一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及核工业铀纯化技术领域，尤其是涉及一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法，其中，系统包括依次首尾连接的清洗罐、第一过滤器、第一干燥器、研磨器、溶解反应器、第二过滤器和第二干燥器，所述第二干燥器与所述清洗罐反向连通。首先，在清洗罐中，采用低浓度稀硝酸去除附着在固体残渣表面的硝酸铀酰等可溶性杂质，并依次进行过滤、干燥和研磨，以提高固体残渣与硝酸的接触面积，提高固体残渣的溶解速率；然后，将研磨后的细残渣置于溶解反应器中，采用高浓度稀硝酸进一步进行溶解搅拌，以增强固体残渣的溶出度，减小其铀含量，生成低放废物，进而减少固体残渣的储存量，同时提高了固定残渣中金属铀的回收率，减少了铀的浪费。浪费。浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法


[0001]本专利技术涉及核工业铀纯化
，尤其是涉及一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法。

技术介绍

[0002]铀纯化和铀转化转化包括铀浓缩物的溶解
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溶解液萃取纯化
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浓缩脱硝
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水合还原
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氢氟化
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氟化
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冷凝液化
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产品接收等工序，是我国核燃料循环再利用的重要环节。其中，在铀的纯化工艺中，铀浓缩物的溶解是实现废物循环再利用、减少放射性废物的排放量的关键所在。
[0003]在铀纯化生产线中，利用硝酸溶解八氧化三铀固体物料，经陈化、调料制备得到合格的硝酸铀酰溶液。然而，受物料纯度所限以及每一批物料的来源不同，物料溶解过程中会产生不溶性固体。难溶性固体残渣中的主要成分为不溶性固体(粘土、硅酸盐型矿石、有机质等)、未溶解完全的八氧化三铀物料、硝酸钠、碳酸钠、硝酸铀酰或者含铀的盐类。
[0004]现有技术中，为避免产生的溶解残渣进入后续工序对设备造成损坏，采用Y型过滤器、管式过滤器、碟式离心机等装置对废渣进行分离。但由于此部分固体残渣具有放射性，分离后仍无法进行有效处理。
[0005]因此，开发一种既可以使固体残渣放射性达标后对其进行处理，减少了难溶性固体残渣的堆积，同时增加铀的回收率，节约难溶性固体残渣处理成本的铀矿石浓缩物溶解液难溶固体残渣中金属铀的回收系统及方法，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。/>
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法，不仅提高了金属铀的收率，而且减少了含铀物料的暂存量。
[0007]本专利技术提供一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，包括依次首尾连接的清洗罐、第一过滤器、第一干燥器、研磨器、溶解反应器、第二过滤器和第二干燥器，其中，所述第二干燥器与所述清洗罐反向连通。
[0008]作为本技术方案优选地，还包括物料投加机构，所述物料投加机构包括第一硝酸储罐、第二硝酸储罐和固体残渣储罐，其中，所述第一硝酸储罐和所述固体残渣储罐均与所述清洗罐连通，所述第二硝酸储罐与所述溶解反应器连通。
[0009]作为本技术方案优选地，还包括尾气回收机构，所述清洗罐和所述溶解反应器的尾气出口均与所述尾气回收机构连通。
[0010]作为本技术方案优选地，所述清洗罐包括清洗罐本体、机械搅拌器和加热装置，其中，所述机械搅拌器设置在所述清洗罐本体的内部，并位于所述反应器本体的轴心处；所述加热装置为环绕套设在所述清洗罐本体外侧的夹套，或外置的加热套。
[0011]作为本技术方案优选地，所述溶解反应器包括反应器本体、机械搅拌器、压空盘管
和夹套，所述机械搅拌器设置在所述反应器本体的内部，并位于所述反应器本体的轴心处，所述压空盘管固设在所述反应器本体的底部，所述夹套环绕套设在所述反应器本体的外部。
[0012]作为本技术方案优选地，所述第一过滤器和所述第二过滤器均为袋式过滤器、板框压滤机和管式过滤器中的任意一种。
[0013]作为本技术方案优选地，所述第一干燥器和所述第二干燥器均为传导式干燥机、冷冻式干燥机、真空干燥机和流化床式干燥机中的任意一种。
[0014]作为本技术方案优选地，所述研磨器为辊磨机和砂磨机中的任意一种。
[0015]本专利技术还提供了一种使用上述回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统回收铀矿石难溶残渣中金属铀的方法，具体包括以下步骤：
[0016]S1、采用浓度为0.01
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0.1mol/L稀硝酸对分离后的固体残渣进行浸泡溶解后，依次进行过滤、干燥和研磨，得到细废渣；
[0017]S2、向所述细废渣中加入浓度为5
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6mol/L的稀硝酸搅拌溶解后，依次进行过滤和干燥，得到处理后的固体废渣；
[0018]S3、对处理后的固体残渣进行放射性检测，若放射性未达到低放废物标准，则重复步骤S1和S2；若放射性达到低放废物标准，则将处理后的固体废渣按低放废物处理。
[0019]作为本技术方案优选地，步骤S1中，所述浸泡溶解时，控制温度为60
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80℃，时间为4
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6h，所述研磨时，将固体残渣研磨至粒度小于0.1mm；步骤S2中，所述搅拌溶解时，控制温度为60
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80℃，时间为6
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15h，所述干燥时，控制水分含量小于5％。
[0020]本专利技术的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统及方法，至少具有以下技术效果：
[0021]1、在本专利技术的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统中，首先，在清洗罐中，采用低浓度稀硝酸去除附着在固体残渣表面的硝酸铀酰等可溶性杂质，并依次进行过滤、干燥和研磨，以提高固体残渣与硝酸的接触面积，提高固体残渣的溶解速率；然后，将研磨后的细残渣置于溶解反应器中，采用高浓度稀硝酸进一步进行溶解搅拌，以增强固体残渣的溶出度，减小其铀含量，生成低放废物，进而减少固体残渣的储存量，同时提高了固定残渣中金属铀的回收率，减少了铀的浪费；
[0022]2、本专利技术的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，结构简单，便于操作，并且处理过程中所产生的含铀溶液可回用到相应生产线，显著降低了处理成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统示意图；
[0025]图2为本专利技术回收铀矿石难溶残渣中金属铀的方法流程图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1：清洗罐；2：第一过滤器；3：第一干燥器；4：研磨器；5：溶解反应器；6：第二过滤器；7：第二干燥器；8：第一硝酸储罐；9：第二硝酸储罐；10：固体残渣储罐；11：尾气回收机
构；12：低放废物桶；13：硝酸铀酰溶液储罐；14：螺旋输送器。
具体实施方式
[0028]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，包括依次首尾连接的清洗罐(1)、第一过滤器(2)、第一干燥器(3)、研磨器(4)、溶解反应器(5)、第二过滤器(6)和第二干燥器(7)，其中，所述第二干燥器(7)与所述清洗罐(1)反向连通。2.根据权利要求1所述的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，还包括物料投加机构，所述物料投加机构包括第一硝酸储罐(8)、第二硝酸储罐(9)和固体残渣储罐(10)，其中，所述第一硝酸储罐(8)和所述固体残渣储罐(10)均与所述清洗罐(1)连通，所述第二硝酸储罐(9)与所述溶解反应器(5)连通。3.根据权利要求1所述的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，还包括尾气回收机构(11)，所述清洗罐(1)和所述溶解反应器(5)的尾气出口均与所述尾气回收机构(11)连通。4.根据权利要求1所述的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，所述清洗罐(1)包括清洗罐本体、机械搅拌器和加热装置，其中，所述机械搅拌器设置在所述清洗罐本体的内部，并位于所述反应器本体的轴心处；所述加热装置为环绕套设在所述清洗罐本体外侧的夹套，或外置的加热套。5.根据权利要求1所述的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，所述溶解反应器(5)包括反应器本体、机械搅拌器、压空盘管和夹套，所述机械搅拌器设置在所述反应器本体的内部，并位于所述反应器本体的轴心处，所述压空盘管固设在所述反应器本体的底部，所述夹套环绕套设在所述反应器本体的外部。6.根据权利要求1所述的回收铀矿石难溶残渣中金属铀的系统，其特征在于，所述第一过滤器(2)和所述第二过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子云，陈双双，卫宏靓，马振荣，万晓净，丁峰，任喜彦，徐青霖，荣振彪，
申请(专利权)人：中核四零四有限公司，
类型：发明
国别省市：