 |
Регенерация насыщенной смолы
|
|
|
|
Сорбция урана из кислых пульп
Сорбция является ионообменным процессом, при котором уран из раствора переходит на анионообменную смолу. На полноту её протекания влияют различные факторы:
– концентрация основного компонента в растворе и на смоле;
– концентрация сульфат-иона в растворе;
– температура процесса;
– содержание других анионов, в частности нитрат-иона;
– рН раствора
Отделение сорбции расположено в осях 54 – 60, А – Ж на отметках 0.000; + 6.700; + 18.700
Выщелаченная пульпа аэролифтами поз. 225 подается в пачуки сорбции поз. 228/1 или поз. 229/1. Далее пульпа последовательно проходит через пачуки поз. 228/2,3,4,5,6,7,8,9,10, или поз. 229/3,4,5,6,7,8,9,10 по принципу противотока анионита и пульпы. В каждом пачуке пульпа проходит через дренажные устройства, где отделяется от смолы. Смола передается из пачука в пачук в голову процесса сорбции, постепенно насыщаясь ураном, а пульпа движется к хвостовому пачуку, обедняясь по урану. В случае необходимости, смолу можно направлять через распределитель потока как полностью, так и частично в следующий пачук или всю смолу завернуть "на себя". Головной пачук сорбции поз. 228/1 или
поз. 229/1 является "песковым", из которого аэролифтами пески выводятся на барабанные грохоты поз. 254, 258. Крупные пески уходят на хвосты, мелкие возвращаются в поз. 228/2 или поз. 229/2. Из хвостового пачука поз. 229/10 пульпа поступает на барабанные грохоты поз. 230 и поз. 231 для улавливания смолы. Смола возвращается в пачук сорбции поз. 229/9, а пульпа подается на нейтрализацию. Смола из пачуков поз. 229/2 или поз. 229/3 аэролифтами подается на регенерацию. В настоящее время работает одна цепочка сорбции поз. 229.
Для вывода пачуков на ремонт предусмотрены обводные линии по пульпе, и смоле.
|
|
|
Переливы пачуков, воды гидроуборки поступают в приямки вертикальных насосов, откуда откачиваются в сорбционные пачуки.
Технологические параметры процесса сорбции:
рН пульпы, поступающей на сорбцию – 2,8-3,2;
Температура пульпы – не более 60 °С;
Время контакта пульпы со смолой на
одной ступени сорбции – 0,5-0,8 часа;
Время контакта смолы с пульпой на
одной ступени сорбции – 2,5-3,5 часа;
Число ступеней контакта – не менее 8;
Содержание урана в жидкой фазе
пульпы после сорбции – не более 1,2 мг/л.
Технологическая схема сорбции приведена на рисунке 2.5, принципиальная аппаратурная схема –- на рисунке 2.7, компоновка оборудования отделения сорбции приведена на рисунках 2.10 – 2.12
Рис 2.7
Регенерация насыщенной смолы
Технологический процесс регенерации (десорбции) включает:
– отмывку смолы от илов;
– донасыщение;
– регенерацию;
– отмывку от кислот.
Операция отмывки от илов необходима для обеспечения нормальной работы аппаратов регенерации, экономии регенерирующего раствора, обеспечения благоприятных условий контакта смолы с регенерирующим раствором и нужной чистоты товарного регенерата. Этот процесс основан на разности удельных весов и размеров разделяемых материалов.
Регенерация является анионообменным процессом, обратным процессу сорбции.
Регенерация ведется раствором серной кислоты с содержанием сульфат-иона значительно большим, чем в сорбционных пачуках. Сульфат-ион вытесняет ион урана из смолы. При снижении концентрации сульфат-иона (кислотности) в регенерирующем растворе, смола регенерируется в меньшей степени. Значительное повышение кислотности может нарушить режим работы экстракции, разрушить смолу и оборудование. Повышение температуры интенсифицирует процесс. Ограничение же температуры вызвано опасностью термического разрушения смолы.
|
|
|
Отделение регенерации расположено в осях 49 – 54; А – Ж на отметках 0.000; + 6.700; +11,500; + 16.300.
Насыщенная по урану смола из пачуков сорбции поз. 228/2 или 229/2 аэролифтом подается в колонну поз. 239/1,4 для отмывки от песков и илов дамбовой или технической водой, подаваемой в нижнюю часть колонны. Затем смола подается на дальнейшую отмывку в колонны поз. 239/2,3. Пески из этих колонн откачиваются в буферные ёмкости и далее в голову процесса.
Отмытая смола поступает на обезвоживание (донасыщение) в колонну поз. 245 (КОС). Обезвоживание, или вытеснение транспортной воды и воды, находящейся в порах сорбента, производится товарным регенератом. Количество товарного регенерата, подаваемого в колонну "КОС", регулируется автоматически по кислотности (рН) слива колонны. Смола из нижней части "КОС" аэролифтами направляется в верхнюю часть десорбционных колонн поз. 244/1,2,3. Регенерирующий раствор – смесь серной и азотной кислот с промводой отмывочных колонн поз. 246, приготовляется в ёмкостях поз. 255 (отм. + 25,9 м).
При необходимости подпитка поз. 255 осуществляется горячей водой, подаваемой аэролифтом из емкости поз. 259. Смесь кислот поступает в поз. 255 самотеком из емкостей поз.213/1,2 через регулирующий клапан. Приготовленный регенерирующий раствор самотеком подается в нижнюю часть колонн поз. 244. Все процессы в колоннах происходят по принципу противотока. Товарный регенерат из верхней части колонн поз. 244 самотеком поступает в буферные пачуки, откуда насосами поз. 241 подается на экстракцию. Смола из нижней
части колонн регенерации поз. 244/1,2,3 выводится на отмывку от кислоты водой в колонны поз. 246, после чего возвращается на сорбцию в поз.229/9. Промвода из верхней части колонны аэролифтами откачивается в поз. 255 на приготовление регенерирующего раствора.
Технологические параметры процесса регенерации:
Концентрация серной кислоты
в регенерирующем растворе – 180-200 г/л;
Концентрация нитрат-ионов – 3-5 г/л;
Количество растворов,
подаваемых в колонны, об/об смолы:
– отмывка от песков и илов – 2;
– обезвоживание смолы – 0,3;
– десорбция урана – 2,5-3,0;
– отмывка от кислоты – 0,7-1.
Остаточная емкость смолы по урану – 2-5 кг/т;
Содержание урана в товарном регенерате – не менее 10 г/л;
Содержание твердых взвесей в товарном регенерате – не более 150 мг/л.
|
|
|
