Precipitación de uranio a partir de licores alcalinos

Abstract

En Argentina existen minerales de uranio con abundante contenido de materia orgánica, conjuntamente variedad en cantidad de sulfuros y carbonatos que actúan como cemento o sellando diaclasas. Estos últimos minerales, modifican directamente la elección del proceso metalúrgico de lixiviación para la concentración de uranio. El proceso seleccionado más benéfico, resulta ser la lixiviación alcalina. Una vez realizada la lixiviación alcalina del mineral de uranio, mediante el uso del agente lixiviante como es el Na2CO3/NaHCO3 en presencia de agente oxidantes, se logra llegar al estado hexavalente del uranio como U3O8. En este trabajo de investigación se plantea el diseño experimental a nivel de laboratorio, con el fin de obtener la precipitación de uranio a partir de licores de lixiviación alcalina mediante dos mecanismos diferentes de precipitación. El primero utiliza un agentes oxidantes fuertes como el peróxido de hidrogeno en exceso. Estequiométricamente, se utilizó 0,9 g de H2O2, obteniendo la precipitación de uranio como UO2*2H2O. Las variables de trabajo son condiciones de pH débilmente ácidas, para valores comprendidos entre 2.5, 4 hasta 5 y tiempos de reacción con exposición del mineral de 1, 2, 3 y 4 hrs. Las temperaturas de trabajo son de 25 ºC, 60 ºC y 80 ºC para una velocidad de agitación constante de 400 rpm. En el segundo mecanismo se adiciona un agente precipitante como es el NaF en medio alcalino, sin modificación del pH de los licores lixiviados, generando un compuesto insoluble como es el NaUF6. Para ello se trabajó con distintas concentraciones del agente precipitante, velocidad de agitación y tiempos de precipitación. Sin embargo el mecanismo de mejor repuesta fue el primero, donde los valores de recuperación de uranio óptimos fueron encontrados para condiciones de trabajo de pH: 2,5; temperatura de 60 ºC y tiempos de reacción superiores a 3 h hasta 4 h.

In Argentina there is uranium with abundant organic matter and variety in quantity of sulfides and carbonates which act as cement or sealing joints. The latter minerals modify directly the choice of metal leaching process for the concentration of uranium. The most beneficial selected process turns out to be the alkaline leaching. Once this process has been finished, using the lixiviante agent such as Na2CO3 NaHCO3 in presence of oxidizing agent, the hexavalent state of uranium as U3O8 has been achieved. In this research the experimental design is proposed at the laboratory level, in order to obtain the precipitation of uranium from alkaline leach liquors using two different precipitation mechanisms. One of them uses a strong oxidizing agent such as excessive hydrogen peroxide. Stoichiometrically, 0.9 g of H2O2 were used, obtaining the uranium precipitation as UO2*2H2O. The working variables are lightly acidic pH values, for values between 2.5, 4 to 5 and reaction times with mineral exposure of 1, 2, 3 and 4 hours. Working temperatures are 25 °C, 60 °C and 80 °C for a constant stirring speed of 400 rpm. In the other mechanism, a precipitating agent such as NaF in alkaline medium is added, without modifying the pH of leached liquors, generating an insoluble compound such as NaUF6. For this purpose we worked with different: concentrations of the precipitating agent, stirring speed and precipitation times. However, the first mechanism proved to be the best. Uranium recovery values were found for working conditions of pH: 2.5; temperature of 60 ºC and reaction times higher than 3 h until 4h.