一种用于核纯级硝酸铀酰溶液的浓缩方法技术

本发明专利技术属于铀纯化领域，具体涉及硝酸铀酰溶液的浓缩方法。包括以下步骤：(1)确定本方法所用系统；(2)水试步骤；(3)膜性能验证步骤；(4)纳滤膜浓缩步骤；(5)反渗透膜浓缩步骤。本发明专利技术技术方案的有益效果在于：膜分离浓缩技术设备简单、常温操作、无化学变化、能耗低、清洁无污染。

A method for concentrating nuclear grade uranyl nitrate solution

The invention belongs to the field of uranium purification method, in particular to the concentration of uranyl nitrate solution. It includes the following steps: (1) determining the system used in this method; (2) steps of water test; (3) steps of membrane performance verification; (4) steps of nanofiltration membrane concentration; (5) reverse osmosis membrane concentration step. The beneficial effect of the technical scheme of the invention is that the membrane separation and concentration technology has the advantages of simple equipment, normal temperature operation, no chemical change, low energy consumption, cleanness and no pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种用于核纯级硝酸铀酰溶液的浓缩方法
本专利技术属于铀纯化领域，具体涉及硝酸铀酰溶液的浓缩方法。
技术介绍
硝酸铀酰发生热解脱硝反应时，需要吸收大量的热，使脱硝流化床反应器的热负荷非常大。为了减少热解脱硝所需热量、降低反应设备加热功率，需对铀浓度较低的硝酸铀酰溶液进行浓缩，提高溶液的铀浓度。目前，国内乏燃料后处理厂硝酸铀酰浓缩工艺采用的是单效蒸发，以外加热式蒸发器为关键设备。在铀纯化转化领域，浓缩工艺有采用多效蒸发技术的。不管是单效蒸发还是多效蒸发，蒸发操作的热源主要采用源源不断的生蒸汽，对于浓度低处理量大的物料，蒸汽耗费的能源是相当可观的，对于需外购蒸汽的企业，随着市场蒸汽价格的上涨，蒸汽运行成本越来越高，企业的负担急剧增大。我国新建9000tU/a铀纯化转化生产线项目，选择了脱硝技术路线来实现中间产品形态的转化。其中，硝酸铀酰溶液的浓缩影响着热解脱硝设备的设计和工艺参数的控制，其能耗的大小在经济核算中占有举足轻重的分量。因此，设计一条既经济又合理的浓缩工艺路线，使其能与脱硝工序生产能力相匹配并能降低成本、是铀纯化转化生产线亟待解决的问题，对提高我国铀纯化转化技术水平也是具有重要意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核纯级硝酸铀酰溶液的浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定本方法所用系统本方法所用系统包括供料单元、一级纳滤单元、二级纳滤单元、反渗透单元；一、供料单元包括原液罐、原液泵、进料罐；硝酸铀酰溶液经取样分析后倒入原液罐中，原液罐底部设置手动阀门；当开始浓缩时，打开原液罐底部手动阀门，硝酸铀酰溶液经过原液泵进入进料罐开始供料；二、一级纳滤单元包括一级纳滤泵、一级纳滤膜；一级纳滤罐底部设置手动阀门，一级纳滤膜设置一级纳滤膜进出口阀门；当进行一级纳滤浓缩时，打开进料罐底部手动阀门及一级纳滤膜进出口阀门，硝酸铀酰溶液通过一级纳滤泵进入一级纳滤膜开始浓缩，透过液返回进料罐循环浓缩，截留液进入...

【技术特征摘要】
1.一种用于核纯级硝酸铀酰溶液的浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定本方法所用系统本方法所用系统包括供料单元、一级纳滤单元、二级纳滤单元、反渗透单元；一、供料单元包括原液罐、原液泵、进料罐；硝酸铀酰溶液经取样分析后倒入原液罐中，原液罐底部设置手动阀门；当开始浓缩时，打开原液罐底部手动阀门，硝酸铀酰溶液经过原液泵进入进料罐开始供料；二、一级纳滤单元包括一级纳滤泵、一级纳滤膜；一级纳滤罐底部设置手动阀门，一级纳滤膜设置一级纳滤膜进出口阀门；当进行一级纳滤浓缩时，打开进料罐底部手动阀门及一级纳滤膜进出口阀门，硝酸铀酰溶液通过一级纳滤泵进入一级纳滤膜开始浓缩，透过液返回进料罐循环浓缩，截留液进入二级纳滤单元继续浓缩；三、二级纳滤单元包括二级纳滤泵、二级纳滤膜；二级纳滤罐底部设置手动阀门，二级纳滤膜设置进出口手动阀门；当进行二级纳滤浓缩时，打开一级纳滤罐底部手动阀门及二级纳滤膜进出口阀门，硝酸铀酰溶液通过二级纳滤泵进入二级纳滤膜开始浓缩，透过液返回一级纳滤罐循环浓缩，截留液进入反渗透单元继续浓缩；四、反渗透单元包括增压泵、高压泵、反渗透膜；反渗透罐底部设置手动阀门，反渗透膜设置进出口手动阀门；当进行反渗透浓缩时，打开二级纳滤罐底部手动阀门及反渗透膜进出口阀门，硝酸铀酰溶液依次通过增压泵和高压泵进入反渗透膜开始浓缩，透过液返回二纳滤罐循环浓缩，截留液作为产品采出。(2)水试步骤a)供料单元水试时，向原液罐中加入自来水，打开原液罐底部手动阀门，当自来水全部进入泵中后开启原液泵，使原液罐中的自来水在原液泵的作用下进入进料罐中；对系统进行密封性检查，确定密封性检查合格后关闭原液罐底部手动阀门；b)一级纳滤单元水试时，依次开启进料罐底部手动阀门及一级纳滤膜进出口手动阀门；启动一级纳滤泵，将一级纳滤的压力调整在设定的操作压力，记录该操作压力下的温度、进料流量；控制其它条件不变，调整一级纳滤进液压力，记录调整后不同的一级纳滤进液压力下的温度、进料流量，同时对系统进行密封性检查；c)二级纳滤单元水试时，依次开启一级纳滤罐底部手动阀门及二级纳滤膜进出口手动阀门；启动二级纳滤泵，将二级纳滤的压力调整在设定的操作压力，记录该操作压力下的温度、进料流量；控制其它条件不变，调整二级纳滤进液压力，记录调整后不同的二级纳滤进液压力下的温度、进料流量，同时对系统进行密封性检查；d)反渗透单元水试时，依次开启二级纳滤罐底部手动阀门及反渗透单元进出口手动阀门；依次启动增压泵和高压泵，将反渗透的压力调整在设定的操作压力，记录该操作压力下的温度、进料流量、截留液流量；控制其它条件不变，调整反渗透进液压力，记录调整后不同的反渗透进液压力下的温度、进料流量，截留液流量，同时对系统进行密封性检查；(3)膜性能验证步骤a)水试密封检查合格后，按照步骤(2)b)、(2)c)，配制设定浓度的NaCl水溶液对一级纳滤单元的一级纳滤膜和二级纳滤单元的二级纳滤膜性能进行测试；上述测试过程中记录不同压力条件下一级纳滤膜和二级纳滤膜透过液的电导率，根据电导率计算纳滤膜对设定浓度的NaCl水溶液中钠离子与氯离子的截留率，判断一级纳滤膜和二级纳滤膜是否合格；b)一级纳滤膜和二级纳滤膜性能检测合格后，按照步骤(2)d)，配制设定浓度的NaCl水溶液对反渗透单元的反渗透膜性能进行测试；上述测试过程中记录不同压力条件下反渗透膜透过液的电导率，根据电导率计算反渗透膜对设定浓度的NaCl水溶液中钠离子与氯离子的截留率，判断反渗透膜是否合格；(4)纳滤膜浓缩步骤(4.1)一级纳滤浓缩a)对硝酸铀酰溶液取样分析铀含量和酸度后进行一级纳滤膜浓缩；b)对系统进行检查后，关闭其它阀门，打开一级纳滤罐底部手动阀门及一级纳滤膜进出口手动阀门；c)启动一级纳滤泵，通过调节一级纳滤膜出口截止阀控制一级纳滤进液压力，根据所需透过液流量调节一级纳滤膜截留液流量；d)待一级纳滤截留液和透过液流量稳定后，定期对一级纳滤截留液和透过液各取样一次，分析铀浓度和酸度；e)待一级纳滤罐内的料液剩余量达到设定量时，停止一级纳滤泵运行，并分别取截留液和透过液分析铀浓度和酸度；步骤(4.1)全过程中记录一级纳滤进液压力下的一级纳滤截留液和透过液的温度、流量、电导率；(4.2)二级纳滤浓缩a)对硝酸铀酰溶液取样分析铀含量和酸度后进行二级纳滤膜浓缩；依次开启一级纳滤罐底部手动阀门及二级纳滤膜进出口手动阀门；启动二级纳滤泵，将二级纳滤的压力调整在设定的操作压力，记录该操作压力下的温度、进料流量；b)对系统进行检查后，关闭其它阀门，打开二级纳滤罐底部手动阀门及二级纳滤膜进出口手动阀门；c)启动二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天福，马治军，张慧忠，魏刚，陈建勇，高兴星，李子云，李贺成，王晓东，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62