SOLUTIONS URANIFERES DANS LES USINES DE LA SOCIETE INDUSTRIELLE
4. USINE PRODUISANT UN CONCENTRE LIQUIDE
La troisieme usine exploitee par la SIMO, situee a St. Priest-la-Prugne, entre Roanne et Vichy, a ete mise en service en 1960 et peut traiter environ
190 000 tonnes de minerals par an. La production d'uranium est de l'ordre de 450 tonnes par an.
Les principales caracteristiques des minerals sont les suivantes:
Uranium 1,8 — 3,5%o Silice 75 - 90%
F e203 - A1203 5%
CaO 0,1 - 0,3%
MgO 0,01 - 0,10%
Le schema de traitement est tres different de celui des deux precedentes usines: c'est le procede de la double precipitation calcique. La solution uranifere
obtenue apres la separation liquide-solide a une composition moyenne, en grammes par litre, de l'ordre de:
U 1,5 - 2,0 Fe 2,5 - 6,5
P2Os 0 , 4 - 0,6
SO;- 1 5 , 0 - 2 0 , 0
CI 0 , 4 - 0,6
Cette solution est traitee par un lait de chaux jusqu'a obtenir un pH de l'ordre de 3,0 a 3,3, ce qui permet d'eliminer le Fe III contenu dans cette solution. Apres la separation liquide-solide, la solution est encore traitee a la chaux jusqu'a obtenir un pH de l'ordre de 7 en fin de precipitation. Tout l'uranium contenu dans la solution uranifere est alors precipite sous la forme d'un produit appele uranate de chaux dont la concentration est faible puisqu'il contient le sulfate de calcium:
U 35 - 4 3 % Fe 1 , 0 - 2,0%
CaO 8 , 0 - 1 5 , 0 % A1203 5 , 0 - 8,0%
Si02 5 , 0 - 8,0%
Suivant la qualite des minerals, on trouve aussi du fluor.
Apres filtration, le produit solide est repris par une solution sulfonitrique et l'uranium contenu dans le produit solide est ressolubilise sous la forme nitrate avec une composition, en grammes par litre, de:
U 55,0 - 6 5 , 0 Fe 3,0 - 4,0 Al 7,0 - 10,0 CaO 15,0 - 2 0 , 0 P205 0 , 1 0 - 0,15
Cette solution est ensuite purifiee dans un atelier d'extraction liquide-liquide.
La phase organique utilisee est cette fois le tributylphosphate en solution dans un solvant organique (dodecane). Apres extraction de l'uranium, le solvant charge est traite par de Геаи, ее qui permet d'obtenir une solution de nitrate d'uranyle tres pure. Cette solution est ensuite concentree par evaporation et son titre est
de l'ordre de 400 a 440 g d'uranium par litre, avec les impuretes suivantes donnees par rapport а 1'uranium:
Ca 0,01 - 0,08%
Na < 0,010%
Fe < 0,001%
Al < 0,005%
P 04 < 0,002%
CONCLUSION
II est bien evident que les procedes decrits ci-dessus et qui aboutissent a un concentre solide repondant aux normes precisees par le raffineur sont lourds.
Mais ceci tient peut-etre a des considerations historiques liees a la maniere dont l'industrie de l'hydrometallurgie de l'uranium s'est developpee en France.
Au cours des dernieres annees, et en liaison avec la COGEMA, le groupe PUK a ete amene a participer a la realisation d'autres usines ой des techniques plus simples permettent d'aboutir a la preparation d'un concentre conventionnel, avec un schema ne comportant qu'un seul etage de purification. Ce sont ces techniques qui ont ete mises en oeuvre dans les deux usines actuellement en service au Niger dans lesquelles la purification et la concentration des solutions uraniferes est faite simplement dans un atelier d'extraction liquide-liquide utilisant un solvant amine. La premiere usine, appartenant a la Societe des mines de l'Ai'r (SOMAIR), utilise comme agent de reextraction une solution de carbonate de sodium. La solution de reextraction est traitee par de la soude, ce qui conduit a l'obtention d'un uranate de soude dont la teneur en sodium est cependant superieure a la limite indiquee dans le cahier des charges.
La seconde usine, appartenant a la Compagnie des Mines d'Akouta (COMINAK), utilise, apres une extraction par un solvant amine, une reextraction au chlorure de sodium et une precipitation a la magnesie conduisant a l'uranate de magnesie.
Cependant, les minerals traites dans cette usine contenant du molybdene qui se retrouve fixe sur le solvant, la phase organique, apres son traitement par la solution de chlorure de sodium, est mise en contact avec une solution de carbonate de sodium qui permet de retirer le molybdene. La solution ainsi obtenue est traitee par de la chaux pour recuperer le molybdene sous forme de molybdate de chaux.
Bien que ces concentres ne repondent pas exactement aux specifications, ils ont ete retenus a cause de la simplicite avec laquelle ils peuvent etre mis en oeuvre dans des regions ой les problemes geographiques et humains ont leur importance.
La pratique actuelle paraft neanmoins tendre vers la fabrication d'un concentre d'uranium plus elabore, ou tout au moins contenant des impuretes a des teneurs de plus en plus faibles. C'est la raison pour laquelle il semble que la fabrication de
l'uranate d'ammonium reponde le mieux aux normes qui se dessinent actuellement, mais on peut se demander s'il faut s'arreter a ce sel ou continuer le cycle de traite-ment pour obtenir comme produit final l'oxyde U 03, ce qui est relativement aise a partir d'un diuranate d'ammonium.
De meme, il est possible d'obtenir un concentre d'uranium, le tetrafluorure UF4, directement dans l'usine de concentration sans passage par le «yellow cake»
habituel, et on peut tres bien imaginer que les dernieres etapes de purification soient faites a partir de ce compose.
On voit done qu'il est possible techniquement de depasser le stade de purification obtenu par la fabrication d'un «yellow cake» conventionnel. Le probleme est surtout economique puisqu'il s'agit d'investissements a realiser dans une usine de concentration dont la duree de vie est generalement associee a celle du gisement.