Eljárás a kitermelés az urán finomítás
C22B3 / 26 - folyadék-folyadék extrakció alkalmazásával szerves vegyületek
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2554830:
Joint Stock Company "szibériai Vegyi Kombinát" (RU)
A találmány tárgya eljárás a kitermelés és a finomítás urán lehet használni a feldolgozási technológia visszanyert urán kiégett nukleáris tüzelőanyag (visszanyert urán) és kémiai természetes urán koncentrátumok (HKPU). A módszer a kitermelése urán finomítás anyagban oldják, urán koncentrátumot salétromsavban, uranil-nitrát extrakcióval TBP egy szénhidrogén hígítószerben, az extraktumot, és újra extraháljuk az urán stripping. Így a kioldódási urán koncentrátumok, kombinálva az uranil-nitrát extrakcióval, ellenáramú etetés urán extrahálószer egyidejűleg koncentrálni, és a vizes oldatot a salétromsav. A műszaki eredmény egy egyszerűsített folyamatábra biztosításával fogadó szalag liquor urán meghatározott követelményeknek megfelelő ASTM, és a hulladék urán raffinátumként. 2 egyenes.
A találmány tárgyát képezik eljárások a kitermelés és a finomítás urán lehet használni a feldolgozási technológia visszanyert urán kiégett nukleáris tüzelőanyag (visszanyert urán) és kémiai természetes urán koncentrátumok (HKPU).
Eljárás feldolgozása urán koncentrátumok (Charles Harrington, A. Ruelnél. A technológia urán termelés, M. Gosatomizdat 1961 s.178-185) (prototípus). Salétromsav kimosódás urán koncentrátum hajtjuk végre egy reaktorban, keverővel ellátott, és köpenyes fűtés és hűtés, és a leürítő. A kapott szuszpenziót az oldhatatlan maradékot az oldatban uranil-nitrátot felhalmozni gyűjtemények, majd továbbítják a tartályok és onnan adagolt betápláljuk az extrakciós keverő-dekandery amelyben a cellulóz- és extrahálószerrel érintkeztetjük ellenáramban. Az extraktumot újraextraháló. Visszaextra-hálás hajtunk végre uránium nitrátot.
A hátránya ennek a módszernek a szükségességét több szakaszban és számos további technológiai berendezések oldására HKPU reaktorok gyűjtemények a megoldások és a tankok kiadására kitermelés.
Ismert salétromsav oldási módszerrel urán-oxid feloldunk tributil-foszfát [AP Filippov Lövészek LA Vizsgálata folyamatok oxidációs és kioldódási urán vegyületek a nem-vizes közegben // Radiokémiai, t.13, №1, 1971. - S.52-57]. Kioldódási végeztük egyetlen lépésben, uranil-nitrát-szolvát, nitrózus gázok (ha a vegyületet feloldjuk tetravalens urán) és a víz. Ez a módszer nem talált használatát összetettsége miatt a technológiai rendszer urán finomítás (igényel lebonyolítása többlépéses extrakcióval salétromsavat telítéséhez ez extrahálószer) folyamat, és periodicitása kioldódási urán-oxidok.
A hátránya ennek a módszernek abban a tényben rejlik, hogy miután egyetlen extrakciós koncentrációja urán raffinátumként soha értéket ér el megfelelő hulladék ASTM követelmények <100 мг/л. Например, при насыщении экстрагента ураном
90 g / l HNO3 és a koncentrációt a raffinátum (2-4) mól / l egyensúlyi koncentrációjának urán tartományban van (40-20) g / l [Nikolotova ZI Kitermelése semleges szerves vegyületek. Aktinidák. - M. Energoatomisdat, 1987, 93. oldal]. Az ipari folyamatokban a kitermelés az urán finomítás mély kitermelése urán vizes salétromsav megoldások révén biztosítható egy többlépéses ellenáramú extrakció. Azonban, hogy végre az eljárás alkalmazásával egy többlépéses ellenáramú extrakció miatt nem lehetséges, hogy egyidejű sztrippelő salétromsav és annak elvesztése a raffinátum.
Eljárás végrehajtása során a szakaszos megvalósítási módja szerint a extrahálószer áramlási sebesség nő, összehasonlítva egy folyamatos eljárás a kioldás és extrakció. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a folyamatos kiállító szervezet kivonat urán stripping van szükség, vagy a teremtés raktáron kivonat vagy párhuzamos oldódási folyamat két reaktorban, folyamatos felváltva oldószerek kibocsátó tőlük kivonat urán visszaextra-hálás.
Kombinációs kioldódási urán-oxidok, uranil-nitrát extrakció és mosás a kivonat, a tény, hogy nem más, mint az uranil-nitrát extrakciós eljárás, kombinálva oxidok urán oldásával vizes oldatával csökkentett mennyiség. Csökkentése a hangerőt a vizes oldat vezet koncentrációjának növekedéséhez ballaszt a szennyeződéseket az oldatban, és, mint a következtében, hogy növeljék coextraction urán.
A hátránya ennek a módszernek a többfokozatú, és hogy szükség van a speciális folyamatos áramlású reaktorban folyamatos feloldódását urán koncentrátum.
A célunk a találmánnyal az, hogy csökkentse a műveletek számát feldolgozó technológia urán koncentrátumok, megtartva a kívánt tisztítási fok, egyszerűsítése a technológiai rendszer, és ennek következtében a költségek csökkentése finomítás természetes urán.
A probléma megoldódik annyiban, hogy a kitermelés a urán finomítás tartalmazó eljárással feloldjuk az urán koncentrátumot salétromsavban, ellenáramú extrakcióval uranil-nitrátot TBP egy szénhidrogén hígítószerben, az extraktumot urán újraextraháló és stripping oldódása urán koncentrátumok, kombinált extrakció uranil-nitrát, etetés ellenáramban extrahálószert egyidejűleg urán koncentrátum és vizes salétromsav.
A példa mutatja, a lehetőségét közös működtetése feloldjuk a visszanyert uránt UO3 koncentrátum keverékében az extrahálószer és vizes oldatot 6 M HNO3 és az oldott urán kitermelésétől. Így eltávolítására urán tórium-228 és radioaktív bomlástermékeket 6M HNO3 oldatban fluoridion-koncentráció 0,5 g / l.
Alkalmazás 6M HNO3 diktálta az a tény, hogy a hazai radiokémiai ipar dohányzás szállított az extrakció vizes-nitrát oldatokat [HNO3]> 6,0 mol / liter, mert a robbanásveszélyes jellegét a reakció szénhidrogén hígítószerek tributil nitrálást a fenti feltételek mellett.
Az eljárást végeztük kaszkád keverők ülepítő, tagjai három blokk: extrakció, mosás és stripping.
A módszer a következőképpen hajtottuk végre.
Töményítjük UO3 és vizes 6M HNO3. fluor-tartalmú ion koncentráció 0,5 g / l, egyidejűleg tápláljuk be a elszívóként kivonat adagoló lépésben. Ellenáramú vizes oldatot táplálunk be az extrakciós egység extrahálószer szer (30% -os oldat egy szénhidrogén hígítószerben TBP). Időtartama összekeverjük a szerves és vizes fázisokat a extrakciós lépések a blokk volt 3 min. Időtartam rétegelválás fázisok, és ezek elkülönülése - 10 perc. A hőmérséklet a megoldások az extrakciós szakaszban tartottuk tartományban 55-62 ° C-on
Telítettség extrahálószer tartottuk tartományban 105-112 g / l.
Azt is megjegyezték, a feldolgozás során UO3 koncentrátum, hogy minden UO3 teljesen feloldottuk már a második szakaszban. Eredmények feldolgozását UO3 koncentrátum azt mutatták, hogy a javasolt eljárás olyan előre meghatározott kitermelése urán a megfelelő követelményeinek ASTM hulladék urán Raffinátumok ([U]<0,1 г/л). Полученный экстракт был промыт промывным раствором (частью реэкстракта урана при О:В=10:1) и далее проведена реэкстракция урана. МЭД реэкстракта урана не превышал фонового значения, равного 0,00002 нА/кг·кг U, что свидетельствовало об удовлетворительной очистке урана от тория-228 и продуктов его распада.
A példa mutatja, a lehetőségét, CO-természetes urán kioldódási műveletek koncentrátum U3 O8 a extrahálószer keveréket, és 5,7M vizes HNO3.
Az eljárást végeztük egy lépcsőzetes impulzusos oszlopok, tagjai három blokk: extrakció, mosás és stripping.
A módszer a következőképpen hajtottuk végre.
Töményítjük U3 O8 és 5,7M vizes HNO3 egyidejűleg tápláljuk be a tetején a extrakciós oszlop. Ellenáramú vizes oldat az alsó az extrakciós torony tápláljuk extrahálószer (30% TBP egy szénhidrogén hígítószerben). A hőmérséklet a megoldások az extrakciós szakaszban tartottuk tartományban 52-60 ° C-on
Telítettség extrahálószer tartottuk tartományban 101-114 g / l.
A feldolgozás során a koncentrátumot U3 O8 is megjegyezték, hogy a szakasz a töltött oszlop hossza 0,55 m teljes U3 O8 teljesen feloldódik. A feldolgozás eredményei a koncentrátum U3 O8 látható, hogy a javasolt eljárás olyan előre meghatározott kitermelése urán, hogy uránt hulladék Raffinátumok ([U]<0,1 г/л). Полученный экстракт был промыт промывным раствором (частью реэкстракта урана при О:В=10:1) и далее проведена реэкстракция урана. Реэкстракт урана по содержанию балластных примесей удовлетворял требованиям ASTM C787-03.
Hasonló eredményeket (fokának megfelelően az urán és a minőség kapott urán újra-kivonatok) kaptunk a feldolgozó egyéb vegyi urán koncentrál kezelésére megadott kísérletben 2: urán-peroxid (UO4 · H2 O), és két mintát yellowcake - nátriumsóinak keveréke: Na2 U2 O7 . Na2 U4 O13. Na2 U7 Ø22 (SP termelés RK "Zarechnoe" orosz-Kazahsztán) és sók keverékei ammónium-karbonát: (NH4) 2 U2 O7. (NH4) 2 U4 O13. (NH4) 2 U7 Ø22. (NH4) 2 [UO2 (CO3) 2], (NH4) 4 [UO2 (CO3) 3] (termelés "Khiagda és a JSC" Dalur „).
Így a javasolt módszer lehetőséget biztosít a közös működtetése felbomlása urán koncentrátumok és az urán kitermelése hulladék beszerzése urán és urán újraextraháló finomítványként, amely megfelel az ASTM szabványoknak. Ez megvalósítja a folyamat egyszerűsítésének rendszer - a reaktor feloldásához nem szükséges urán koncentrátumok.
A módszer a kitermelése urán finomítás tartalmazó oldódó urán koncentrátumok vizes salétromsav oldattal, ellenáramú extrakció uranil-nitrát extrahálószer - tributil-foszfát (TBP) egy szénhidrogén hígítószerben, kivonat mosási urán újra-kivonatok és ismételt extrahálás, azzal jellemezve, hogy az oldódás urán koncentrátumok, kombinált extrakcióval uranil-nitrátot etetésével ellenáramú urán extrahálószer egyidejűleg koncentrátum és vizes salétromsav oldattal.