Extraction de l'uranium des solutions de lixivation en tas par des membranes liquides émulsionnées

Extraction of uranium from heap leaching solutions by surfactant liquid membranes

• Auteur / Autrice : Didier Hartmann
• Direction : André Chesne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée et Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Mots clés

Mots clés contrôlés

Uranium

Membranes liquides

Mots clés libres

Solutions de lixivation

Colonnes pulsées

Résumé

Un procédé de membrane liquide émulsionnée, permettant de concentrer et de purifier l'uranium de solutions sulfuriques de lixivation en tas, a été développé jusqu'à l'échelle pilote. Il repose sur un transfert facilité de l'uranium par une [. . . ] tertiaire et une désextraction en milieu carbonate. Selon le rapport volumique phase externe / phase interne, les systèmes chimiques qui conduisent au meilleur transfert de l'uranium sont très différents. Avec un rapport de 10, une phase interne bicarbonaté est la plus adaptée pour résister au transfert d'acide sulfurique, alors qu'avec un rapport de 40, une solution de désextraction nettement plus basique (carbonate + soude) est nécessaire. Dans les deux cas, un ajustement des compositions de la membrane et de la phase interne a été effectué et a permis d'extraire l'uranium à plus de 99 % à partir d'une solution synthétique contenant 200mg/l d'uranium. Avec le rapport de 40, le surfactant ECA 4360 permet, à très faible concentration, de stabiliser des émulsions doubles contenant des goutelettes internes relativement grosses. Le transfert a été étudié dans une colonne pulsée de laboratoire. Les paramètres opératoires (débits, intensité de pulsation) ont été optimisés en établissant, à l'aide du taux de rétention, une relation entre le temps de séjour de l'émulsion dans la colonne et de l'épuisement de la phase externe en uranium. Le procédé a été piloté avec une colonne pulsée de 10 cm de diamètre et de 1 m de hauteur utile. Le traitement d'une liqueur de lixivation contenant 240 mg/l d'uranium à un débit de 116 l/h a permis d'atteindre un rendement d'extraction de 97 %. La formation de crasses ne perturbe pas le transfert d'uranium. Une faible quantité de fer traverse la membrane mais précipite sous forme d'hydroxyde ferrique à la desextraction ; après filtration de ce précipité, on récupère une solution pure de carbonate d'uranyle contenant plus de 5 g/l d'uranium.