本發(fā)明屬于放射性元素回收技術領域，具體涉及一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝。

背景技術：

目前，鎵的生產(chǎn)主要是采用鎵特效螯合樹脂對拜耳法產(chǎn)鋁的過程液進行選擇性吸附，鎵特效螯合樹脂可有效回收堿性溶液中的鎵離子。如圖1所示，吸附飽和的樹脂經(jīng)硫酸洗脫、中和分離、沉淀溶解、除雜等系列工藝獲得相應電解鎵電解液，經(jīng)電解后獲得鎵產(chǎn)品。

但是，上述工藝中鎵特效樹脂對放射性核素鈾也具有一定的吸附作用。在強堿性溶液中鈾酰離子可形成絡陰離子，鈾酰絡陰離子與偏鎵酸根離子部分性質(zhì)相似，在鎵的生產(chǎn)流程中鈾的走向與鎵的走向趨于一致，只有少部分鈾在除雜工段得到分離，大部分鈾同鎵離子一同被鎵特效樹脂吸附。

存在于鎵電解液中的雜質(zhì)鈾對鎵的生產(chǎn)主要具有以下兩方面的危害：一方面，鈾的電解電勢與鎵接近，其存在嚴重影響鎵的電解，使得鎵產(chǎn)品中混雜鈾雜質(zhì)，影響鎵產(chǎn)品的純度及質(zhì)量；另一方面，鈾是一種放射性核素，若不經(jīng)過有效去除，經(jīng)電解后得到鎵產(chǎn)品中鈾的含量可達數(shù)個百分點的含量，影響從業(yè)人員的健康。同時，放射性核素鈾也是一種寶貴的資源，當鈾的含量超過一定值時有必要進行合理的回收利用，當鈾的含量低于一定值時可忽略其回收意義。

現(xiàn)有技術中，鎵生產(chǎn)流程中除鈾工藝中采用的做法是在電解前加入絡合劑將鈾絡合，但是該技術方案導致鎵的回收率較低。因此，有必要對鎵生產(chǎn) 過程中的放射性核素鈾進行分離，分離工藝的難點在于體系中鈾的含量低、基體組分復雜；鎵的生產(chǎn)工藝流程復雜，任何工段的變化均會影響整個流程。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題為：現(xiàn)有鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝采用電解前加入絡合劑將鈾絡合的技術方案，導致鎵回收率較低。

本發(fā)明的技術方案如下所述：

一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，包括以下步驟：

步驟一：向鎵的硫酸脫附液中加入固體硫酸亞鐵鹽或還原鐵粉，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液至pH＝10～13，再加入硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后回收液體部分，固體部分即為含鈾尾渣；

步驟三：向回收的液體中緩慢加入濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝5～9；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液或氫氧化鈉固體溶解鎵泥，得到鎵泥溶解液；

步驟六：電解，得到粗鎵。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，經(jīng)除鈾分離后鎵的生產(chǎn)得以順利進行，顯著改善了鎵產(chǎn)品的純度及質(zhì)量；

(2)本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，鎵的回收率得到有效提高；

(3)本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，有效降低了現(xiàn)有鎵生產(chǎn)流程電解液中存在的硫化鈉消耗電能的缺點；

(4)本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，避免了鎵生產(chǎn)流程中放射性核素對從業(yè)人員的危害。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中鎵生產(chǎn)流程；

圖2為本發(fā)明的鎵生產(chǎn)流程。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝進行詳細說明。

本發(fā)明的一種鎵生產(chǎn)流程中的除鈾工藝，包括以下步驟：

步驟一：向鎵的硫酸脫附液中加入固體硫酸亞鐵鹽或還原鐵粉，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液至pH＝10～13，再加入適量硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后回收液體部分，固體部分即為含鈾尾渣；

步驟三：向回收的液體中緩慢加入適量濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝5～9；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液或氫氧化鈉固體溶解鎵泥，得到鎵泥溶解液；

步驟六：電解，得到粗鎵。

實施例1

步驟一：向鈾含量約為12μg/mL的100m³鎵的硫酸脫附液中加入固體硫酸亞鐵15.0kg，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH＝10.0，再加入3.0kg硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后收集液體部分，固體部分即為含鈾尾渣，溶液中鎵的回收率>94％，鈾的去除率＞95％；

步驟三：向收集的液體中邊攪拌邊緩慢加入適量濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝9.0，靜置得到白色固體沉淀，鎵的回收率＞95％；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液充分攪拌，直至鎵泥溶解，得到鎵泥溶解液；

步驟六：電解鎵泥溶解液，得粗鎵。

實施實例2

步驟一：向鈾含量約為18μg/mL的100m³鎵的硫酸脫附液中加入固體硫酸亞鐵10.0kg，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH＝11.0，再加入6.0kg硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后收集液體部分，固體部分即為含鈾尾渣，溶液中鎵的回收率>96％，鈾的去除率＞99％；

步驟三：向收集的液體中邊攪拌邊緩慢加入適量濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝8.0，靜置得到白色固體沉淀，鎵的回收率＞99％；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液充分攪拌，直至鎵泥溶解，得到鎵泥溶解液；

步驟六：電解鎵泥溶解液，得粗鎵。

實施實例3

步驟一：向1鈾含量約為6μg/mL的00m³鎵的硫酸脫附液中加入固體硫酸亞鐵銨3.0kg，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH＝12.0，再加入5.0kg硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后收集液體部分，固體部分即為含鈾尾渣，溶液中鎵的回收率>99％，鈾的去除率＞96％；

步驟三：向收集的液體中邊攪拌邊緩慢加入適量濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝6.5，靜置得到白色固體沉淀；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液充分攪拌，直至鎵泥溶解，得 到鎵泥溶解液；

步驟六：電解鎵泥溶解液，得粗鎵。

實施實例4

步驟一：向鈾含量約為26μg/mL的100m³鎵的硫酸脫附液中加入固體還原鐵粉3.0kg，充分攪拌溶解后用固體氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH＝13.0，再加入7.0kg硫化鈉固體，充分攪拌溶解，靜置沉淀；

步驟二：固液分離后收集液體部分，固體部分即為含鈾尾渣，溶液中鎵的回收率>99％，鈾的去除率＞95％；

步驟三：向收集的液體中邊攪拌邊緩慢加入適量濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液至pH＝5.0，靜置得到白色固體沉淀；

步驟四：固液分離后得到固體鎵泥；

步驟五：向鎵泥中加入飽和氫氧化鈉溶液充分攪拌，直至鎵泥溶解，得到鎵泥溶解液；

步驟六：電解鎵泥溶解液，得粗鎵。