Экстракция и реэкстракция урана - Курсовая работа

За последние три десятилетия сфера применения экстракционных процессов в металлургии значительно расширилась. В настоящее время экстракцию применяют для очистки урана, извлечения его из растворов после выщелачивания его из рудного сырья и переработки облученного урана, также процессы экстракции широко применяют в металлургической переработке медных руд и в других металлургических производствах.Уран из его руд можно перевести в раствор с помощью различных выщелачивающих агентов, но применяются главным образом серная кислота и карбонат натрия. На некоторых предприятиях извлекают уран из растворов после выщелачивания экстракцией раствором Д2ЭГФК в керосине. Перед экстракцией железо в растворе восстанавливают до двухвалентного, чтобы предотвратить его экстракцию вместе с ураном. Рис.1.1.7 Схема получения урана, разработанная "Cotter Corporations" Л - экстракция, Б - реэкстракция, В - раствор для реэкстракции, Г - извлечение экстрагента, Д - экстрагент, Е - рафинат, Ж - реэкстракт, Я - осаждение урана, К - фильтрация, JI - сушка, М - фильтрация, И - буферная емкость, О - отстаивание, Л - фильтрация, Р - сушка, С - осветленный раствор, Т - фильтрат на осаждение никеля и кобальта Рис.1.1.10 Экстракция урана и молибдена экстрагентом Alamirte 336 нз сернокислого раствора, содержащего молибден (1,01 г/л) и уран (1,0 г/л) при использовании экстрагента состава: 0,1 М раствор Alamirte 336 и 5%-ный изодеканол в керосине при В/О = 3На ранних стадиях развития и использования процессов экстракции в гидрометаллургии имелся весьма ограниченный выбор оборудования. В результате возросшего промышленного использования процессов экстракции в последующие годы ассортимент экстракционного оборудования намного увеличился. Появились колонные аппараты с перемешиванием, центробежные экстракторы, смесители - отстойники новейшей конструкции. При разработке нового экстракционного оборудования основные усилия были направлены на повышение его производительности без снижения достигнутой эффективности или же на увеличение эффективности без уменьшения производительности. Все представленные на рис.1.1.26 экстракционные аппараты можно для удобства разделить на четыре основных типа: смесители - отстойники, аппараты без разделения ступеней, не имеющие устройства для принудительного перемешивания, аппараты без разделения ступеней с устройствами для принудительного перемешивания, центробежные Ниже перечислены основные преимущества и недостатки аппаратов каждого типа.Смешение фаз происходит обычно в камерах с мешалками, насосах - смесителях или других устройствах Отстойники могут быть простыми камерами в 2-3 раза больших размеров, чем смесители, или же иметь более сложную конструкцию, например, содержать насадку, перегородки и другие устройства, способствующие коалесценции. Первые смесители - отстойники имели отдельные камеры для смешивания фаз и их отстаивания, смесь фаз из одной камеры и другую переливалась самотеком. Схема смесителя-отстойника показана на рис.1.2.1 Показатели работы таких смесителей - отстойников мало зависят от изменения производительности и соотношения объемов фаз, обеспечивая гибкость их эксплуатации. В этом случае гибкость работы аппарата, естественно, значительно уменьшается, так как всякое изменение скоростей потоков фаз пли соотношения их объемов требует корректировки работы насоса для предотвращения инверсии фаз в смесителях. Обычно дисперсная фаза стекает из смесителя в отстойник и образует эмульсионный слой над поверхностью раздела.Товарный регенерат из отделения десорбции насосами подается в буферную емкость, где подогревается острым паром до температуры 40°С и насосами подается в 4-ю камеру экстрактора. В 9-ю камеру экстрактора насосом из приемного зумпфа подается бедная по урану (после реэкстракции) органическая фаза (органика). Камеры 1, 2, 3, 10, 11 экстрактора выполняют вспомогательные функции: камеры 2-я и 3-я служат для отмывки насыщенной органики от кислоты; 1-я камера играет роль отстойника для разделения насыщенной органики и промывной воды.10-я и 11-я камеры служат для улавливания органики из маточников (рафинатов). Отмывка насыщенной органики от кислоты производится предварительно подогретой до 40 °С технической водой, которая подается в 3-ю камеру экстрактора и, после разделения с органикой в 1-й камере, выходит из экстрактора и объединяется с маточниками. Предусмотрена схема фильтрации органической фазы для выделения гелеобразных коллоидных образований, так называемой "бороды", для чего часть органики отбирается в зумпф и насосами подается на фильтрацию в дисковый пресс - фильтр, после которого поступает в приемный зумпф органики.2.1 Расчет материального баланса процесса экстракции и реэкстракции урановых растворов на ГМЗ ГП "ВОСТГОК" Органическая фаза: плотность - 0,82 г/см3; Содержание урана в органической фазе после реэкстракции - 100 мг/л; Содержание урана в маточнике экстракции - 300 мг/л; Содержание урана в карбонатном растворе после реэкстракции - 6 г/л;Отношение органиче

Содержание

Введение

Раздел 1. Технологическая часть

1.2 Типы экстракторов

1.2.1 Смесители-отстойники

1.3 Использование экстракции для очистки урановых растворов ГМЗ ГП "ВОСТГОК"

1.3.1 Экстракция и реэкстракция урана

Раздел 2. Расчетная часть

2.1 Расчет материального баланса процесса экстракции и реэкстракции урановых растворов на ГМЗ ГП "ВОСТГОК"

2.2 Расчет противоточного каскада

2.3 Расчет габаритных размеров смесителя-отстойника

Раздел 3. Охрана труда

3.1 Организация охраны труда на предприятии

3.2 Условия труда. Качественная и количественная оценка условий труда

3.3 Выбор доминирующих опасных и вредных производственных факторов, методов и средств контроля

3.4 Мероприятия по снижению воздействия вредных и опасных производственных факторов

Выводы

Список литературы

За последние три десятилетия сфера применения экстракционных процессов в металлургии значительно расширилась. В настоящее время экстракцию применяют для очистки урана, извлечения его из растворов после выщелачивания его из рудного сырья и переработки облученного урана, также процессы экстракции широко применяют в металлургической переработке медных руд и в других металлургических производствах. Процесс экстракции возник вначале урановой промышленности, по этим причинам ее уже нельзя считать новым технологическим процессом. Однако, как и другие основные технологические процессы, экстракция в своем развитии прошла несколько стадий.

Стратегией развития ядерной энергетики планируется поддержка на протяжении 2006 - 2030 гг. части производства электроэнергии АЭС на уровне, достигнутому в 2005 году (то есть, около половины от суммарного годового производства электроэнергии в Украине).

Такое решение обосновывается, в первую очередь, мировыми тенденциями в энергетике, развитием инновационных ядерных технологий, наличием собственных сырьевых ресурсов урана и циркония, отсюда следует важность изучения всех процессов технологии получения урана и необходимость совершенствования методов экстракции с точки зрения экономической, экологической и технологической значимости.

Экстракция применяется на ГМЗ "ВОСТГОК" (г. Желтые воды) для очистки раствора получаемого после сорбционного концентрирования урана.