130 likes | 416 Views
Министерство образования и науки РФ Национальный исследовательский Томский политехнический университет Физико-технический институт Кафедра химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов.
E N D
Министерство образования и науки РФНациональный исследовательский Томский политехнический университетФизико-технический институтКафедра химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов Проект цеха ионообменного извлечения урана из карбонатных растворов, производительностью 2250 тонн в год по урану Слушатель • Руководитель, доцент, к.х.н. Томск 24 января 2013 г.
Введение. Актуальность Сл.№1
Технико-экономическое обоснование Элементный состав руды, % массовый • Al2O3 – 1,4 % • CaCO3 – 36,3 % • CaO – 24,4 % • MgO – 14,4 % • P2O5 – 0,2 % • U – 0,31 % • FeO – 1,4 % • Fe2O3 – 0,6 % • SiO2 – 19,6 % • Na2O – 0,8 % • K2O – 1,3 % • Место постройки цеха • Уран находится в форме настурана Сл.№3
Теория процесса ионообменного извлечения урана из карбонатных растворов Уравнение карбонатного выщелачивания: U3O8 + 9 Na2CO3+ 0,5О2 + 3Н2O =3 Na4[UO2(CO3)3] +6 NaOH ( Т = 140 - 180 °С, P = 12 -14 атм.) Уравнение ионного обмена: 4 R4NCl + Na4[UO2(CO3)3] = (R4N)4[UO2(CO3)3] + 4 NaCl Уравнение десорбции: (R4N)4[UO2(CO3)3] + 2 Na2SO4 = Na4[UO2(CO3)3] + 2 (R4N)2 SO4 Сл.№2
Технологическая блок-схема извлечения урана из карбонатных руд пульпа + Na2CO3 40-50 г/л Автоклавное выщелачивание пульпа твёрдый остаток Сернокислотное выщелачивание Сгущение осветленный раствор маточник сорбции Сорбция насыщенный ионит Na2SO4 70 г/л +Na2CO3 10 г/л регенерированный ионит Десорбция десорбат ТОА + разбавитель Экстракция (NH4)2CO3 50-60 г/л экстракт Реэкстракция АУТК Прокаливание Сл.№4 U3O8
Материальный балансстадии сорбции Сл.№4
Аппаратурная схема извлечения урана из карбонатных руд 1.1 3.1 2.3 2.2 2.4 2.1 1.2 4 3.2 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 3.4 7.1 7.2 7.3 3.3 8 9.1 9.2 10 11 Сл.№5
Сорбционная напорная колонна Диаметр колонны - 3 м Высота колонны – 9,9 м Высота слоя ионита -6,7 м Количество фильтрующих кассет – 8 Диаметр щелей кассет – 0,0005 м Общая фильтрующая поверхность – 4 м2 Сл.№6
Схема размещения оборудования 48000 90000 30000 21000 Сл.№8
Автоматизация процесса извлечения урана из карбонатных растворов Сл.№9
Себестоимость. Экономические показатели Сл.№11
Выводы • Предложена аппаратурно-технологическая схема процесса переработки урановых карбонатных руд; • Рассчитан материальный баланс основных стадий, обозначенных в аппаратурно-технологической схеме; • Разработана функциональная схема автоматизации процесса ионообменного извлечения урана из карбонатных растворов; • Основным аппаратом предложена и спроектирована сорбционная напорная колонна; • Рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды; • Рассчитаны основные технико-экономические показатели данного передела, срок окупаемости составил 4 года. Сл.№13
Министерство образования и науки РФНациональный исследовательский Томский политехнический университетФизико-технический институтКафедра химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов Проект цеха ионообменного извлечения урана из карбонатных растворов, производительностью 2250 тонн в год по урану Слушатель • Руководитель, доцент, к.х.н. Томск 24 января 2013 г.