Уран технологиясы

І. Кіріспе
ІІ. Уран технологиясындағы аффинаж
а) Уран қосылыстарындағы “ядерлік тазалық” түсінік
ә) Уран қосылыстарының “ядерлі тазалығының” дәрежелері
б) Уран технологиясындағы аффинаж әдістері
в) Уранның экстракциялық аффинажы
г) Англиядағы уран аффинажы
д) Франциядағы уран аффинажы
ІІІ. Қорытынды
Әдебиеттер тізімі
Өткен тарауларда біз урандық химиялық концентраттарды алудың негізгі үш әдістерімен: тұнбалық, сорбциялық және жаңа, жетілдірілген экстракциялық әдісімен таныстық.
Бұлардық бәрі сапасы, құрамындағы уран және қоспалар мөлшері әр түрлі уранның химиялық концентраттарын береді. Олардың бірқатары «кедей» құрамды (30-50% U O ) және қайта тазалауды қажет етеді. Басқалары құрамы неғұрлым бай (U O -95-99% жуық). Бірақ, бұлардың бәрі технткалық өнімдер, яғни техникалық уранның шала толық-тотығы немесе уранат типті тұздар. Уранды атомдық техникада қолдану үшін ядерлі таза металдық уран, оның толықтары, тетрафториті және басқа қосылыстары талап етіледі.
«Ядерлі тазалық » түсінігі әртүрлі элемент – қоспалардың баяу нейтрондарды сіңіруінің тиімді қималарымен түсіндіріледі.
Бұл қималар әртүрлі элементтер үшін әрқалай.
Мұндай қауіпті элементтер болып нейтрондарды сіңіру қимасының жоғары мәні бар элементтер, мысалы: Cd, B, Hf, СЖЭ, әсіресе Cd, Sm, Eu, Dy және басқалар саналады. Бұлар «нейтрондық улар» деп аталады және олардың болуы нейтрондар жоғалуын туғызады. Ядерлік отын ретінде қолданылатын уран қосылыстарында бұл элементтердің мөлшері қатаң дәрежелермен шектелуі керек. Бұндай шектеулер басқа элементтердің мөлшеріне де қойылады, бірақ олардың зияндылығы жоғарыдағыларға қарағанда төменгі дәрежеде.
Барлық «элемент – қоспалар» нейтрондарды сіңіру қималарына байланысты бес топқа бөлінген.
Нақты жүйелерде заттардың ядерлік қасиеттеріне бір ғана қоспа емес, олардың жалпы қосындысы да әсер ереді. Қоспалардың жалпы қосындысының нейтрондарды сіңіруге әсерінің сандық бағасы үшін, %- бен өрнектелетін «қауіптілік коэффициенті» енгізілген.
Уран үшін жалпы қауіптілік коэффициенті, элемент – қоспалардың жеке қауіптілік коэффициенттерінің қосындысы x g арқылы сипатталады. xg мәні қоспаның пайыздық мөлшерінің –х, қоспаның нейтрондарды сіңіру коэффициентіне g=δ*238/A көбейтіндісіне тең, мұндағы δ – қоспаның нейтрондарды сіңіруінің тиімді қимасы, 238 – уранның атомдық массасы; А – қоспаның атомдық массасы. Барлық қоспалар үшін қауіптіліктің жалпы қосындылық коэффициенті мынаған тең: x1g1+x2g2+x3g3+…. және т.б., бірақ ол белгілі мәнен аспау керек, мысалы -0,25% (АҚШ), 0,20% (Канада), 0,15% (Франция, Бельгия). Сонымен қатар, кейбір қоспалар (мысалы, көміртек және азот) уранның физикалық қасиеттеріне әсер етеді және оның балқуына зиян келтіреді.
Сондықтан да , ары қарай терең химиялық тазалау, яғни урандық концентраттарды аффинаждау қажет.
1. ’’Физикалық химия’’ Қазақ университеті- Алматы 2002 ж.
2. Громов Б.В. “Уранның химиялық технологиясына кіріспе. Жоғары оқу орындарына арналған оқулық..-Алматы:” “Бастау”,2004ж.-358 бет.
        
        Мазмұны
І. Кіріспе
ІІ. Уран технологиясындағы аффинаж
а) Уран қосылыстарындағы “ядерлік тазалық” түсінік
ә) Уран қосылыстарының “ядерлі тазалығының” дәрежелері
б) Уран технологиясындағы аффинаж әдістері
в) ... ... ... Англиядағы уран аффинажы
д) Франциядағы уран аффинажы
ІІІ. Қорытынды
Әдебиеттер тізімі
Кіріспе
Өткен тарауларда біз урандық химиялық концентраттарды алудың негізгі
үш әдістерімен: тұнбалық, ... және ... ... ... ... бәрі ... құрамындағы уран және қоспалар мөлшері әр түрлі
уранның химиялық концентраттарын береді. Олардың бірқатары «кедей» құрамды
(30-50% UO) және ... ... ... етеді. Басқалары құрамы
неғұрлым бай (UO-95-99% жуық). Бірақ, бұлардың бәрі технткалық
өнімдер, яғни ... ... шала ... ... уранат типті
тұздар. Уранды атомдық техникада қолдану үшін ядерлі таза металдық уран,
оның толықтары, ... және ... ... ... ... ... » ... әртүрлі элемент – қоспалардың баяу нейтрондарды
сіңіруінің тиімді ... ... ... ... ... үшін әрқалай.
Мұндай қауіпті элементтер болып нейтрондарды сіңіру ... ... ... ... ... Cd, B, Hf, СЖЭ, ... Cd, Sm, Eu, Dy ... ... ... ... ... деп аталады және олардың болуы
нейтрондар жоғалуын туғызады. ... отын ... ... ... бұл ... ... қатаң дәрежелермен ... ... ... ... ... ... де қойылады, бірақ
олардың зияндылығы жоғарыдағыларға қарағанда төменгі дәрежеде.
Барлық «элемент – қоспалар» нейтрондарды сіңіру қималарына ... ... ... жүйелерде заттардың ядерлік қасиеттеріне бір ғана қоспа емес, ... ... да әсер ... Қоспалардың жалпы қосындысының нейтрондарды
сіңіруге әсерінің сандық бағасы үшін, %- бен өрнектелетін ... ... үшін ... ... коэффициенті, элемент – қоспалардың ... ... ... xg арқылы сипатталады. xg мәні
қоспаның пайыздық мөлшерінің –х, ... ... ... g=δ*238/A көбейтіндісіне тең, мұндағы δ – ... ... ... ... 238 – ... атомдық массасы; А –
қоспаның атомдық ... ... ... үшін ... ... ... ... тең: x1g1+x2g2+x3g3+…. және т.б., бірақ ол
белгілі мәнен аспау керек, ... -0,25% ... 0,20% ... ... Бельгия). Сонымен қатар, кейбір қоспалар (мысалы, көміртек ... ... ... ... әсер ... және оның балқуына зиян
келтіреді.
Сондықтан да , ары ... ... ... ... яғни ... ... қажет.
УРАН ҚОСЫЛЫСТАРЫНЫҢ «ЯДЕРЛІ ТАЗАЛЫҒЫНЫҢ» ДӘРЕЖЕЛЕРІ
Аффинаж мақсаты – белгілі ... ... ... уран ... ... таза ... көптеген дәрежелері бар және әртүрлі елдерде ... ... ... Ол, ... айтылып кеткен «нейтрондық улар»
конепиясына негізделген. Алайда бұл дәрежелердің бір-бірінен ... бар. ... ... ... бірі ... ... уақытта, бір ғана амалмен уранан қоспаларды керекті дәрежеге дейін
бөліп ... ... ... ... әдіс жоқ. ... іс жүзінде, жоғары
сапалы соңғы қнім алу мақсатында бірнеше әдістердің жиынтығын қолданады.
Уранды аффинаждау әдісін ... ... ... байланысты және
олардың ішіндегі ең негізділері: тазалаудың ... ... ... табиғаты мен мөлшері; қолданылатын реагенттердің соңғы өнімнің
тазалығына әсерінің рұқсат етілуі.
УРАН ТЕХНОЛОГИЯСЫНДАҒЫ АФФИНАЖ ... ... ... сол ... оның қолданатын реагенттері -
әртүрлі. Сәйкес қышқылдарды қолдану – уранды ... ... ... ... ... уранил –хлоридке, уранил –сульфтқа айналдыруға мүмкіндік
береді. Белгілі бір реагенттерді ... ... іс ... ... – диуранат, асқын тотық, оксалатар және т.б. түзіледі. Ураның
кейбір қосылыстары суда жақсы ... және оны сулы ... ... ... ... ... ... және т.б.). Сорбия және
экстракция әдістері де жоғары аффинаждық тиімділігімен сипатталады.
Кейбір ... ... ... ... талдау жасамастан бұрын,
уран аффинажында қолданылатын жеке әдістер мен реагентерге тоқталып өтейік.
Уран технологиясында ... ... ... ... мысалы:
сулфиттік тазалау, гидрототықтық тазалау, фосфаттық ... ... ... ... тазалау, оксалаттық тазалау, асқын тотықтық
тазалау, карбонаттық тазалау, экстракциялық тазалау.
Қазіргі уақытта осы әдістердің тек ... ... ғана іс ... мінң ... тотықтық тазалау. Асқын тотықтық тазалау әдісі ерітіндіден уран асқын
тотығын UO4 2H2O бөліп алуға негізделген. Бұл ... тән ... ... ... сутегі асқын тотығымен (30%-тік Н2О2) әсер ету арқылы
алады.
Асқын тотықтық тазалау нобайы өте ... ... ... де бұнда асқын
тотықтың тұнбаға түсуінің біршама ерекшеліктеріне мән берген жөн, өйткені
үрдіс өте ... және ... уран ... ... ... ... ... реакция б-ша жүреді:
UO2(NO3)2+H2O2 ... ... ... ... ... ... мөлшері қажет және түзілген ... ... ... ... ... жол ... керек, өйткені бұндай жағдайда сутегі
асқын тотығы ... ... ... ... ... ... ... тез бұзылады;
4) салыстырмалы түрде жақсы сүзілетін тұнба ... ... ... ол ... ... құю ... шарттарына қойылатын талаптардың қарама-қайшылығы, уран
асқын тотығын тұндыруды іс жүзінде ... ... ... ... ... ... неғұрлым оптималды параметрлер:
рН=2/2.5; t=40/450C; [U]=25/240г/л; H2O2-ң ... ... ... дейін.
Сүзуден қалған ерітіндіде 1-ден 10г-ға дейін U/л болады. Бірақ, зауыттар
тәжірибесінде ... ... ... ... ... ... ... бөлмелік температура; H2O2-ң 100%-дық артық
мөлшері, уранның бөліп алынуы-99%.
Қоспалардың асқын тотықтық ... ... ... әртүрлі:
1) бор, СЖЭ, хром, никель, марганец, кобальт, мыс-өте жақсы, литий,
кадмий-өте нашар, фосфор, темір, натрий, ванадий-нашар бөлінеді.
2) ... ... уран ... ... толық тұнбаға түсуіне кедергі
жасайды, олар: а) уранды ... ... ... ... ванадтар және органикалық қышқылдар.б) Н2О2-
ны ыдырауға ұшырататын қоспалар: Cu+, Fe3+, Fe2+, Mn4+, VO2+.
3) Қоспалар ерімейтін асқын тотықтық ... ... Ti, Th, ... Ce4+, Cu2+, Nb5+, Mo6+.
4) Ca, Ba, Sr сульфаттары, ... ... және ... Уранның толық бөлініп шығуына, сілтілік жер металдардың мөлшері көп
болған кезде ергіш асқын тотықты уранаттар кедергі ... ... ... ... ... ... ... және онша тұрақты
емес. Сондықтан, асқын тотықтық үрдісті аффинаждың соңғы сатыларында, ... ... ... ... ... ... ... Қазіргі кезде
асқын тотықтық үрдіс аффинаж тәжірибесінде мүлдем ... ... оны, ... ... пен ... ... кезде, урандық
ерітінділерді қосымша тазалау мақсаттарында пайдаланады.
Карбонаттық тазалу. Уран ... ... және ... бірі-үшкарбонаттық тазалау. Ол-алты валентті уранға тән, қте
тұрақты комплекстік қосылыстың () ... ... Оның ... 1824 ж. ... ... ... ... сингонияның
сарғылт-жасыл түсті кристалдары. Олар суда жақсы ериді, бірақ бір атаулы
иондардың әсерінен тұзсызданады. Амоний ... қоса ... ... ... ... бөліп алуға болады. Сонымент қатар уранды,
ерітіндіні қайнату кезінде монокарбонат түрінде де ... ... ... ... ... генетикалық қатары бар:
қосылыс UO/CO ... ... ... ... ... ... ... комплекстерге қарағанда, [(NH4)4[UO2(CO3)3]] тұзының суда
ерігіштігі температура өскен ... ... және ... немесе
аммоний бикорбанатының концентрациясы жоғарылаған сайын төмендейді.
Уранның карбонаттық тазалауының табысты орындалуына ... ... ... ... ... ... ... концентрлі ерітінділерде жақсы ерігіштігі, неғұрлым концентрлі
ерітінділерде тұзсыздануы, қайнату ... ... ... әсер ... ... ... ... қолайлы; көбінесе олар карбонаттық
ерітінділерде ерімейді, ал егер бұндай жағдай ... ... онда ... ... қоспалар тұнбаға жақсы жүреді: :L, Be, Mg, Sr, Ba,
Mn, Fe2+, Fe3+, Al, Ga, Zn, Ti3+, Zr, Hg, Sn, Pb, Bi, Si, La, Th, Y,Cu ... ... ... ... отырып, іс жүзінде уранды барлық
қоспалардан тазартуға болады, ... ... ... тұнбаға
түсетін қоспалардан және карбонаттық орталарда ерігіш ... ... ... ... ... алғаш уранды тазалау мақсатында Пелиго 1842 ж.
Қолданды. Ол үрдісте диэтил эфирін пайдаланды. Бұл ... ... 150 ... ... 1942 жылы ... ... «Меллингродт Кемикал
Уоркс» зауытында алғашқы атом бомбасын даятлау кезінде техникалық шала
тотық-тотықты ... үшін ... ... ... ... ... ... ядерлі таза уран
тотығын алды. 1947 ж. ... Дж. Уорф ... ... ... (ҮБФ) ... мүмкіндігін зерттеді. 1950-1954 жж.
Тәжірибелік қондырғыларда уранды ҮБФ-ң ... ... ... жасалынып, тексерулерден өтті. Осыдан кейін, ҮБФ-ы
өнеркәсіпке енгізілді: АҚШ-та-1954 ж., Канадада – 1955 ж., Францияда- 1956
ж., ... ж., ... ж. ... ... бойы уран ... ... Францияда және Бельгияда метилизобутилкетонды қолданды.
Қазіргі уақытта уран аффинажы үшін ҮБФ-н атомдық технологиясы дамыған
барлық елдер кең ... ... және ... ... аффинажының экстракциялық үрдістерінің артылықшылықтары.
Әдетте, заттарды экстракциялық бөлу нәтижесінде қатты фаза ... ... ... ... ... үлкен артықшылығын
көрсетеді, өйткені бұнда, тұнба түзілуі кезінде қоспалардың қамтылып
кетуіне ... ... ... ... ... ... уранның біраз
ммөлшері неғұрлым төмен болса, соғұрлым оның ... ... ... аз ... ... ... ... кемшілік жоқ, өйткені уранның
органикалық фазаға және реэкстрактқа бөлініп ... оның ... аз ... ... ... ... ... кезінде
лақтырынды ерітінділердің көлемі төиендейді.
Тұндыру және тұнбаларды кристалдау-салыстырмалы түрде ұзақ және күрделі
үрдіс, ал онымен салыстырғанда экстракциялық ... ... ... ... қана ... ... ... үрдістің аппаратуралық жабдықталуын едәуір
жеңілдетеді, яғни ... ... ... ... ... толық
автоматтауға болады.
Экстракциялық үрдісті аффинажда қолданудың негізгі заңдылықтары, уранкенді
ерітінділерді экстракциялық қайта өңдеудің заңдылықтарымен бірдей. Алайда,
аффинаждағы экстрагенттерге қойылатын ... ... ... және ... ... ... ... мөлшері неғұрлым жоғары. Сондықтан,
экстрагент үлкен сыйымдылықты болуы керек. Ол үшін аффинажда таза
экстрагенттерді ... ... ... ... ... реагенттердің бағасының алынған урандық өнімдердің бағасына ісері
аз, өйткені, ерітінділер көлемі уракендік өндірістіңерітінділері
көлемінен ілдеқайда аз, ал ... өнім одан ... ... уран ... ... жақсы ерітетін және
таттанбайтын құрыштан жасалған аппараттарда қолдануға болатын азот
қышқылын қолдану мүмкіндігі бар;
3) қоспалар ... ... ... ... ету ... керек, яғни экстрагенттің, ... ... ... ҮБФ) ... ... бөлгіштік қабілеті болуы керек.
Осындай талаптарды қанағаттандыратын: үшбутилфосфаттың ... және т.б. ... Бұл ... экстрагенттің физика-
химиялық қасиеттері жоғарыда айтылып кетті. ҮБФ-ң өте жоғары ... ... ... ... ... ... ... дибутилэфирі, гексан) қолдану қажеттігін шарттайды. ... ... ... жоғарықайнағыш фракциясы, іс жүзінде
нитрленбейді, аппаратураны ... ... ... үшін ҮБФ-ң
керосиндегі 30-40%-дық ерітіндісі қолданылады.
ҮБФ суда 0,2-0,4 г/л-ге дейін ериді. Су, ... ... (10-100% ҮБФ) ... ... 64 ... ... ... ҮБФ-ң
гидролизі нәтижесінде (температураның және HNO-тің ұзақ мерзімді әсер
етуі) моно-және дибутилфосфаты түзіледі (CHO OH-қа алмасады) және
бұл экстракция көрсеткіштерін ... ... ... ... тұздары түрінде (органикалық фазада ерімейтін) әкететін үздіксіз
тазалау, яғни сілтілік немесе содалық шаймалау үрдістері қажет.
ҮБФ-пен экстракциялау механизмі ... ... ... ... ... фаза электр өткізгіш емес, яғни иондалған емес. ... ... ... ... ... ... түзіледі.
Олардың ққрамдары экстракцияланатын элементке ... ... ... ... ... Азот ... HNO*ҮБФ сольватын түзе отырып,
экстракцияланады
АҚШ-тағы екінші ірі аффинажды зауыт Уелдон-Спринг ... 1957 ... ... ... осы уақытқа дейінгі тәжірибелері көптеген жетістіктерді
қолданауға мүмкіндік береді: сүйытқыш ретінде гексан С6Н14-ті қолданды;
экстракцифялық мүнаралардың орнына ... ... ... ... ... арналған пульсациялық
құбырлардың геометриясы едәуір өзгертілді; органикалық фазаның сыйымдылығын
жақсы ... үшін ... ... ... ... ... ... қолдануын американдықтар, оның жағары химиялық
тұрақтығымен, аз тығыздығымен және тұтқырлығымен шарттайды. Оның ... ... ... арасында жақсы бөліну мен масса беруді қамтамасыз
етеді. Алайда, тұтану температурасы анағұрлым төмен екі санмен жұмыс өте
қауіпті. Бұл, ... ... ... ... бөлек, өртке
қауіпсіз ғимаратқа шығыаруды және бірқатар өрт жарылыс қауіпін төмендетін
шараларды жүргізуді талап етті. Бұның ... ... ... ... ... етті.
Уелдон-Спринг зауытындағы үрдістердің басқа ерекшеліктері келесі
сипаттаулардан көрінеді. ... ... ... ... он тонналық бункерлермен түсіріледі. Еріту, суытқыш қабыршағы
бар үгіткіштерге, 40%-дық HNO3 –тің қолдануымен ... ... 350-400 г U/л және ... HNO3 /л бар ... ... температурасы 37-50С- құрайды. Органикалық фаза –ҮБФ-ың
гександағы 30(+-2)%-дық ерітіндісі. Экстракт – 100-120г U/л, ал рафинат

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 14 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Маркетингтегі жарнама168 бет
Уран өндірісін автоматтандыру73 бет
«Мен жастарға сенемін» - ұлтжандылықтың ұраны10 бет
Іңкәй уран кенорны22 бет
Буденовск уран кенорны60 бет
Жерасты уран қазу жұмыстарының арнайы сұрақтары32 бет
Жерасты шаймалау тәсілімен алынған уран ерітіндісін сорбциялау арқылы десорбат алу55 бет
Уран5 бет
Уран ерітінділерін экстракциялық әдіспен өңдеу6 бет
Уран және оның құймаларының коррозиясы21 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь