Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов



Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов
Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов

 


Владельцы патента RU 2616744:

Закрытое акционерное общество "ДАЛУР" - ЗАО "Далур" (RU)

Изобретение относится к гидрометаллургии. Установка содержит сборник уранового регенерата, каскад реакторов осаждения уранового концентрата для получения осадка уранового концентрата, коллектор с трубопроводами раздачи нейтрализующего реагента в реакторы осаждения уранового концентрата, фильтр-пресс для обезвоживания осадка уранового концентрата, соединенную с каскадом реакторов осаждения емкость для частичного возврата осадка, полученного в каскаде реакторов осаждения, и смеситель для уранового регенерата и осадка, соединенный со сборником уранового регенерата и с емкостью для частичного возврата осадка. Каскад реакторов осаждения состоит из не менее двух реакторов осаждения уранового концентрата, расположенных по высоте один ниже другого с возможностью перемещения пульпы из реактора в реактор за счет перелива, связанных со смесителем уранового регенерата и осадка и с фильтр-прессом для обезвоживания осадка. Каждый из реакторов выполнен с возможностью барботирования пульпы воздухом или инертным газом через введенный в реактор перфорированный конец трубопровода и связан с трубопроводом коллектора раздачи нейтрализующего реагента. Обеспечивается повышение содержания урана в концентратах за счет повышения степени извлечения урана из раствора, а также снижение примесей в концентратах. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к гидрометаллургии, и может быть использовано для производства концентратов в технологии природного урана и оборотного ядерного топлива.

Известна установка для извлечения концентрата природного урана из сернокислых растворов подземного выщелачивания, в которую входят цепи аппаратов нитратной регенерации насыщенного ураном анионита в технологической последовательности и каскад последовательно соединенных реакторов для осаждения концентрата урана из товарного регенерата, фильтр-пресс (см. «Гидрометаллургическая переработка уранорудного сырья» под ред. Д.И. Скороварова, М.: Атомиздат, 1979 г., с. 274-276, рис. 69).

Известна установка для извлечения концентрата природного урана из сернокислых растворов подземного выщелачивания, которая включает цепь сорбционно-десорбционных колонн, связанных линиями коммуникаций с обеспечением противоточного движения анионита и десорбирующего раствора, реакторы для осаждения концентрата урана из товарного регенерата, фильтр-пресс, трубопроводы маточного раствора от осаждения концентрата урана и фильтрата с фильтр-пресса (см. патент RU №2489510, С22В 3/24, С22В 60/02, опубл. 10.08.2013) - прототип.

Недостатками известных установок являются необоснованные потери урана при его осаждении из товарного регенерата в каскаде реакторов, к тому же концентрат урана содержит большой процент сульфат-ионов, на очистку от которых требуются дополнительные операции по получению уранового концентрата, отвечающие техническим требованиям.

Все это снижает эффективность установок для получения урановых концентратов, увеличивает число операций, расхода реагентов и повышает себестоимость производства уранового концентрата.

Задача, на которую направлено изобретение, заключается в повышении эффективности и устранении недостатков известных установок для получения урановых концентратов.

Технический результат заключается в существенном повышении содержания урана в концентратах при осаждении из кислых растворов за счет высокой степени извлечения урана из раствора в концентрат, в снижении примесей в урановых концентратах, а также в снижении себестоимости производства урановых концентратов за счет сокращения расхода реагентов.

Технический результат достигается тем, что установка для получения урановых концентратов из кислых растворов после десорбции урана с анионита и получения уранового товарного регенерата, включающая сборник уранового товарного регенерата с трубопроводом подачи уранового товарного регенерата, каскад реакторов осаждения для получения осадка уранового концентрата, коллектор с трубопроводами раздачи нейтрализующих реагентов, фильтр-пресс, согласно изобретению, она дополнительно снабжена локальной системой обогащения уранового товарного регенерата, соединяющей сборник товарного регенерата через трубопровод подачи его с каскадом реакторов осаждения для получения уранового концентрата и выполненной в виде емкости частичного возврата осадка уранового концентрата, смесителя товарного регенерата и осадка уранового концентрата, связанного, с одной стороны, трубопроводом подачи из емкости частичного возврата осадка, с другой - трубопроводом подачи смеси из смесителя в реакторы каскада осаждения для получения уранового концентрата, а также трубопровода подачи воздуха или инертного газа, конец которого выполнен перфорированным и введен в каждый реактор каскада, при этом в каскад реактора включено не менее двух реакторов осаждения, расположенных по высоте один ниже другого, связанных с коллектором и его трубопроводами раздачи нейтрализующих реагентов.

Признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа, характеризуются тем, что полезная модель дополнительно снабжена локальной системой обогащения уранового товарного регенерата. Такая конструкция предусматривает возврат части уранового концентрата от предыдущих операций осаждения, затем смешивание с урановым товарным регенератом и нейтрализующим реагентом, что обеспечивает обильное выделение осадка уранового концентрата.

За счет высокой степени извлечения урана и повышения содержания урана в концентрате и очистке его от сульфат-ионов повышается эффективность работы установки.

Снабжение каждого реактора осаждения каскада трубопроводом, один конец которого перфорирован для барботирования пульпы воздухом или инертным газом, также повышает содержание урана в урановых концентратах и снижает себестоимость производства урановых концентратов за счет сокращения расходов реагентов и высокой технологичности процесса, отраженного в конструкции изобретения.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволили установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить в заявленном техническом решении совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором схематично изображена установка для получения урановых концентратов из кислых растворов с дополнительно снабженной локальной системой обогащения уранового товарного регенерата.

Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов включает локальную систему обогащения уранового товарного регенерата, состоящую из емкости 1 частичного возврата осадка уранового концентрата от предыдущих операций, смесителя 2 товарного регенерата и осадка уранового концентрата из емкости 1. Смеситель 2 связан трубопроводом 3 подачи уранового товарного регенерата со сборником 4 уранового товарного регенерата установки, трубопроводом 5 - с емкостью 1 частичного возврата осадка уранового концентрата и трубопроводом 6 подачи смеси из смесителя 2 в каскад реакторов 7, 8, 9 осаждения уранового концентрата.

Емкость 1 частичного возврата осадка уранового концентрата локальной системы обогащения уранового товарного регенерата соединена трубопроводом 10 частичного возврата концентрата с реактором каскада осаждения.

В локальную систему обогащения уранового товарного регенерата входит трубопровод 11 подачи воздуха или инертного газа, он выполнен с перфорированным концом и введен в каждый реактор 7, 8, 9 для барботирования пульпы в реакторах установки.

Нейтрализующий реагент подается по трубопроводам коллектора 12 установки.

Реакторы 7, 8, 9 установки последовательно соединены друг с другом, их не менее двух с расположением по высоте один ниже другого.

Фильтр-пресс 13 установки обезвоживает осадок уранового концентрата.

Трубопровод 14 предназначен для отвода части товарного регенерата из сборника 4 установки на донасыщение анионита по урану, согласно технологическому циклу.

Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов после десорбции урана с анионита и получения товарного регенерата работает следующим образом.

Ввод в установку локальной системы обогащения уранового товарного регенерата предусматривает перед нейтрализацией кислого раствора товарного регенерата предварительное обогащение его из емкости 1 частичного возврата осадка уранового концентрата из реактора каскада осаждения. Для этого полученный в цепи колонн технологического цикла товарный регенерат поступает вначале в сборник 4 уранового товарного регенерата установки, осветляется и подается по трубопроводу 3 подачи уранового товарного регенерата в смеситель 2 уранового товарного регенерата и осадка уранового концентрата от предыдущих операций технологического процесса, поступающего по трубопроводу 10 из реактора осаждения в емкость 1 частичного возврата осадка уранового концентрата.

После этого смесь по трубопроводу 6 подается в каскад реакторов 7, 8, 9. Реакторы расположены по высоте один ниже другого, и образовавшаяся пульпа перемещается из реактора в реактор за счет перелива. Для нейтрализации кислых урановых растворов в реакторы 7, 8, 9 подается нейтрализующий реагент, например углеаммонийная соль (нейтрализатор-осадитель), по трубопроводам раздачи нейтрализующего коллектора 12. Одновременно в каждый реактор по трубопроводам 11 подается воздух или инертный газ и через перфорированный конец трубопровода 11 пульпа в реакторах подвергается интенсивному барботированию. Пульпа вступает в реакцию с нейтрализующим реагентом, и начинается обильное выпадение из нее осадка уранового концентрата с высоким содержанием урана. После чего осадок поступает на фильтр-пресс 13, где фильтруется и обезвоживается для отправки на дальнейшую переработку.

Локальная система обогащения уранового товарного регенерата включена в схему автоматического регулирования заданных технологических режимов.

Установка для получения урановых концентратов из кислых растворов, включающая локальную систему обогащения уранового товарного регенерата, предусматривает нейтрализацию кислых растворов совместно с частью осадка уранового концентрата от предыдущих операций осаждения в цепочке реакторов каскада и одновременную продувку образовавшейся пульпы воздухом или инертным газом, например азотом, что позволяет, согласно представленной полезной модели, значительно повысить качество уранового концентрата за счет уменьшения посторонних включений и высокой степени извлечения урана из растворов в концентрат, снизить себестоимость производства урановых концентратов и, таким образом, повысить эффективность производства по извлечению уранового концентрата из кислых растворов.

Установка для получения уранового концентрата из уранового регенерата в виде кислых растворов, полученных после десорбции урана с анионита, включающая сборник уранового регенерата, каскад реакторов осаждения уранового концентрата для получения осадка уранового концентрата, коллектор с трубопроводами раздачи нейтрализующего реагента в реакторы осаждения уранового концентрата, фильтр-пресс для обезвоживания осадка уранового концентрата, отличающаяся тем, что она содержит соединенную с каскадом реакторов осаждения емкость для частичного возврата осадка уранового концентрата, полученного в каскаде реакторов осаждения, и смеситель для уранового регенерата и осадка уранового концентрата, соединенный со сборником уранового регенерата и с емкостью для частичного возврата осадка уранового концентрата, при этом каскад реакторов осаждения уранового концентрата состоит из не менее двух реакторов осаждения уранового концентрата, расположенных по высоте один ниже другого с возможностью перемещения пульпы из реактора в реактор за счет перелива, связанных со смесителем уранового регенерата и осадка уранового концентрата и с фильтр-прессом для обезвоживания осадка уранового концентрата, при этом каждый из реакторов выполнен с возможностью барботирования пульпы воздухом или инертным газом через введенный в реактор перфорированный конец трубопровода и связан с трубопроводом коллектора раздачи нейтрализующего реагента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к галургии, в частности к извлечению урана из подземных вод. В предложенном способе, включающем сорбцию урана на цеолите, согласно заявляемому изобретению цеолит предварительно модифицируют путем нанесения на его поверхность гидроксидов меди (II) и никеля с получением массового соотношения цеолит:гидроксид меди (II):гидроксид никеля, равного 10:1:4.

Изобретение относится к способу извлечения урана из кремнийсодержащей пульпы. Способ заключается в том, что проводят выщелачивание кремнийсодержащей пульпы серной кислотой при рН<2.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для производства урановых концентратов в технологии природного урана и оборотного ядерного топлива.

Изобретение относится к способу выделения америция из жидких радиоактивных отходов с отделением его от редкоземельных металлов. Способ включает совместную экстракцию америция и редкоземельных металлов из азотнокислого радиоактивного раствора раствором нейтрального органического экстрагента в полярном фторорганическом растворителе, промывку насыщенной металлами органической фазы, селективную реэкстракцию америция.

Изобретение относится к способу и устройству для приведения в контакт двух несмешивающихся жидкостей. Способ приведения в контакт без смешивания первого вещества, состоящего из металла или сплава металлов, в жидком состоянии, и второго вещества, состоящего из соли или смеси солей, в жидком состоянии, в котором: помещают первое вещество в твердом состоянии в первый контейнер, приводят в контакт первый контейнер со вторым веществом в твердом состоянии, находящимся во втором контейнере, подвергают первый и второй контейнеры воздействию электромагнитного поля, первое вещество в жидком состоянии приходит в движение, второе вещество в твердом состоянии начинает плавиться под действием потока тепла от первого контейнера, второе вещество в жидком состоянии приходит в движение, первое вещество в жидком состоянии остается в контакте со вторым веществом в жидком состоянии в течение периода времени, извлекают первый контейнер из второго вещества в жидком состоянии, охлаждают первый контейнер до тех пор, пока первое вещество не вернется в твердое состояние.

Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения радионуклидов, а именно к способу извлечения микроконцентраций урана из водных растворов. Способ проводят путем сорбции с использованием тонкослойного неорганического сорбента на основе гидроксида металла, осажденного на природное органическое вещество.
Изобретение относится к гидрометаллургии урана. Способ извлечения урана из урансодержащей руды включает выщелачивание руды сернокислым выщелачивающим раствором с окислителем, содержащим надсерную кислоту.

Изобретение относится к способу извлечения урана из маточного раствора. Способ включает получение функционализированной аминофосфоновой смолы и маточного раствора, содержащего хлорид и уран.

Группа изобретений относится к переработке израсходованных ядерных топлив. Отделяют америций от других металлических элементов, присутствующих в кислотной водной фазе или в органической фазе, путем образования комплекса америция с водорастворимым производным этилендиамина.

Изобретение относится к области гидрометаллургии урана и его соединений и может быть использовано в технологии переработки урансодержащих материалов, а именно отходов уранового производства с низким (менее 3 мас.%) содержанием урана и с высоким (до 15 мас.%) содержанием кремния.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для концентрирования и отделения хлоридов металлов в/из содержащего хлорид железа (III) раствора соляной кислоты хлорид железа (III) превращают путем гидролиза в гематит и осаждают его из указанного раствора.
Изобретение относится к области комплексной переработки апатита и других фосфатсодержащих руд с извлечением и получением концентрата редкоземельных металлов и радионуклидов и может быть использовано при переработке минерального сырья в химической промышленности.

Изобретение относится к отчистке растворов цианирования, полученных при гидрометаллургической переработке концентратов, содержащих благородные и цветные металлы, от цианистых комплексов цветных металлов.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для производства урановых концентратов в технологии природного урана и оборотного ядерного топлива.

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки растворов, содержащих цветные металлы, осаждением гидратов цветных металлов с помощью магнийсодержащего осадителя.

Изобретение относится к способу извлечения платиновых элементов, содержащихся в кислом водном растворе, содержащем и другие химические элементы, помимо указанного платинового элемента.

Изобретения относятся к отделению ионов железа от ионов алюминия, содержащихся в кислотном составе. Данные способы включают взаимодействие кислотного состава с основным водным составом, имеющим pH по меньшей мере 10,5, для получения осадочного состава, поддерживая pH осадочного состава на уровне, превышающем 10,5, для выделение ионов железа.

Изобретение относится к способу получения висмут аммоний цитрата. Получение висмут аммоний цитрата проводят путем обработки цитрата висмута водным раствором гидроокиси аммония.

Изобретение относится к извлечению молибдена из растворов. Раствор, содержащий молибден, подкисляют до кислого pH путем добавления неорганической кислоты, затем добавляют по меньшей мере один органический растворитель и непрерывно перемешивают для образования водно-органической эмульсии.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов. Способ включает стадийное осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы металлическим железом и полисульфидно-тиосульфатным реагентом при температуре ниже точки плавления элементной серы и непрерывном перемешивании с последующим выделением сульфидов и элементной серы флотацией в коллективный серосульфидный концентрат.

Изобретение может быть использовано для получения оксида цинка из цинксодержащих оксидных материалов. Способ включает выщелачивание цинксодержащего оксидного материала 8-10%-ным водным раствором аммиака при температуре 17-25°С, Т:Ж = 1:9 - 1:10 в течение 20-60 минут. Далее ведут дистилляцию аммиака из цинксодержащего раствора при температуре 85-95°С до получения рН=8-9 с выпадением в осадок гидроксида цинка и возвращением аммиака на приготовление аммиачного раствора. Затем проводят отделение осадка гидроксида цинка, его сушку и направление раствора, оставшегося после отделения осадка, на приготовление аммиачного раствора, который возвращают на выщелачивание. При этом в качестве цинксодержащего оксидного материала используют осадок, полученный нейтрализацией растворов шахтного водоотлива медно-цинковых рудников известковым молоком, или цинксодержащие пыли медеплавильного производства. Техническим результатом является получение оксида цинка повышенной чистоты 2 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 пр.
Наверх