Жерасты шаймалау тәсілімен алынған уран ерітіндісін сорбциялау арқылы десорбат алу


Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 60 бет
Таңдаулыға:   

КІРІСПЕ

Қазіргі заманғы атомдық техникада уранды ядерлік отынның негізгі көзі ретінде қолданады. Оның қолданылуы металдық уран негізіндегі жүйемен қатар, оның қосылыстары жүйелерін де қолдануға негізделген. Уран технологиясында соңғы, яғни тауарлық өнімді үш түрге бөледі: металдық уран, уранның қос тотығы, уран гексофториді.

Соңғы және аралық уран қосылыстарының әр түрлілігі, демек технологиялық үрдістердің сан алуандығы, өндірістік қайта жасаулар мен кезеңдердің көптігі, соңғы өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылуы уран технологиясын күрделендіреді және терең теориялық, дәлірек айтқанда физика - химиялық негіздерді талап етеді.

Қазіргі уақытта ядерлі энергияны қолдану тез дамуда. Алдағы уақытта уран мен плутонийді қолданатын атомдық электр станциялар салу арқылы энергияны пайдалануға үлкен мүмкіндік береді.

Энергияны өндіру және тұтыну - бұл қоғамды дамытудағы техникалық прогрестің және экономикалық деңгейдің басты сипаттарының бірі. Осы уақытқа дейін энергияны алудың негізгі қуат көзі болып органикалық отын: көмір, мұнай, табиғи газ болып табылады. Сондай-ақ маңызды рөл өзендердің гидравликалық энергиясына және атомдық энергияға тән. Бірақ соңғы кездері атом энергиясы ерекше орын алуда.

Атомдық энергия қазіргі уақытта әлемдік энергия өндірісінің шамамен 17 пайыз қамтамасыз етеді. Мұнай және газ қорлары бітуде. Сонымен атомдық энергетика жақын арада әлемнің отындық - энергетикалық кешенінде маңызды орын алатын болады. Экономиканы одан әрі өркендету барысында атомдық энергетиканы дамыту негізгі тапсырма болып табылады. Атомдық техникада уранды пайдалану уранның көптеген басқа түрлі-түсті және сирек кездесетін металдардың қасиеттерінен айрықшаланатын ерекше тамаша қасиеттеріне және нейтронның әсер етуінен көп мөлшерде энергияны бөле отырып ыдырау қабілетіне негізделген.

Атом энергетикасы ғылым мен техниканың жаңа салалары сияқты өмірді жақсартуға әкеледі. Ядерлі энергияның мүмкіншіліктері ұлан - ғасыр және де ол адамдарға келешектегі ғарыш әлемін түсінуге көмектеседі.

Осы дипломдық жобада жерасты шаймалау арқылы десорбат алу цехын жобалау орындалған.

Өнімді ерітіндіні сорбциялау арқылы десорбат алу өндірісінің бірінші сатысына жатады. Алынған десорбатты тұнбаға түсіріп, сүзгіден өткізу арқылы

U 3 O 8 (сары кек) алынады.

1 ТЕХНИКА - ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ

1. 1 Өндіріс орнының жалпы сипаттамасы және оның техника-экономикалық деңгейі

Өндірістің толық атауы - «Уранды жерасты шаймалау кешені». Шығарылтын өнім түрі - уран кені концентраты - («сары кек») .

Өндіру тәсілі: Су араласқан күкірт қышқылының әлсіз ерітіндісі -арқылы өнімді ерітіндіні жерасты ұңғымалық шаймалау.

Өнімді ерітіндінің құрамында уран орташа мөлшері 85 мг/л. Өнімді ерітіндіні сорбциялық өңдеуге жіберу мөлшері 937 м 3 / сағ.

Өнімді ерітінділерден уранды сорбциялау үшін ( Lewatit K- 6367 U, Amberlit IRA - 910 Cl ) типті ионалмастырғыш шәйірмен толтырылған СНК -3000 маркалы колонналары қолданылады.

Өнімді күкіртқышқылды ерітінділерде алты валентті түрде болатын уран аниониттарда сорбцияланады.

Қышқылдармен ерітінділеу жағдайында уранды аниониттарда сорбциялау үшін рН мөлшерінің қолайлы шамасы 2 - 3 болуы керек. Ерітінділер қышқылдығының жоғары шамаларында сорбциялау жылдамдығының көбейгенімен шәйір сыйымдылығы азаяды. Басқа жағдайларда аниониттер сыйымдылығы ерітінділерде уран мөлшерінің көбеюіне байланысты артады.

Уранды бөліп алудың сорбциялық әдістері, ион алмасу шәйірлерінің колданылуымен жүргізілетін ион алмасу үрдістеріне негізделген. Иониттер - суда, қышкылдык, сілтілік, тұзды, сонымен қатар органикалық орталарда мүлдем дерлік ерімейтін, ион алмасуға қабілетті, қатты, табиғи немесе жасанды материалдар. Олардың көмегімен ерітінділерден әртүрлі катиондар мен аниондарды бөліп алуға болады. Соңғы 20 - 25 жылдарда, ион алмасу үрдістері, олардың уран технологиясында кең қолданылуына байланысты гидрометаллургияда маңызды роль атқара бастады.

Иондық алмасу тұнбалық үрдістерден мынадай сипаттамалары: мысалы, үрдісте косалқы өнімдердің болмауы, қымбат реагенттердің шығынының жоқтығы және олардың өздеріне тән жоғары бөліп алғыштығы, бөлудің таза орындалуы, осы үрдістерді рН өзгертулерімен, тотығу-тотықсыздану шарттарымен жүйелеп отырудың мүмкіндігі, комплекс түзілуі, аппаратуралық қондырғылардың қарапайымдылығы және жинақылығы, автоматтауды қолдана отырып үрдісті үздіксіз шарттарда жүргізудің мүмкіндігі арқылы ерекшеленеді.

Уран технологиясында, төртіншілік аммонийлік негізді аниониттер функционалдық топ ретінде кең қолданылады:

мұндағы R 1 , R 2 , R 3 және R 4 - органикалық немесе күрделі

радикалдар.

Амберлит ІRА-400 және Дауэкс - 1 типті шет елдік аниониттердің, сонымен қатар Одақтық АВ - 17, АМ, АМП және т. б. аниониттерді стиролды дивинилбензолмен қосалқы полимерлеу аркылы алады.

Бұл жерде, «Неліктен уран технологиясы үшін аниониттердің маңызы бар?» деген сұрақ туады. Егер уранға тән уранилдің комплекстік аниондарын, яғни күкірт кышқылдық ортадағы - [UО 2 (SО 4 ) 2 ] 4- және карбонаттық ортадағы - [UO 2 , (СОз) 3 ] 4- еске алатын болсак, бұл өздігінен түсінікті болады.

Аниониттердің көмегімен, мысалы уранды, құрамында көп мөлшерде темір, магний, кальций, марганец қоспалары бар ерітінділерден сұрыптап бөліп алуға болады.

Әдетте иониттерді, 0, 3 - 2 мм дейінгі өлшемді түйіршіктер түрінде немесе уатып қолданады. Олар жоғарыда айтылып кеткендей, ерігіш емес және химиялық тұрақты, алайда оларды суға немесе сулы ерітінділерге салғанда «ісінеді» және көлемдері екі еседен де көп ұлғаяды. Бұл «ісінудің» себебі, гидратациямен және соған байланысты иониттердің кеңістіктік торларының кеңеюімен түсіндіріледі.

Уранды сорбциялық бөліп алудың тиімділігі оны бөліп алу, тазалау және қоюландыру дәрежелерімен анықталады. Бұл - сорбцияның негізгі мақсаттары. Үрдіске қойылатын негізгі талаптар - шәйірдің максималдық сыйымдылығы және уранның сорбциясы мен регенерациясының жақсы көрсеткіштері жағдайында сұрыптылығы. Кейде сұрыптылықты жоғарылату - үрдістің кинетикалық көрсеткіштерінің төмендеуіне және десорбцияның нашарлауына әкеп соғады. Технологиялық көзқарас тұрғысынан, төменгі сұрыпты шәйірді (жақсы кинетикалық сипатты) пайдалану неғұрлым тиімді.

Технологтарды кызықтыратын минималды кажет көрсеткіштерге жататындар: сорбциялық сыйымдылық Е, сорбция сатыларының саны; шәйірдің бір мезгілде жүктелуі, ерітіндінің немесе қоймалжыңның шәйірмен жанасу ұзактығы, десорбция шарттары.

Осы көрсеткіштердің бәрі өзара бірдей немесе жанама байланысты және олар сорбцияның статика мен кинетикасының негізгі физика -химиялық зандылықтарын сипаттайды және де көбіне үрдістің аппаратуралық жабдықталуына байланысты болады. Уранды онын ерітінділерінен сорбциялық бөліп алудың технологиясын жобалау кезінде мынадай кезеңдерді айқындап алу қажет:

- сұйық фазанын физика - химиялық қасиеттерімен және ион алмасу кинетикасы мен статикасы теориясының жалпы жағдайларымен шартталған шәйір түрін тандап алу;

- сорбция мен десорбцияның кинетикасына және статикасына әртүрлі физикалы - химиялық шарггардың әсерін сапалық және мөлшерлік бағалау (температура, ортаның рН, қоспалар концентрациясы және т. б. ) ;

- сорбция және десорбция үрдістерінің тиімділігіне әсер ететін алдыңғы гидрометаллургиялық сатыларының оптималдық көрсеткіштерін анықтау. Осы айтылғандардан, сорбцияға және десорбцияға арналған сұйық фазаның құрамы мен қасиетін жүйеге келтірудің үлкен маңыздылығы айқын көрінеді.

Сұйық фазада, міндетті түрде (ураннан баска) макрокоспалар: SО 4 2- , НSО 4 - , СО 3 2- , НСО 3 - , Са 2+ , Мg 2+ , Ғе 3+ , NО 3 - , А1 3+ және т. б. ; микро - қоспалар: Мо 6+ , Аs, Сu, Ni, Со, Р, F, Ті, Тһ, СЖЭ, табиғи радиоактивті элементтер және т. б. болады. Сондықтан қолданылатын иониттерге тағы да бір маңызды талап қойылады, ол - микроқоспалардың алмасу константаларының минималды болуы.

Ураннан арылған «айдама» ерітінділер химиялық реагенттермен байытылып, құю ұңғымалары арқылы жер қыртысына қайтарылады.

Сорбциялық қайта бөлу кезінде өнімді ерітінділерден уранды бөліп алу дәрежесі ерітінділердегі тұздардың құрамы, қышқылдылығы, уранның мөлшеріне байланысты. Сонда да болса бұл көрсеткіш 90 пайыздан асып жатады. Аниониттер сыйымдылығы 20 - 100 кг/т мөлшерінде айнып отырады «айдама » ерітінділердегі уранның қалдық мөлшері 3 мг/л аспайды.

Дүниежүзілік тәжірибе бойынша күкірт қышқышқылды ерітінділерден және қойыртпадан уранды ионауыстырымдылық жолмен бөлу үшін көбіне нитрат - ион пайдаланылады. Бұл олардың күшті негіздегі аниониттарға ұқсастығынан және уранил сульфаттарына жоғары десорбциялау белсенділігінен туындаған. Уранның десорбциясы және регенерация үрдістері ДНК колонналары қолданылады. Десорбциялау үрдістерінде нитрат - ион мөлшері 65 г/л және қышқылдығы 35 г/л ерітінділер пайдаланылады. Бұл ерітінділер үнемі айналымда болады, босаған ерітінділер реагенттермен күшейтіліп, десорбция үрдісіне қайта оралады. Үрдіс ұзақтығы 10 сағат шамасын құрайды, температурасы 20 - 60 градус. Регенераттағы уранның мөлшері 60 г/л құрайды.

Табиғи уран тұздарының негізгі физика - химиялық қасиетттері: Тұздардың кристалы мен химконцентраттағы қоспалардың қатынасына байланысты сары түстен қоңыр түске дейін өзгереді [1] .

2 Технологиялық бөлім

2. 1 Өндіру тәсілі

Су араласқан күкірт қышқылының әлсіз ерітіндісі арқылы өнімді ерітіндіні жерасты ұңғымалық шаймалау.

Алынған өнімді ерітіндіні құбырмен әрі қарай сорбциялық өңдеуге жіберу.

Өнімді ерітінділерден уранды сорбциялау үшін ( Lewatit K - 6367 U, Amberlit IRA - 910 Cl ) түрлі ионалмастырғыш шәйірлермен толтырылған СНК - 3000 маркалы колонналары қолданылады.

Уранға қаныққан ионалмастырғыш шәйірді механикалық қоспалардан шаю.

Десорбция қаныққан ерітіндідегі уранил - сульфат ионын нитратты ерітіндімен десорбат алу арқылы жүреді.

Сорбенттің денитрациясы (регенирациясы) .

Регениратталған ионалмастырғыш шәйірді техникалық сумен шаю.

Шайылып регениратталған ионалмастырғыш шәйірді сорбция үрдісіне қайтару.

Уранды каустикалық сода арқылы тұнбаға түсіру (натрий гидроксиді) .

Натрий диуранаты қойыртпасының қоюлануы.

Қойыртпаны фильтрациялау арқылы дайын өнім (U 3 O 8 ) - уранның табиғи концентраты - «сары кек» алу.

Дайын өнім уранның табиғи концентраты «сары кек» ағын арқылы көлемі V = 2, 5 м 3 тасымалдау ТУК - 118 контейнерлеріне жүктеліп, Үлбі металлургиялық зауытына жіберуге дайындайды [2] .

2. 2 Өндірілетін өнімнің сипаттамасы

U 3 O 8 өнім ретінде сары кек ТУ 640 РК - 38229886 - ЗАО - 01 - 2000. Уран тұздарының техникалық талаптары 2. 1- кестеде көрсетілген.

2. 1- кесте

Уран тұздарының техникалық талаптары

Көрсеткіштердің атаулары
Норма
Көрсеткіштердің атаулары: Уранның массалық үлесі, % кемінде
Норма: 35, 0
Көрсеткіштердің атаулары: Азот қышқылында ерімей қалған қалдықтық массалық үлесі, %
Норма: 1, 2
Көрсеткіштердің атаулары: Ылғалдың массалық үлесі, % көп емес
Норма: 30, 0

Табиғи уран тұздарының негізгі физика - химиялық қасиетттері: тұздардың кристалы мен химконцентраттағы қоспалардың қатынасына байланысты сары түстен қоңыр түске дейін өзгереді.

Бастапқы шикізаттың, химиялық реагенттердің, материалдардың, жартылай фабрикаттардың сипаттамалары 2. 2 - кестеде көрсетілген.

2. 2 - кестеде

Бастапқы шикізаттың, химиялық реагенттердің, материалдардың, жартылай фабрикаттардың сипаттамалары

Аталуы
МЕСТ, ОСТ, ТШ.
Қолдану алдындағы көрсеткіші
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш
Аталуы: 1 Бастапқы шикізат
Аталуы: Өнімді ерітінді
МЕСТ, ОСТ, ТШ.:
Қолдану алдындағы көрсеткіші:

Құрамы: U - кемінде 30 мг/л;

Қатты заттар - 30 мг/л; рН = 1, 8 - 2, 2

Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз
Аталуы: 2 Негізгі химиялық реагенттер
Аталуы: Күкірт қышқылы
МЕСТ, ОСТ, ТШ.: МЕСТ 2184 - 77
Қолдану алдындағы көрсеткіші: Құрамы: H 2 SO 4 - кемінде 92, 5 %
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз, теріге түскен кезде қатты күйдіруі мүмкін
Аталуы: Аммиак селитрасы
МЕСТ, ОСТ, ТШ.: МЕСТ 2-85
Қолдану алдындағы көрсеткіші: Азот нитраты мен аммиак құрамдарының қосындысының құрғақ азотқа есептегенде кемінде 34 %.
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз, теріге түскен кезде қатты күйдіруі мүмкін
Аталуы: Каустикалық сода
МЕСТ, ОСТ, ТШ.:

МЕСТ

11078-78

Қолдану алдындағы көрсеткіші: Құрамы: NaOH - кемінде 44, 0 %.
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз, егер көзге түскен жағдайда көру қабілетінен айыруы мүмкін.
Аталуы:

Күшті негізді анионит түрі АМ - п, АМ ненесе оладың шетелдік анологы

(Lewatit K - 6367 U; Amberlit IRA - 910 Cl )

МЕСТ, ОСТ, ТШ.:

МЕСТ

95 - 291 - 75

Қолдану алдындағы көрсеткіші:

Жұмысшы фракциялардың құрамы кемінде 95, 0 %

Механикалық беріктігі кемінде 97, 0 %

Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезіндегі қауіпсіз
Аталуы: Торлы темір
МЕСТ, ОСТ, ТШ.:

МЕСТ

9074 - 71

Қолдану алдындағы көрсеткіші: Тесіктердің өлшемі - 0, 41×0, 41 мм.
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз.
Аталуы: Cүзгі - бельтинг
МЕСТ, ОСТ, ТШ.: АРТ 2030
Қолдану алдындағы көрсеткіші: Матаның ені - 110 см.
Өрт және жарылыс кезіндегі көрсеткіш: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз

2. 2 - кестенің жалғасы

Cүзгі - мата
АРТ 36278
Матаның ені - 110 см
Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз
Cүзгі - мата: 3 Жартылай өнімдер
Cүзгі - мата: Уранға байытылған ион алмастырғыш шәйір
АРТ 36278:
Матаның ені - 110 см: Құрамы: U - кемінде 70, 0 кг/т
Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз
Cүзгі - мата: Тауарлы десорбат
АРТ 36278:
Матаның ені - 110 см: Құрамы: U - кемінде 60, 0 г/л
Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз: Өрт және жарылыс кезінде қауіпсіз

Өңдеу кешені. Жерасты ұңғымалық шаймалаудан алынған өнімді ерітінді сорбциялық өңдеуге дейін көлемі 630 м 3 өнімді ерітіндінің тұндырғышына жиналады.

Тұндырғышта өнімді ерітіндінің құрамындағы құм, қиыршық тас, ылай сияқты механикалық қатты заттар еркін түсу күшімен тұнады.

Тұндырғыштан өнімді ерітінді өнімділігі 800м 3 /сағ және 70 м су бағанды қысыммен АРР - 530 түрлі сорап арқылы уранды сорбциялық ажыратуға беріледі.

Өнімді ерітіндіден өнімділігі жылына 650 тонна өндіретін сорбция үрдісі. Тұндырылған өнімді ерітіндіні сорап арқылы уранды сорбциялық қысымды колоннаға түбінен жоғары қарай береді. Колонналар автономды режимде және өнімді ерітіндінің бағыты ион алмастырғыш шәйірге қарама қарсы жүреді.

Үрдісте өнімді ерітіндімен жаңа шәйірмен әрекеттесу кезінде хлор ионымен сәйкес нитрат және сульфат иандарының алмасуы реакциясы жүреді. Реакция теңдеуі

2 (R 4 N) + - Cl - + SO 4 -2 = (R 4 N) 2 + - (SO 4 ) -2 + Cl - (1)

(R 4 N) 2 + - Cl - + NO 3 - = (R 4 N) + - (NO 3 ) - + Cl - (2)

Күшті негізді шәйір уранил сульфат ионын таңдап ажырату реакциясы, яғни сорбция үрдісінің негізгі химиялық теңдеуі

2(R 4 N) 2 + -(SO 4 ) -2 +[(UO 2 ) +2 -(SO 4 ) 3 -2 ] -4 = (R 4 N) 4 + -[(UO 2 ) +2 -(SO 4 ) 3 -2 ] -4 +2 SO 4 - (3)

4 (R 4 N) + - (NO 3 ) - + [UO 2 ) +2 -(SO 4 ) 3 -2 ] -4 = (R 4 N) 4 + - [(UO 2 ) +2 -(SO 4 ) 3 -2 ] -4 + 4 NO 3 - (4)

Құрамында 3 мг/л дейін уран болатын айдама ерітінді сорбциялық колоннаның жоғары бөлігінен дренаждық касета арқылы бақылау елегішінің көмегімен шәйірмен ертіндінің бөлінуі жүреді. Сорбцияның айдама ерітіндісін ары қарай шаймалаушы ерітіндінің тұндырғышына жинайды. Ал ұсталынған шәйір жинағышқа барады. Шаймалаушы ерітіндінің тұндырғышындағы ерітінді өнімділігі 1200 м 3 /сағ және 80 мм. сын. бағанасы болатын АРР - 530 түрлі сорап арқылы технолгиялық қышқылдық көрсеткішін ретттеу торабында 5 - 7 г/л, қышқылдығын реттеп, айдама ұңғымасы арқылы кен денесіне жібереміз.

Сорбциялық колоннада уранға байытылған ісіну деңгейіне байланысты шәйірді түсіріп, орнын регенерацияланған шәйірмен алмастырамыз. Уранға байытылған шәйірді жинағышқа жинамыз. Осы жинағыштан байытылған шәйірді доғалы елегіш арқылы сусыздандырып, жуу колоннасына енгіземіз.

Байытылған шәйірден уранды ажырататын десорбция үрдісі. Шәйірді құм, лай және қиыршық тастан ажыратып жуу үшін сорбциялық айдама ерітіндіні қолданамыз. Жуғаннан кейінгі су өнімді ерітіндінің тұндырғышына жиналады. Жуылған шәйір ауа қысымы арқылы доғалы елегішке беріліп, онда сусыздандырылып, байытудан кейінгі колоннасына беріледі.

Тасымалдаушы ерітінділер - елегіштен шыққан өнімді ерітінді және жуу мұнарасынан шыққан ерітінділер қалдық тұндырғышына беріледі.

Уранға мейлінше байытылған шәйір ауа кысымы арқылы десорбциялық колонналардың тізбегіне беріледі.

Үрдіс барысында сорбент нитратты ортаға түсіп, уранның сорбенттен десорбциялануы жүреді.

Десорбция үрдісінде байытылған шәйірдегі уран иондарын алмастыру нитратты ерітіндімен жүргізіледі. Десорбциялаушы ерітінді десорбция колонналар тізбегіне қысымды жинағыш арқылы беріліп отырады.

Тауарлы десорбат колоннасынан өз ағысымен тауарлы десорбаттың жинағышына жиналады.

Десорбция үрдісі негізгі химиялық теңдеуі

(R 4 N) 4 + [(UO 2 ) +2 (SO 4 ) 3 -2 ] -4 + 4NO 3 - = 4(R 4 N) + (NO 3 ) + +[(UO 2 ) +2 (SO 4 ) 3 -2 ] -4 (5)

Десорбцияланған шәйір денитрациялық колонналар тізбегіне доғалы елегіш беріеді. Десорбциялаушы ерітінді доғалы елегіш арқылы десорбция үрдісі беріледі. Десорбциялық ерітінді қозғалысы калонналар сапымен төменнен жоғары шығу және қысым багінен эрлифт арқылы асырылады.

Десорбциялау ерітіндісі аммиак селитрасы қоймасында шәйірді денитрациялағаннан қалған ерітіндінің негізінде даярланады.

Десорбциялау ерітіндісі көлемі 8 м 3 араластырғыш реакторда амммиак селитрамен оны ерітіндісінің жинағышында сорап арқылы даярланады.

Десорбциядан кейінгі шәйірдің регенерациясы. Регенерация үрдісінің негізі денитрация және жуу үрдістері.

Шәйір құрамындағы аммиакпен нитрат ионының көлемін азайту.

Құрамында нитраты бар ерітінділер уранды десорбциялау үрдісінде қажетті ерітіндідегі аммиак селитрасының шығынын азайту мақсатында қолданылады.

Денитрацияның мақсаты болып, сорбенттің нитратты ионнан сульфатты ионды түрге көшуі болып табылады.

Денитрлеуші ерітінді жинағышта күкірт қышқылымен сорбцияның айдама ерітіндісінің қоспасы негізінде даярланады.

Сорбенттің нитрат формасынан сульфат формасуына ауысуы төмендегі реакция теңдеуінде көрсетілген

2 (R 4 N) + - (NO 3 ) - + SO 4 -2 = (R 4 N) 2 + - (SO 4 ) -2 + 2 NO 3 - (6)

Регенерациядан кейін шәйірді ауамен доғалы елегіш арқылы жуу колоннасына береді. Денинтрлеуші ерітінді доғалы елегішпен шәйірдің денитрация колоннасына жіберіледі. Регенерацияланғаннан кейінгі шәйірді жуу үрдісі - булы ылғалдың ығысуымен шәйірді сорбция үрдісіне әзірлеу болып табылады. Шәйірді жуу сорбция үрдісінің айдама ерітіндісі арқылы іске асырылады. Регенератталған шәйір жуу калоннасынан эролифт арқылы СНК - 3М калоннасының астында орналасқан 10 м 3 болатын бункерге тасымалданады.

Шыққан ерітінді өз ағысымен өнімді ерітіндінің тұндырғышына жиналады.

Уран тұздарын тұндыру және сүзу. Тауарлы регенерат жинағыштан сораппен «Құбырда - құбыр» деп аталатын жылу алмастырғыш арқылы сатылы тұндыру колоннасына беріледі.

Уранды тұндыру каустикалық содамен (NaON) колонна түріндегі аппараттарда ауамен араластыру арқылы жүргізіледі. Каустикалық сода ерітіндісі автоматикалық рН-метрлік көрсеткішіне сәйкес мөлшерленеді.

Тұндыру сатысындағы рН мәндері:

- поз. 302 1 - 2, 5 ÷ 3, 0;

- поз. 302 2 - 4, 5 ÷ 5, 0;

- поз. 302 3 - 7, 0 ÷ 7, 2.

NaOH ерітіндісін уран ерітіндісіне қосқанда, уранил гидроокисиді емес, натрий тетрауранаты, натрий диуранат және жартылай уранаттар сияқты тұздар қоспасы тұнады.

Мұндағы уран тұзының сутектік ортасының өзгеруіне байланысты тұндыру кезінде уранның ерітіндідегі тепе-теңдік концентрациясына байланысты болады.

Ортаның сутектік көрсеткіші мен уранның ерітіндідегі концентрациясы арасындағы тәуелділігі 2. 3 - кестеде көрсетілген.

2. 3 - кесте

Ортаның сутектік көрсеткіші мен уранның ерітіндідегі концентрациясы арасындағы тәуелділігі

U +6 концентрациясы, г/л
рН
U +6 концентрациясы, (г/л)
рН
U+6концентрациясы, г/л: 1
рН: 2
U+6концентрациясы, (г/л): 3
рН: 4
U+6концентрациясы, г/л: 285, 0
рН: 2, 9
U+6концентрациясы, (г/л): 24, 0
рН: 4, 5

2. 3 - кестенің жалғасы

1
2
3
4
1: 200, 0
2: 3, 0
3: 2, 4
4: 5, 3
1: 100, 0
2: 3, 4
3: 0, 24
4: 5, 9
1: 57, 0
2: 3, 8
3: 0, 024
4: 6, 6
1: 28, 5
2: 4, 2
3: 0, 0024
4: 7, 2

Уранды түпкілікті түндыру үшін тұндыру соңында ерітіндінің рН мөлшерін жоғары ұстау қажет. Тауарлы регенераттан уранды тұндыру 25 - 40°С температурада жүргізіледі. Ортаның сутектік көрсеткіші мәнінің өзгеруіне байланысты тұнба түсетін қосылыстың құрамы әртүрлі болады. Тұндыру кезінде ортаның сутектік көрсеткіші мәнінің тұнба құрамына тәуелділігі 2. 4 - кестеде көрсетілген [3] .

2. 4 - кесте

Тұндыру кезінде ортаның сутектік көрсеткіші мәнінің тұнба құрамына тәуелділігі

рН
Тұнба құрамы
рН
Тұнба құрамы
рН: 4, 0-5, 0
Тұнба құрамы: UO 2 (OH) 2
рН: 7, 0-9, 0
Тұнба құрамы: Na 2 U 4 O 13
рН: 6, 0-6, 5
Тұнба құрамы: Na 2 U 7 O 22
рН: 9, 0-11, 0
Тұнба құрамы: Na 2 U 2 O 7

Тұндыру үрдісінің негізгі химиялық теңдеуі

4UO 2 SO 4 + 10NaOH = Na 2 U 4 O 13 + 5H 2 O + 4 Na 2 SO 4 (7)

Тұндырылған уран тұздары сыйымдылығы көлемі 20 м 3 жинақтау ыдысына жинастырылады да, сол жерден сораппен сүзгі - сыққыштарға мерзімді беріліп тұрады. Сүзгілеуден шыққан айдама ерітінді айдау торабы арқылы содалық ерітінді даярлауға айдалады, ал қалдық ерітінді доғалы елегішке түсіп, сосын ары қарай өз ағысымен өнімді ерітінді ерітіндінің жинағышына жіберіледі. Cүзгі - сыққыш тізбегінің бітуіне қарай тұнба cүзгі - сыққыш техникалық сумен жуылып, «Құбырда - құбыр» аталатын жылу алмастырғыш арқылы өтіп, ыстық сығылған ауамен кептіріледі. Жуған су айдау торабы арқылы аммиак селитрасы қоймасына, десорбциялаушы ерітіндіні даярлау үшін араластырғышқа беріледі. Сүзгі - сыққыштан шыққан дайын өнім уранның табиғи концентраты сары кек ағын арқылы көлемі V = 2, 5 м 3 тасымалдау ТУК - 118 контейнерлеріне жүктеліп, гидрометаллургиялық зауыттарға жіберуге дайындалады [4] .

3 Материалдық баланс

3. 1 Алғашқы мәліметтер

Бұл жобада уран өндіретін сорбция және десорбция аппараттарының сұлбалары келтірілген. Сұлба автономды, кешенді, автоматтандырылған технологиялық аппараттардың тізбегінен тұрады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Қанжұған кен орнынан жер асты ұңғымалы қышқылдық ерітінділерден U3O8 сары кек алу үшін , жылдық өнімділігі 500 тонна болатын цех жобалау
Уран минералдарының ерекшеліктері
Уран өндірісін автоматтандыру
Уранды күкіртқышқыл ерітінділерден сорбциялау тәсілімен өндіру процесі
Уранды жерасты ұңғылы шаймалау технологиялық процесін басқару нысаны (объектісі) ретінде сипаттау
Уранды сілтімен шөктіру
Қазақстандағы уран өндіріс орындары
Уранды шахталық тәсілмен алу кезіндегі қауіпсіздік шаралары
Ұңғымаларды геофизикалық зерттеу міндеттері
Ядролық отын
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz