Analisis termogravimetrico

Los resultados de la termogravimetna dindmica (Cuadro VIII) confirman que a temperatura inferior a 700°C no se produce una eliminacidn practica de sulfatos por tostacion del concentrado.

La TG de los concentrados no lavados indica (Cuadro VII) que casi todo el sulfato se elimina en dos intervalos de temperatura: 430—520°C у principalmente 690-870°C. En realidad a 690-870°C se descompone mas del 80% del sulfato total.

Aunque las tortas no lavadas contienen cantidades grandes de sulfato ambnico de oclusion, a temperatura inferior a 430°C no se produce elimination de sulfato, lo cual est£ en aparente contradiction con los resultados de la TG del reactivo sulfato am6nico, que indica un desprendimiento total por debajo de 430°C.

Para explicar el comportamiento termogravimetrico del sulfato amonico de oclusion, debe admitirse que en el intervalo de descomposicion del sulfato amonico,

que se inicia a unos 260°C, tiene lugar una reaction entre los productos de la termolisis de sulfato amonico у compuestos de uranio del concentrado, para formar probablemente sulfatos de uranilo у amonio. Con este supuesto guardan buena concordancia los siguientes resultados:

a) La TG de una mezcla de ADU у sulfato amonico presenta dos inter-valos de elimination de sulfatos (Cuadro VIII), coincidiendo con la termolisis de sulfatos de las tortas no lavadas.

b) El producto de calcination de una mezcla de ADU у sulfato am6nico hasta 400°C se disuelve en gran parte en agua у cristaliza como sulfatos de uranilo у amonio, determinundose por analisis una relation molar:

2 UO?72,98 SO4/2,08 NH$.

c) La TG del producto sulfatos de uranilo у amonio indica tambien la elimination de sulfatos (Cuadro VI) dentro de los intervalos de tempera-tura citados anteriormente: a 430— 530°C se produce eliminaci6n partial de sulfato у total de nitrogeno; a 730—860°C se completa la

descomposicion del sulfato, coincidiendo con la conversion de sulfato de uranilo en U308 (Cuadro V).

4. CONCLUSIONES

A partir del extracto acuoso "Purlex" se consiguen precipitados que tienen buenas caracteristicas para la separation solido-liquido, efectuando la precipitation con amom'aco a pH 7,4 a una temperatura desde 30°C (30—45—60°C), manteniendo una evolution lenta del pH, con un tiempo de retention de dos horas.

Sin embargo, los precipitados contienen cantidades elevadas de sulfatos.

En cuanto a su elimination, pueden seguirse dos alternativas, para que el concentrado cumpla especificaciones de sulfatos:

— Precipitation en el intervalo 30—45°C, lavado del precipitado con agua у secado. Por precipitation a 45°C, en las condiciones de neutralization

indicadas, lavando el precipitado por repulpado con agua, se obtiene un concen­

trado que, secado a 100°C, contiene 5,4% de SO4 (base U) у 72,7% de U.

Calcinado a 300-400°C contiene 5,3% de SO4 у 78% de U.

— Calcination a temperatura elevada entre 700 у 800°С, con lo que se pueden eliminar practicamente los sulfatos, con independencia de la temperatura de precipitation у sin que el precipitado exija un lavado previo.

La termogravimetrfa dinamica confirma los resultados de la testation por via isotermica. A temperatura inferior a 690°C no es posible efectuar la elimination necesaria de sulfatos, puesto que se desprende menos del 20% del sulfato total, en gran medida en el intervalo 430—520°C.

El sulfato amonico de oclusion no tiene un comportamiento termolftico como tal compuesto, que se desprenderfa a temperatura inferior a 430°C, porque al progresar la TG se convierte en sulfato de uranilo у amonio, que presenta la elimination de sulfatos en los intervalos 430-530°C у 730-870°С.

REFERENCIAS

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DISCUSSION

S. SEN: In a recent publication from South Africa it has been mentioned that roasting above 500°C results in a concentrate with slower reaction kinetics for subsequent nitric acid dissolution in the refinery. Has any work been carried out in Spain on this aspect?

B. RODRIGUEZ: JEN have conducted dissolution experiments involving various calcined products (U³0⁸) with nitric acid, but these experiments are unrelated to the calcined concentrates discussed in this paper, which are not, in principle, intended for SX (TBP) purification processes. The paper discusses else­

where an alternate means of obtaining uncalcined concentrates which meet specifications.

R.B. COLEMAN: Do you have any information regarding filtration rates for precipitates produced at the various precipitation temperatures?

B. RODRIGUEZ: The filtration rates have not been determined, but it has been observed that filtration times are cut considerably with higher precipitation temperatures.

A. ABRAO: We have operated one pilot plant for uranium purification. The final product was ADU. The precipitation was done by introducing NH³ to the uranyl sulphate solution. The co-precipitation of (NH4)S04 reached up to 40%.

This problem was overcome by doing the reverse precipitation, that is, the uranium solution was added to an ammonia solution, keeping the mixture at pH>7 during the entire precipitation. The precipitate has then less than 0.5 S04.

B. RODRIGUEZ: We have not conducted reverse precipitation experiments, because the addition of uraniferous solution to ammonia solution causes very rapid precipitation, resulting in the formation of precipitates with poor physical properties.