[发明专利]一种从稀土废渣中提取制备核纯级ThO2

说明书

本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末的方法，对稀土废渣进行碱化处理，不仅可以实现钍元素与部分杂质元素的初步分离，还能有效解决设备腐蚀问题，同时生成的氢氧化钍易于转化成硝酸钍溶液，进行下一步萃取纯化处理。本方法采用离心萃取技术对硝酸钍进行萃取纯化，具有回收率高、可连续操作、能耗低等特点，实现了钍元素与其他稀土元素的高效分离，因此本发明对从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末具有重要意义。

技术领域

本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末的方法。

背景技术

在稀土选冶工艺中，钍作为伴生物被一同开采出来，由于钍资源的利用率不高，大量的钍资源最终以稀土废渣的形式进行单独存放，这些稀土废渣不仅会造成放射性污染，还会严重浪费宝贵的钍资源，因此需要对稀土废渣进行钍的回收利用。

在传统的回收工艺中，采用酸混、萃取、沉淀、灼烧等工艺进行提取制备ThO₂粉末，该工艺试剂用量大，含氟酸液易腐蚀设备，产生的放射性废水多，而且传统萃取设备存在回收效率低、耗能高等问题。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末的方法，对稀土废渣进行碱化处理，不仅可以实现钍元素与部分杂质元素的初步分离，还能有效解决设备腐蚀问题，同时生成的氢氧化钍易于转化成硝酸钍溶液，进行下一步萃取纯化处理。本方法采用离心萃取技术对硝酸钍进行萃取纯化，具有回收率高、可连续操作、能耗低等特点，实现了钍元素与其他稀土元素的高效分离，因此本发明对从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末具有重要意义。

本发明的技术方案如下：

一种从稀土废渣中提取制备核纯级ThO₂粉末的方法，步骤一，对稀土废渣进行预处理，测定稀土废渣的组分，加水将稀土废渣进行造浆；

步骤二，将废渣浆液升至合适温度，加入碱液进行碱化置换反应，得到氢氧化钍滤饼，对滤饼进行过滤和洗涤；

步骤三，对氢氧化钍滤饼进行酸溶，得到硝酸钍溶液，加入氧化剂进行铈离子还原转化处理；

步骤四，筛选合适的萃取剂，采用离心萃取技术先除去溶液中铀离子，再进行钍离子的萃取、反萃操作；

步骤五，萃取纯化后，加入沉淀剂进行钍离子的沉淀、干燥和焙烧处理，制备生成核纯级ThO₂粉末。

所述步骤一稀土废渣加水造浆过程，水的加入量调配至5～12L/公斤废渣的范围。

所述步骤二碱化置换过程，选择氢氧化钠、氢氧化钾、氨水进行碱性置换反应。

所述步骤二碱化置换过程，碱性溶液浓度调配至2.5～4mol/L，反应温度控制在60～90℃的范围；

所述碱化置换过程，碱性溶液加入量为正常反应所需量的120～200％；

所述碱化置换过程，使用碱液进行置换的反应时间不少于3h；

所述碱化置换过程，置换完成后使用尼龙滤布对沉淀物进行过滤。

所述步骤二氢氧化钍滤饼洗涤过程，使用去离子水进行趁热洗涤，去离子水洗温度为50～70℃；

所述氢氧化钍滤饼洗涤过程，去离子水洗涤次数不低于3～5次，每次洗涤用量为10～15L/公斤沉淀物。

所述步骤三氢氧化钍滤饼溶解过程，选硝酸作为酸溶液，溶解温度控制在60～90℃的范围。