一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法，所述的系统，包括过滤装置、静态混合器、气包、下注液容器、稳压阀、逆止阀、气体流量计、电磁流量计和流量调节阀；所述的方法，包括以下步骤：步骤一、进行溶液分析；步骤二、正常过滤；步骤三、反冲洗操作。本发明专利技术通过浸出液分析确定滤芯滤径，最大程度保证过滤精度；采用浸出下注液进行反冲洗避免了采用原液造成的铀金属浪费，并有效利用了系统中下注液的压力，不用单独加泵；采用SV静态混合器，混合效果好，反冲彻底、速度快；通过混合器主管进气，以大比例气液比进行气液混合反冲滤芯，大幅度降低了反冲水量。本系统及工艺在地浸实践中取得了良好的过滤、反冲效果，系统易于自动化。

A Backwashable Filtration System and Method for In-situ Leaching of Uranium

The invention relates to a backwash filtering system and method for in-situ leaching uranium mining, which comprises a filtering device, a static mixer, an air bag, a downflow container, a pressure regulating valve, a check valve, a gas flowmeter, an electromagnetic flowmeter and a flow regulating valve. The method comprises the following steps: step 1, solution analysis; step 2, normal filtration; step 3, backwash. Washing operation. The invention determines the filter diameter of the filter element through the analysis of leaching solution to ensure the filtering accuracy to the greatest extent; uses leaching infusion liquid to backwash to avoid the waste of uranium metal caused by the use of raw liquid, and effectively utilizes the pressure of the infusion liquid in the system without adding a pump alone; adopts SV static mixer, which has good mixing effect, thorough backwash and fast speed; and uses air through the main pipe of the mixer to achieve a large ratio. For example, the gas-liquid ratio carries out the gas-liquid mixed backwashing filter element, which greatly reduces the backflushing water volume. The system and technology have achieved good filtering and backwashing effects in in-situ leaching practice, and the system is easy to automate.

【技术实现步骤摘要】
一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法
本专利技术属于原地浸出采铀领域，具体涉及一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法。
技术介绍
地浸采铀通过连续抽、注液将浸出液从地下抽出，并在吸附之后将浸出剂重新注入地下。由于流体动力与化学作用，导致浸出液中有一定的固体物。为了保证树脂床不污染及地下矿层的孔隙不被堵塞，需要在浸出液进树脂塔前及浸出剂注入地下矿层前将液体过滤。地浸采铀目前都采用袋式过滤器进行过滤。袋式过滤器结构简单、投资少，可以保证合适的过滤精度。但是，袋式过滤器纳污量小、更换滤袋操作繁琐，时间长、劳动强度大。很多厂矿在无法保证及时更换过滤袋的情况下，只能将滤袋的滤孔加大，会使小于滤孔直径的微粒进入树脂床或者矿层，导致树脂床板结或者矿层堵塞，致使吸附塔塔压升高或者抽注液量下降。反冲洗过滤器不用拆卸、降低了劳动强度，且纳污量大，使用效果较好。常规的反冲洗过滤器采用粗、细两种滤网进行过滤，并使用过滤净水进行滤芯反冲。为保证清洗效果，常采用吸嘴、电刷等方式提高清洗作用。但是，地浸采铀浸出液的固体微粒主要是絮凝铁、钙镁沉淀物、粘土等，这些固体杂质物粒径一般小于10μm，在地表不易沉积、过滤器难以过滤。对于絮凝铁和粘土，滤芯很难反冲干净。针对水反冲洗难题，采用气反冲(CN200910186725.3)、气水交替反冲(CN201220703871.6)和气液混合反冲(CN201120225035.7、CNCN200620021906.2)是较好的解决方法。CN200820025749.1还提出了一种气液反清洗分配头。但上述方法对地浸浸出溶液过滤时要不太复杂、难以自动化，要不效果不佳。此外，地浸采铀主要过滤浸出液或者浸出剂，如采用过滤后的浸出液进行反冲，不仅浪费了浸出液的铀金属，还可能加大蒸发池的负担、增加放射性污染的风险。因此，需要设计一种适于地浸采铀的可反冲洗过滤系统与工艺，达到过滤效果好、滤芯易于反冲、节约用水、不浪费铀金属，并降低劳动强度，提高自动化程度的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，结合地浸采铀自身特点，提供一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法。该系统结合浸出液的固体含量特征，采用地浸采铀的下注液(浸出剂)作为反冲液，利用下注液自身的压力，并与大量压缩空气进行良好混合后进行反冲，达到既能良好过滤，节约用水、不浪费铀金属的作用，又可以很好保证滤芯的反冲效果。本专利技术的技术方案如下：一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，包括过滤装置、静态混合器、气包、下注液容器、稳压阀、逆止阀、气体流量计、电磁流量计和流量调节阀；所述的气包，通过稳压阀A、逆止阀A、气体流量计、流量调节阀A与静态混合器相连，用于提供压缩空气；所述的下注液容器，通过稳压阀B、逆止阀B、电磁流量计、流量调节阀B与静态混合器相连，用于提供反冲液；所述的静态混合器，用于将压缩空气和下注液进行充分混合，通过反冲管与过滤装置相连。进一步的，所述的过滤装置，采用两级过滤装置串联的方式；由一级过滤进液管、一级过滤装置、二级过滤进液管、二级过滤装置和二级过滤出液管依次连接而成；进一步的，所述的一级过滤装置，由n套一级过滤系统并联组成；每套一级过滤系统由一级过滤进液阀、一级滤芯和一级过滤出液阀依次连接而成；所述的二级过滤装置，由n套二级过滤系统并联组成；每套二级过滤系统由二级过滤进液阀、二级滤芯、二级过滤出液阀依次连接而成。进一步的，所述的n为2或3，在运行时，有1套一级过滤系统和1套二级过滤系统为备用过滤系统。进一步的，所述的反冲管与反冲进液阀、一级滤芯或二级滤芯、排污阀依次相连后连接排污管。进一步的，所述的一级滤芯和二级滤芯，采用316L不锈钢金属网折叠滤芯。进一步的，一级滤芯的滤径为10-50μm，二级滤芯的滤径为5-10μm。进一步的，所述的静态混合器，采用SV静态混合器，包括主管和支管，所述的压缩空气从主管进入，所述的下注液从支管进入。一种地浸采铀可反冲洗过滤方法，使用本专利技术所述的过滤系统，包括以下步骤：步骤一、进行溶液分析；分析地下水或浸出液溶液中固体微粒的含量及粒径分布，并分析溶液中的主要化学成分，特别是由于水动力条件、pH值、Eh值的改变或与地层反应可能产生沉淀的组分，对溶液中固体物的变化进行预测，进而确定一级滤芯和二级滤芯的滤径；步骤二、正常过滤；将浸出液或下注液依次经过一级过滤进液管、一级过滤装置、二级过滤进液管和二级过滤装置进行过滤，过滤后的滤液从二级过滤出液管流出；步骤三、反冲洗操作；当一级滤芯的滤前和滤后压差>0.2Mpa，或二级滤芯的滤前和滤后压差>0.4MPa时，启动备用的过滤系统，然后关停需反冲洗的过滤系统，准备反冲洗；步骤四、将气包中的压缩空气，通过稳压阀A将压力控制在0.4-0.6Mpa；将下注液容器中的下注液，通过稳压阀B将压力控制在0.6-0.8MPa；依次打开流量调节阀A和流量调节阀B，使压缩空气与下注液在静态混合器中进行充分混合，得到反冲洗介质；步骤五、打开反冲进液阀和排污阀，对需反冲洗的一级滤芯和二级滤芯进行反冲洗，直至反冲水中无铁和无可见固体颗粒时，结束反冲。进一步的，所述的反冲洗介质中，压缩空气与下注液的配比为体积比5:1-10:1。本专利技术的显著效果在于：通过浸出液分析确定滤芯滤径，最大程度保证过滤精度；采用浸出下注液进行反冲洗避免了采用原液造成的铀金属浪费，并有效利用了系统中下注液的压力，不用单独加泵；采用SV静态混合器，混合效果好，反冲彻底、速度快；通过混合器主管进气，以大比例气液比进行气液混合反冲滤芯，大幅度降低了反冲水量。本系统及工艺在地浸实践中取得了良好的过滤、反冲效果，系统易于自动化。附图说明图1是本专利技术所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统的结构示意图；图2是静态混合器的结构示意图；图中，1、一级过滤进液管；2、二级过滤进液管；3、二级过滤出液管；4、反冲管；5、排污管；6-1、一级滤芯；6-2、二级滤芯；7、气包；8、下注液容器；9-1、稳压阀A；9-2、稳压阀B；10-1、逆止阀A；10-2、逆止阀B；11、气体流量计；12、电磁流量计；13-1、流量调节阀A；13-2、流量调节阀B；14、静态混合器；15-1、一级过滤进液阀；15-2、一级过滤出液阀；15-3、二级过滤进液阀；15-4、二级过滤出液阀；15-5、反冲进液阀；15-6、排污阀；16、过滤装置；17、主管；18、支管。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统及方法作进一步详细说明。如图1和2所示，一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，包括过滤装置16、静态混合器14、气包7、下注液容器8、稳压阀、逆止阀、气体流量计11、电磁流量计12和流量调节阀；所述的气包7，通过稳压阀A9-1、逆止阀A10-1、气体流量计11、流量调节阀A13-1与静态混合器14相连，用于提供压缩空气；所述的下注液容器8，通过稳压阀B9-2、逆止阀B10-2、电磁流量计12、流量调节阀B13-2与静态混合器14相连，用于提供下注液；所述的静态混合器14，用于将压缩空气和下注液进行充分混合，通过反冲管4与过滤装置16相连。进一步的，所述的过滤装置16，采用两级过滤装置串联的方式；由一级过滤进液管1、一级过滤装置、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：包括过滤装置(16)、静态混合器(14)、气包(7)、下注液容器(8)、稳压阀、逆止阀、气体流量计(11)、电磁流量计(12)和流量调节阀；所述的气包(7)，通过稳压阀A(9‑1)、逆止阀A(10‑1)、气体流量计(11)、流量调节阀A(13‑1)与静态混合器(14)相连，用于提供压缩空气；所述的下注液容器(8)，通过稳压阀B(9‑2)、逆止阀B(10‑2)、电磁流量计(12)、流量调节阀B(13‑2)与静态混合器(14)相连，用于提供反冲液；所述的静态混合器(14)，用于将压缩空气和下注液进行充分混合，通过反冲管(4)与过滤装置(16)相连。

【技术特征摘要】
1.一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：包括过滤装置(16)、静态混合器(14)、气包(7)、下注液容器(8)、稳压阀、逆止阀、气体流量计(11)、电磁流量计(12)和流量调节阀；所述的气包(7)，通过稳压阀A(9-1)、逆止阀A(10-1)、气体流量计(11)、流量调节阀A(13-1)与静态混合器(14)相连，用于提供压缩空气；所述的下注液容器(8)，通过稳压阀B(9-2)、逆止阀B(10-2)、电磁流量计(12)、流量调节阀B(13-2)与静态混合器(14)相连，用于提供反冲液；所述的静态混合器(14)，用于将压缩空气和下注液进行充分混合，通过反冲管(4)与过滤装置(16)相连。2.如权利要求1所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：所述的过滤装置(16)，采用两级过滤装置串联的方式；由一级过滤进液管(1)、一级过滤装置、二级过滤进液管(2)、二级过滤装置和二级过滤出液管(3)依次连接而成。3.如权利要求2所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：所述的一级过滤装置，由n套一级过滤系统并联组成；每套一级过滤系统由一级过滤进液阀(15-1)、一级滤芯(6-1)和一级过滤出液阀(15-2)依次连接而成；所述的二级过滤装置，由n套二级过滤系统并联组成；每套二级过滤系统由二级过滤进液阀(15-3)、二级滤芯(6-2)、二级过滤出液阀(15-4)依次连接而成。4.如权利要求3所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：所述的n为2或3，在运行时，有1套一级过滤系统和1套二级过滤系统为备用过滤系统。5.如权利要求4所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：所述的反冲管(4)与反冲进液阀(15-5)、一级滤芯(6-1)或二级滤芯(6-2)、排污阀(15-6)依次相连后连接排污管(5)。6.如权利要求3所述的一种地浸采铀可反冲洗过滤系统，其特征在于：所述的一级滤芯(6-1)和二级滤芯(6-2)，采用316L不锈钢金属网折叠滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文胜，江国平，王立民，王振，陈乡，郑剑平，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11