一种铀溶液的富集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于铀矿采冶领域，具体涉及一种从含铀浸出液中富集铀的处理工艺。包括以下步骤：(1)建立低浓度铀溶液膜电容富集系统，包括收集单元、预处理单元、膜电容铀富集单元、清洗单元。(2)依次通过系统各单元，在膜电容富集单元通过正充电工作过程、断路循环过程和反充电再生过程循环进行，在反充电再生过程实现铀的富集。同时系统产生的清液可作为厂区配药用水等实现循环利用。本工艺可以将铀浓度5～100mg/L的浸出液富集1～30倍。本单元后端与离子交换工艺相结合，有利于提高离子交换进液铀浓度，间接提高树脂吸附容量。

【技术实现步骤摘要】
一种铀溶液的富集装置及方法
本专利技术涉及铀矿采冶领域，更具体地，涉及一种从含铀浸出液中富集铀的处理工艺。
技术介绍
目前地浸领域，铀的富集方法主要是离子交换法和溶剂萃取法。中性地浸工艺一般采用离子交换法。离子交换法是以高分子脂为载体，将地浸含铀浸出液通过离子交换塔经过吸附过程的化学置换过程使含铀离子交换到固体树脂中去、再经酸类淋洗得到富集后的含铀母液。随着铀矿开采时间的推移，地浸浸出液中铀浓度不断降低，造成离子交换树脂的吸附容量降低，浸出液处理成本增加等问题。膜电容铀富集单元是利用活性炭类电极的导电性、吸附性，使溶液中的离子在电场的作用下，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，此时含铀阴离子被阳极吸附。积累到一定程度，通过反向通电，在新电场的作用下，吸附在电极表面的离子向对侧电极移动。同时，由于阴离子无法透过对侧的阳离子交换膜，阳离子也无法透过对侧的阴离子交换膜，因此含铀阴离子随其他脱附的离子一同被拦截在离子交换膜之间，产生富集效果。目前，该技术多用于循环冷却水脱盐，国内外未见采用该技术进行铀富集的案例。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：寻找一种新的铀富集方法，作为离子交换的前置处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铀溶液的富集装置，其特征在于：包括收集单元、预处理单元、膜电容铀富集单元、清洗单元；收集单元包括提升泵(1)及集液池(2)，提升泵(1)连通集液池(2)；提升泵(1)用于直接从井场抽孔提升浸出液；集液池(2)用于对于浸出液的收集；预处理单元包括原液泵(3)、石英砂过滤器(4)、袋式过滤器(5)；其中集液池(2)连通原液泵(3)，原液泵(3)连通石英砂过滤器(4)，石英砂过滤器(4)连接袋式过滤器(5)，袋式过滤器(5)通过回流阀(19)连接集液池(2)；原液泵(3)采用潜污泵，提升集液池(2)中浸出液至石英砂过滤器(4)，石英砂过滤器(4)产水带压直接进入袋式过滤器(5)，用于截留浸出...

【技术特征摘要】
1.一种铀溶液的富集装置，其特征在于：包括收集单元、预处理单元、膜电容铀富集单元、清洗单元；收集单元包括提升泵(1)及集液池(2)，提升泵(1)连通集液池(2)；提升泵(1)用于直接从井场抽孔提升浸出液；集液池(2)用于对于浸出液的收集；预处理单元包括原液泵(3)、石英砂过滤器(4)、袋式过滤器(5)；其中集液池(2)连通原液泵(3)，原液泵(3)连通石英砂过滤器(4)，石英砂过滤器(4)连接袋式过滤器(5)，袋式过滤器(5)通过回流阀(19)连接集液池(2)；原液泵(3)采用潜污泵，提升集液池(2)中浸出液至石英砂过滤器(4)，石英砂过滤器(4)产水带压直接进入袋式过滤器(5)，用于截留浸出液中的大颗粒杂质，降低溶液悬浮物SS；膜电容铀富集单元包括膜电容模块(6)、电导率仪(7)；其中袋式过滤器(5)通过进水阀(13)连接膜电容模块(6)，膜电容模块(6)连接电导率仪(7)，而电导率仪(7)通过贫液产水阀(14)连接集液池(2)，电导率仪(7)还连接浓液产水阀(15)，电导率仪(7)还连接清液产水阀(16)，并通过清液产水阀(16)连接清液外排阀(17)，通过清液产水阀(16)连接洗水阀(18)，洗水阀(18)连接清洗剂储槽(8)；清洗单元包括清洗剂储槽(8)和清洗泵(9)；清洗剂储槽(8)连接清洗泵(9)，清洗泵(9)再连接膜电容模块(6)。2.根据权利要求1所述的一种铀溶液的富集装置，其特征在于：膜电容模块(6)包括活性炭、活性炭纤维、石墨、石墨烯及阴阳离子交换膜。3.一种应用如权利要求2所述的铀溶液的富集装置的富集方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：地浸抽孔浸出液由提升泵(1)一级提升至集液池2进行均质均量；步骤2：集液池(2)内溶液经过预处理单元原液泵(3)二级提升至石英砂过滤器(4)，石英砂过滤器(4)产水进入袋式过滤器5降低溶液悬浮物SS砂过滤器(4)过滤精度达到10～20μm；袋式过滤器过滤精度达到5～10μm；步骤3：袋式过滤器(5)产水通过进水阀(13)进入膜电容铀富集单元；该单元初始设置断路时间t、正充电电导率X、产水电导率Y、贫液电导率Z，4个数值；其中正充电电导率X设置为待处理溶液电导率的1.1～1.5倍，产水电导率Y设置在300～1200μs/cm，贫液电导率Z为待处理溶液电导率的1.8～2.5倍；步骤3.1：膜电容模块(6)正充电过程：膜电容模块(6)充电电压0.8～2.0V；袋式过滤器(5)产水经过进水阀(13)进入膜电容模块(6)，经电导率仪7检测电导率＞产水电导率Y时，贫液产水阀(14)开启，浓液产水阀(15)、清液产水阀(16)关闭，溶液经贫液产水阀(14)回到集液池(2)；经电导率仪7检测电导率≤产水电导率Y时，清液产水阀(16)、清液外排阀(17)开启，贫液产水阀(14)和浓液产水阀(15)关闭，洗水阀(18)关闭，溶液经阀(16)、清液外排阀(17)外排再利用；当电导率仪(7)检测电导率再次＞产水电导率Y时，系统进入下一步膜电容断路过程；步骤3.2：膜电容模块6断路过程：膜电容模块短路15s后断路；进水阀13关闭，回流阀(19)开启，为防止原液泵3频繁起停，袋式过滤器(5)产水经过回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乡，原渊，闻振乾，杜志明，廖文胜，刘正邦，王立民，李坡，王平，
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