【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及核燃料循環，尤其涉及一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統及方法。
技術介紹
1、目前我國的核燃料生產流程大體如下：鈾礦勘探—鈾礦采冶—鈾純化轉化—同位素分離—六氟化鈾轉化—核燃料原件制造。目前我國鈾礦采冶系統采用濕法回收工藝，主要流程是浸出—浸出液離子交換或萃取法富集鈾—鈾合格液沉淀制備重鈾酸鹽產品。鈾純化過程目前我國采用的主要是萃取方式，將重鈾酸鹽用硝酸溶解，形成硝酸鈾酰溶液，然后再用tbp的煤油溶液進行萃取，分離去除其中的雜質元素，而獲得核純的產品。
2、但目前我國工業生產中，鈾濃縮物的溶解過程均為人工操作，操作環境惡劣，勞動強度大，效率不高。從長遠來看，自動化的溶解由于具有溶解液組成較為恒定、操作人員勞動強度低，環境友好等優勢，必將成為今后的發展趨勢。另外，由于重鈾酸鹽含水率相對較高，加之本身具有一定的粘性，流動性較差，加料控制難度也較大，給自動過程的實現帶來了一定的挑戰，目前還缺乏行之有效的技術手段。
3、另外，實現溶液的自動化溶解，監測儀表的使用必不可少，但目前我國對于硝酸-硝酸鈉-硝酸鈾酰體系中儀表的開發，由于其應用范圍較小，幾乎未開展；而且對于類似儀表使用過程中各種實際干擾因素的解決，缺乏必要的實用措施，導致此類儀表的實際應用推進緩慢。
4、鈾純化的萃取過程不僅對重鈾酸鹽硝酸溶解液的鈾濃度、硝酸根濃度有著一定的要求，而且對于溶解液的濁度、膠體含量也要求非常嚴格，濁度通常需要控制在50ppm以下，否則溶液引起萃取過程乳化，導致萃取純化過程無法正常進行。目前基本采用板
5、綜合上述情況來看，目前重鈾酸鹽自動化溶解過程的研究還未見報道，而且由于從事相關生產的企業也均采用間歇給料，所以也未見相應的工業實踐，一定程度上制約了我國鈾純化轉化技術水平的整體提升，迫切需要一種自動溶解新工藝的研究探索。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是：提供一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統及方法，實現連續自動溶解重鈾酸鹽，提高生產效率，降低人工勞動強度及成本。
2、本專利技術提供了一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，包括以下步驟：
3、步驟一：重鈾酸鹽制粒；
4、步驟二：依據設定的目標值，自動加入硝酸、水加熱至設定溫度，自動加入理論需求量90％的顆粒狀重鈾酸鹽，攪拌反應后，自動檢測鈾濃度以及硝酸根濃度，依據測定結果進行反復微調，直至與目標濃度誤差在2％以內；
5、溶解液自動檢測的方式為：
6、制備不同硝酸根濃度及鈾濃度的標準液，測定其吸光度值和電導率，分別形成鈾濃度-吸光度值線型關系圖，鈾濃度及硝酸根濃度與電導率的立體網格圖，形成檢測數據庫；
7、在線檢測吸光度，電導率，通過吸光度值獲取對應的鈾濃度值，再通過鈾濃度值電導率值定位數據庫中的硝酸根濃度；
8、步驟三：溶解后的料漿依次經過兩層過濾后，再進行帶式過濾，得到鈾純化原液；
9、第一層為石英砂濾料層，第二層為顆粒狀活性炭或無煙煤濾層。
10、優選地，所述步驟一具體為：將重鈾酸鹽產品壓制成2mm～5mm的顆粒，在100℃～140℃的溫度下，烘干1～5小時，將顆粒中的水分烘至0.2％以下，待用。
11、優選地，所述步驟二中，微調的方法為：
12、依照自動測定的鈾濃度以及硝酸根濃度，若鈾濃度偏低，硝酸根濃度偏高，則自動加入顆粒狀重鈾酸鹽，持續溶解20～30分鐘，再次測定鈾濃度及硝酸根濃度；若硝酸根濃度偏低，則自動加入硝酸，測定鈾濃度和硝酸根濃度；
13、根據測定的濃度結果，反復進行微調。
14、優選地，所述帶式過濾預涂有粉狀活性炭和珍珠巖混合物的涂層，涂層厚度1～5cm。
15、優選地，所述第一層的石英砂顆粒為1～5mm，濾層厚度不小于1m；
16、第二層的顆粒為顆粒狀活性炭或無煙煤濾層，粒徑1～5mm。
17、優選地，測定鈾濃度以及硝酸根濃度時，先將溶解液冷卻至20℃再進行測定。
18、本專利技術提供了一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統，包括：
19、制粒烘干機，連接料倉；
20、料倉下部設置有振動給料機，振動給料機配有計量稱；
21、振動給料機將顆粒狀重鈾酸鹽輸入溶解罐；
22、溶解罐，其底部為錐形，內部設置加熱盤管，加熱盤管內通入蒸汽加熱，反應時維持溫度50～80℃；
23、溶解罐還連接有泵，用于向溶解罐內添加硝酸和水；
24、鈾及硝酸根的在線測量儀表與溶解罐連接；
25、控制器，與鈾及硝酸根的在線測量儀表實現交互，監測鈾及硝酸根的在線測量儀表的測量結果，自動控制振動給料機、及泵的開關，向溶罐內添加顆粒狀重鈾酸鹽、酸或者水；
26、溶解罐下部依次連接第一過濾層，第二過濾層及帶式過濾機。
27、優選地，所述溶解罐為槽式結構，其內部設置有攪拌裝置。
28、優選地，所述帶式過濾預涂有粉狀活性炭和珍珠巖混合物的涂層，涂層厚度1～5cm；
29、所述第一過濾層的石英砂顆粒為1～5mm，濾層厚度不小于1m；
30、第二過濾層的顆粒狀活性炭或無煙煤濾層，顆粒為1～5mm。
31、優選地，所述鈾及硝酸根的在線測量儀表與溶解罐之間設置有恒溫冷凝裝置。
32、與現有技術相比，本專利技術的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統及方法，將粘性大的重鈾酸鹽以干燥顆粒的形式加入到溶解罐中，便于加料的順暢和計量控制；采用新的恒溫比色-電導在線檢測方法，實時檢測溶解液的鈾濃度、硝酸根度濃度，并進行自動控制，精確實現了目標濃度溶液的獲取；溶解產生料漿，通過多級過濾的方法，去除了不溶物和溶解性硅膠，從而制備出合格的鈾純化原液。只要在硝酸鈾酰溶解度范圍內，可隨意設置溶解液目標濃度，偏差再2％以內，溶解液經處理濁度小于40ppm，硅膠濃度小于10mg/l。
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1.一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述步驟一具體為：將重鈾酸鹽產品壓制成2mm～5mm的顆粒，在100℃～140℃的溫度下，烘干1～5小時，將顆粒中的水分烘至0.2％以下，密封待用。
3.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述步驟二中，微調的方法為：
4.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述帶式過濾預涂有粉狀活性炭和珍珠巖混合物的涂層，涂層厚度1～5cm。
5.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述第一層的石英砂顆粒為1～5mm，濾層厚度不小于1m；第二層為顆粒狀活性炭或無煙煤濾層，顆粒為1～5mm。
6.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，測定鈾濃度以及酸濃度時，先將溶解液冷卻至20℃再進行測定。
7.一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統，其特征在于，包括：>
8.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統，其特征在于，所述溶解罐為槽式結構，其內部設置有攪拌裝置。
9.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統，其特征在于，所述帶式過濾預涂有粉狀活性炭和珍珠巖混合物的涂層，涂層厚度1～5cm；
10.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的系統，其特征在于，所述鈾及硝酸根的在線測量儀表與溶解罐之間設置有恒溫冷凝裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述步驟一具體為：將重鈾酸鹽產品壓制成2mm～5mm的顆粒，在100℃～140℃的溫度下，烘干1～5小時，將顆粒中的水分烘至0.2％以下，密封待用。
3.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述步驟二中，微調的方法為：
4.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述帶式過濾預涂有粉狀活性炭和珍珠巖混合物的涂層，涂層厚度1～5cm。
5.根據權利要求1所述的從重鈾酸鹽自動制備鈾純化原液的方法，其特征在于，所述第一層的石英砂顆粒為1～5mm，濾層厚度不小于1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：康紹輝，牛玉清，周志全，李大炳，支梅峰，曹笑豪，陳福平，侯江，伍憲玉，張永明，
申請(專利權)人：核工業北京化工冶金研究院，
類型：發明
國別省市：
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