【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乏燃料后处理，具体涉及一种溶解铀氧化物的工艺系统及方法。
技术介绍
1、硝酸铀酰溶液是乏燃料水法后处理purex流程中，主要用于为四价铀制备系统供应铀溶液，在开停车冷过度、流化床设备调试等过程中兼顾供应一定要求的铀溶液。近年来，各国后处理厂获得高浓度硝酸铀酰溶液的方法主要是铀氧化物的溶解，例如日本核燃料服务有限公司和法国阿海珐集团均采用硝酸溶解铀氧化物的方法制备硝酸铀酰溶液。
2、目前对于铀氧化物溶解的工艺主要集中在uo2粉末和u3o8粉末上，这两者是铀化合物转化过程中更为常见的铀氧化物，然而这两种铀氧化物溶解时会放出大量的氮氧化物，同时uo2和u3o8溶解包括溶解反应和氧化还原反应，其化学反应式与硝酸浓度、温度等有关，并不确定，因此溶解完成后酸度并不确定。而且在后处理厂中，铀转化的主要产品为uo3，采用uo2粉末和u3o8粉末会增加工艺流程。利用uo3产品制备硝酸铀酰溶液不仅能够有效地提高后处理铀产品的利用率，降低了厂内铀产品库的贮存负荷，同时也能够缩短工艺操作流程。
3、针对后处理厂硝酸铀酰溶液制备，目前几种铀氧化物溶解工艺研究较少。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种溶解铀氧化物的工艺系统及方法，该系统的设备大量采用免维修设备，故障率及维修难度较低。
2、解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种溶解铀氧化物的工艺系统，包括：
3、铀氧化物粉末料槽，与上料机
4、上料机构，与溶解器连接，通过上料机构将铀氧化物粉末加入到溶解器中；
5、浓硝酸贮槽，与溶解器连接，浓硝酸贮槽用于盛放浓硝酸；
6、稀硝酸贮槽，与溶解器连接，稀硝酸贮槽用于盛放稀硝酸；
7、溶解器，在其内通过浓硝酸溶解铀氧化物粉末，通过稀硝酸和浓硝酸调节酸度，得到硝酸铀酰溶液；
8、铀酸分析仪，设置于溶解器内，铀酸分析仪用于检测溶解器内料液的酸度和铀浓度；
9、蒸汽喷射泵，与溶解器连接，通过蒸汽喷射泵将硝酸铀酰溶液加入到硝酸铀酰溶液贮槽内；
10、硝酸铀酰溶液贮槽，与蒸汽喷射泵连接。
11、优选的是，所述的溶解铀氧化物的工艺系统，还包括：
12、第一阀门，设置于浓硝酸贮槽与溶解器之间的管道上；
13、第二阀门，设置与稀硝酸贮槽与溶解器之间的管道上。
14、优选的是，铀酸分析仪根据检测到的溶解器内料液的酸度和铀浓度与第一阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的浓硝酸的量；
15、铀酸分析仪根据检测到的溶解器内料液的酸度和铀浓度与第二阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的稀硝酸的量。
16、优选的是，所述的溶解铀氧化物的工艺系统，还包括：
17、液位计，设置于溶解器内，液位计用于测量溶解器内料液的液位；
18、液位计根据检测到的溶解器内料液的液位与第一阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的浓硝酸的量；
19、液位计根据检测到的溶解器内料液的液位与第二阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的稀硝酸的量。
20、优选的是，液位计为微波物位计或吹气仪表。
21、优选的是，上料机构为管链输送机或真空上料机。
22、优选的是，所述的溶解铀氧化物的工艺系统，还包括：
23、夹套，设置于溶解器外壁，夹套用于通入热水加入或冷却水冷却。
24、优选的是，所述的溶解铀氧化物的工艺系统，还包括:
25、搅拌机构，设置于溶解器内，搅拌机构用于对溶解器内的料液进行搅拌。
26、优选的是，搅拌机构输入能量为100w/m3～300w/m3。
27、本专利技术还提供一种使用上述的工艺系统溶解铀氧化物的方法，包括以下步骤：
28、向溶解器中加入浓硝酸、铀的氧化物，通过浓硝酸溶解铀氧化物粉末，向溶解器内加入稀硝酸和浓硝酸调节酸度，得到硝酸铀酰溶液。
29、优选的是，浓硝酸的浓度为3.0mol/l～13mol/l，稀硝酸浓度为0.01mol/l～0.1mol/l。
30、优选的是，浓硝酸溶解铀氧化物的溶解温度为25℃～80℃。
31、优选的是，铀氧化物粉末包括uo2粉末、u3o8粉末、uo3粉末中的任意一种或几种。
32、本专利技术中的溶解铀氧化物的工艺系统及方法，有益效果如下：
33、(1)设备大量采用免维修设备，故障率及维修难度较低。
34、(2)溶解效率高，溶解后溶液硝酸铀酰浓度较高。
35、(3)采用uo3粉末溶解时，溶解速度快，溶解过程中不产生氮氧化物。
36、(4)该方法可以溶解多种形式的铀氧化物粉末。
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1.一种溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，铀酸分析仪根据检测到的溶解器内料液的酸度和铀浓度与第一阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的浓硝酸的量；
4.根据权利要求2所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，液位计为微波物位计或吹气仪表。
6.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，上料机构为管链输送机或真空上料机。
7.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1～7任意一项所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括:
9.根据权利要求8所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，搅拌机构输入能量为100W/m3～300W/m3。
10.一种使用权利要求1～9任意一项所述的工艺系统溶解铀氧化物的方法，其特征在于
11.根据权利要求10所述的工艺系统溶解铀氧化物的方法，其特征在于，浓硝酸的浓度为3.0mol/L～13mol/L，稀硝酸浓度为0.01mol/L～0.1mol/L。
12.根据权利要求10所述的工艺系统溶解铀氧化物的方法，其特征在于，浓硝酸溶解铀氧化物的溶解温度为25℃～80℃。
13.根据权利要求10所述的工艺系统溶解铀氧化物的方法，其特征在于，铀氧化物粉末包括UO2粉末、U3O8粉末、UO3粉末中的任意一种或几种。
...【技术特征摘要】
1.一种溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，铀酸分析仪根据检测到的溶解器内料液的酸度和铀浓度与第一阀门自动联锁，控制加入到溶解器内的浓硝酸的量；
4.根据权利要求2所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，液位计为微波物位计或吹气仪表。
6.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，上料机构为管链输送机或真空上料机。
7.根据权利要求1所述的溶解铀氧化物的工艺系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1～7任意一项所述的溶解...
【专利技术属性】
技术研发人员：马敬，张晓腾，侯留东，胡彦涛，邢运曈，卢金成，纪雷鸣，王博，徐开，杨硕，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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