一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺技术方案

技术编号:14577651 阅读:102 留言:0更新日期:2017-02-07 20:52
本发明专利技术公开了一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺,流动浸铀系统包括配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、氧化槽和连通管道,配液池的出口与流动浸铀池底部的溶浸液进口连通,流动浸铀池的池体上部设有的出液口与原液槽连通,原液槽与吸附塔的进口连通,吸附塔的出口与尾液槽和配液池连通,尾液槽与培养液配液槽连通,培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与配液池连接,另一路与配液池连通。本发明专利技术采用流动浸铀系统取代传统的使用强酸、加强氧化剂和延长浸泡时间以提高浸铀效率,将传统的批式池、堆式浸铀工艺改变为连续的不间断的流动浸铀,达到了良好效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶铀领域,涉及一种避免沉淀板结的高效浸铀系统,具体涉及一种适用于硬岩铀矿石的流动浸铀系统及流动浸铀工艺
技术介绍
随着核电能源的发展,对核燃料的要求将超越目前的铀资源开发水平。由于传统水冶厂工艺的冶铀成本较高,它仅适用于品位很高的铀矿石,因而我国南方大部分以硬岩为主的铀矿山已转为以堆浸、池浸采铀工艺为主。但是堆浸、池浸采铀的周期较长,很难适应日益增长的核电对金属铀的需求。更为严重的是不少以堆浸、池浸采铀装置为主的铀矿山仍然存在亏损现象,生产越多,亏损越多,这成为我国南方铀矿事业的拦路虎,严重影响我国铀资源的可靠供给。我国南方铀矿溶浸工作需要有创新性的发展,一般性的小改小革已满足不了生产需求。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种适用于硬岩铀矿石的流动浸铀系统。本专利技术采用的技术方案之一:一种流动浸铀池,流动浸铀池底部设有进液系统,流动浸铀池池体上部设有出液口,进液系统包括溶浸液进口、布液管和卵石层,溶浸液进口设置在池体底部,溶浸液进口外接进液管,内接布液管,布液管和卵石层设置在流动浸铀池内底部,布液管上覆盖卵石层、布液管设置在卵石层的卵石中间或布液管的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间。进一步,流动浸铀池池内高度:卵石层在流动浸铀池内底部的厚度:出液口在流动浸铀池的设置高度为360:30:330。进一步,溶浸液进口均匀设置在池体底部,布液管的出液口均匀设置在流动浸铀池内底部。进一步,还包括翻堆装置,翻堆装置设置在流动浸铀池上方或流动浸铀池池内,翻堆装置包括翻堆铲、翻堆斗和翻堆桨。本专利技术采用的技术方案之二:一种流动浸铀系统,包括配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、氧化槽和连通管道,所述配液池的出口与流动浸铀池底部的溶浸液进口连通,流动浸铀池的池体上部设有的出液口与原液槽连通,原液槽与吸附塔的进口连通,吸附塔的出口与尾液槽和配液池连通,尾液槽与培养液配液槽连通,培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与配液池连接,另一路与配液池连通。进一步,所述流动浸铀池底部设有进液系统,进液系统包括溶浸液进口、布液管和卵石层,溶浸液进口设置在池体底部,溶浸液进口外接进液管,内接布液管,布液管和卵石层设置在流动浸铀池内底部,布液管上覆盖卵石层、布液管设置在卵石层的卵石中间或布液管的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间;配液池的出口与进液管连通。进一步,所述培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与储液罐连接,另一路与储液罐直接连通,储液罐与配液池连通。进一步,配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、培养液配液槽、氧化槽和储液罐相邻之间通过连通管道连通,连通管道上设有阀门、流量计和/或设有液泵。进一步,所述氧化槽底部设有曝气管,曝气管上设有曝气眼,氧化槽内还设有填料,氧化槽内分级设有四级连通的氧化室,相邻的氧化室之间通过三通管和阀门连接。进一步,配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、培养液配液槽、氧化槽和储液罐分别设有各自的在线控制设备及检测设备或仪器。本专利技术采用的技术方案之三:一种流动浸铀工艺,为连续不间断的流动浸铀工艺,采用溶浸液的流动来完成浸铀,溶浸液包括硫酸溶液、菌液和浸铀试剂;根据水文地球化学原理,建立以下三个水文地球化学新参数:(1)与化学热力学有关的反应条件边界值,(2)与反应动力学有关的峰值达到时间,(3)与水动力条件有关的滞留时间或流动速度;溶浸液在矿石内的滞留符合以下原则:①溶浸处于最高的浸铀效率的时间段;②滞留时间应符合“峰值达到,即尽快流出体系”的原则;③溶浸液的酸度符合浸铀要求,与浸铀无关的其它成分尽量少被溶浸的原则;④有害成分不超过边界值的原则。工艺流程分为以下阶段:(1)准备阶段:测定给水量V给,计算工作液固比;测定不同酸度的硫酸溶液耗酸速度;分析矿样和检查装置;(2)酸化阶段:初期用硫酸溶液强化酸化,硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定,矿石易酸化的情况下,与下阶段合并;(3)菌液浸铀阶段:分为浸铀高峰期、浸铀过渡期、浸铀后期和浸铀尾期;(4)洗矿:当连续3次浸出液中铀含量降低到20mg/L以下时,浸铀工程结束,洗矿到pH>4.5,Fe<0.2g/L,采渣样测U,对渣样进行化学全分析,包括CO2、Fe3+、U和S6+。流动浸铀过程中,在硫酸溶液和菌液中的硫酸钙沉淀的钙离子含量边界值相应为740-880mg/L和500-800mg/L,防止石膏沉淀的钙浓度边界值为500-750mg/L;当溶浸液中Fe3+含量在5±0.5g/L时,防止形成胶状水针铁矿沉淀的pH边界值为1.8-2;酸化阶段防止形成粘土沉淀,硫酸溶液中硫酸含量不超过40g/L,用高酸回次的工作液滞留时间应视情缩短,以浸出液pH<2为条件。菌液以硫酸溶液为介质,所含的Fe3+浓度为5g±0.5/L,硫酸酸度为3g±0.3/L,菌液生产采用体外繁殖浸铀细菌的氧化槽技术。初始酸化即第一次硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定,在酸化阶段,酸化到浸出液pH值小于1.8时,方能开始菌浸;浸出液pH始终维持在1.8以下,菌液的酸度由浸出液的pH值控制调节,当浸出液pH值小于1.6时降低菌液的酸度,当浸出液pH值接近1.8时,提高菌液的酸度,菌液的酸度由加入的硫酸多少来调节。水在浸铀体系内的滞留时间的计算方法为式中TR—水的滞留时间,V—浸矿体系内的溶浸液的体积,υ—溶浸液的流速,浸矿体系内的溶浸液的体积通过测量矿样的给水量V给来求得,溶浸液流速的计算公式为酸化阶段的溶浸液滞留时间即水岩作用时间一般应为0.5至1-2h;在浸铀高峰期,溶浸液的滞留时间为2-4h;在浸铀过渡期,溶浸液的滞留时间为4h;在浸铀后期,溶浸液的滞留时间为4-6h;在浸铀尾期,溶浸液的滞留时间为6-8h。根据单回次浸铀中溶浸液与矿石作用过程的铀含量历时曲线可分3个阶段:(1)水岩接触的前期,0.5-4小时,铀呈陡峭直线型增长的高效阶段,随着溶浸过程进展到后期直线的陡度变缓;(2)铀含量呈曲线型增长的过渡阶段,水岩接触2-8小时;(3)水岩作用超过8小时后,铀含量历时曲线是一种缓慢增长的渐近线,浸铀效率很低,已无经济效益,应该结束浸铀过程。对于碱性铀矿石,在不产生石膏沉淀条件下顺利浸铀,即在浸铀过程中,硫酸根和钙离子的活度积不能大于硫酸钙的溶度积,也就是硫酸根本文档来自技高网...
一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺

【技术保护点】
一种流动浸铀池,其特征在于,流动浸铀池底部设有进液系统,流动浸铀池池体上部设有出液口(23),进液系统包括溶浸液进口(24)、布液管(22)和卵石层,溶浸液进口(24)设置在池体底部,溶浸液进口(24)外接进液管(21),内接布液管(22),布液管(22)和卵石层设置在流动浸铀池内底部,布液管(22)上覆盖卵石层、布液管(22)设置在卵石层的卵石中间或布液管(22)的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间。

【技术特征摘要】
1.一种流动浸铀池,其特征在于,流动浸铀池底部设有进液系统,流动浸
铀池池体上部设有出液口(23),进液系统包括溶浸液进口(24)、布液管(22)
和卵石层,溶浸液进口(24)设置在池体底部,溶浸液进口(24)外接进液管(21),
内接布液管(22),布液管(22)和卵石层设置在流动浸铀池内底部,布液管(22)
上覆盖卵石层、布液管(22)设置在卵石层的卵石中间或布液管(22)的一部分
上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间。
2.根据权利要求1所述的一种流动浸铀池,其特征在于,流动浸铀池池内高
度:卵石层在流动浸铀池内底部的厚度:出液口(23)在流动浸铀池的设置高度
为360:30:330;优选还包括翻堆装置,翻堆装置设置在流动浸铀池上方或流
动浸铀池池内,翻堆装置包括翻堆铲、翻堆斗和翻堆桨。
3.根据权利要求1所述的一种流动浸铀池,其特征在于,溶浸液进口(24)
均匀设置在池体底部,布液管(22)的出液口均匀设置在流动浸铀池内底部。
4.一种流动浸铀系统,包括配液池(1)、流动浸铀池(2)、原液槽(3)、
吸附塔(4)、尾液槽(5)、氧化槽(6)和连通管道,其特征在于,所述配液
池(1)的出口与流动浸铀池(2)底部的溶浸液进口(24)连通,流动浸铀池(2)
的池体上部设有的出液口(23)与原液槽(3)连通,原液槽(3)与吸附塔(4)
的进口连通,吸附塔(4)的出口与尾液槽(5)和配液池(1)连通,尾液槽(5)
与培养液配液槽(12)连通,培养液配液槽(12)的出口一路通过氧化槽(6)
与配液池(1)连接,另一路与配液池(1)连通。
5.根据权利要求4所述的一种流动浸铀系统,其特征在于,所述流动浸铀池
(2)底部设有进液系统,进液系统包括溶浸液进口(24)、布液管(22)和卵
石层,溶浸液进口(24)设置在池体底部,溶浸液进口(24)外接进液管(21),
内接布液管(22),布液管(22)和卵石层设置在流动浸铀池内底部,布液管(22)
上覆盖卵石层、...

【专利技术属性】
技术研发人员:史维浚孙占学朱建伟卫忠元宋金茹
申请(专利权)人:东华理工大学
类型:发明
国别省市:江西;36

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