【正文】 求。 K） 所以： 1/K= ??ni ii1?? +Rs1+Rs2 =179。 K） /W， Rs1忽略不計。 1)計算污垢熱阻 Rs。2+179。（ 5025）179。 179。 +179。 3]/[56179。 2） /（ 16+2） =178。 100= w/m178。 （ 1/） = 可見 ： P= ∴ 筒體壁厚 tn=8mm不符合穩(wěn)定要求。 179。 179。 300 125 125 200 150 150 150 150 200 800 表 6 管口尺寸 /mm 設備序號 公稱容積VN/L 公稱直徑 DN 封頭 蒸汽進口或液體出口 液體噴嘴管口及噴嘴規(guī)格 液體出口 不凝氣體排放口 放料閥 L系列 l1 l2 n1 n2 n3 n4 g f 11 10000 2200 80 80 80 80 80 80 3/4ˊ 150 表 7主要尺寸 /mm 設備序號 公稱容積VN/L 公稱直 徑 L 系列 D0 D1 D2 D3 D4 DN d1 11 10000 2200 1540 2400 2734 1700 800 110 95 其中 H0=6330 H1=1770 表 8 主要尺寸 /mm 設備序號 公稱容積VN/L 公稱直徑 L系列 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 11 10000 2200 1533 1300 197 850 1850 360 2800 530 93 B1=550 B2=420 B3=770 表 9 主要尺寸 設備序號 公稱容積VN/L 公稱直徑 DN 攪拌葉直徑B δ δ 1 δ 2 zφ L系列 漿式 11 10000 2200 950 20 12 12 436 反應器型號： HG/T237292 說明：搪玻璃閉式攪拌設備配機型Ⅰ傳動裝置，筒體內公稱壓力 , 公稱容積 10000L，筒體直徑 2200mm,佩戴視鏡和平衡人孔，軸密封選用單端面機械密封 ，帶溫頭的翹片式溫度計套管，懸浮式支座，配上展式放料閥 [22]。 ①耐腐蝕性 能耐無機酸、 有機酸、有機溶劑及 pH小于或等于 12的堿溶液，但對強堿、氫氟酸及溫度大于 180℃、濃度大于 30%的磷酸不適用。 ()+179。 1）每天需操作的批次： α =24V1/VR=24V1/Vφ 式中 ： α — 每天操作批次 V1— 每小時處理的物料體積， m3/h VR— 反應器的有效體積，即反應區(qū)域， m3 V— 反應器的體積， m3 φ — 裝料系數(shù) 設備中物料所占體積即反應器有效體積 VR與設備實際體積 V之比稱為設備裝料系數(shù)，以符號φ表示，其具體數(shù)值根據(jù)實際情況而變化。 179。 96%179。 179。沉淀母液 p(U)小于 10mg／ L后，物料用板框壓濾機過濾，濾餅用壓縮空氣吹干即得翻產品黃餅工藝工藝流程圖如 上 ： 四 . 物料衡算 根據(jù)設計任務規(guī)定年產量為 100 噸鈾，取工作日 300 天，一天工作 24 小時 ，由實際的反應時間，進料時間，加熱冷卻時間等，每天可按 3 班輪流操作，操作周期為τ =8h 則有： ρ u=10g/L V 浸出液 =Mu /ρ u=100179。而增大過氧化氫加入量，反應時間可以縮 短。酸度過高，鈾的沉淀將不完全；而酸度太低，除多消耗堿并降低沉淀效果外，還可能使其它雜質沉淀，影響產品質量。為使溶液中最終 p(Fe)低于 200 mg／ L，終點 pH值一般應控制在 ～ 。試驗中發(fā)現(xiàn)，要保證 Fe2+的完全氧化，用 H2O2時，用量約為理論量的 2倍，而以氯酸鉀作為氧化劑時用量則為理論量的 3～ 4倍。 過氧化氫沉淀鈾 過氧化氫可 以從含鈾酸性溶液中將鈾以結晶的水合過氧化鈾 (UO4178。鐵礬法 除鐵時溶液仍保持較低的 pH 值 ()，且產生的鐵礬沉淀為結晶體而非無定形體或膠體，克服了普通化學法沉淀鐵 (pH=)時鈾的載帶嚴重和沉淀物不易過濾和洗滌的弊端。由于硫酸浸出時的選擇性較差，與鈾一起被溶解出來的還有許多其它雜質離子。據(jù)統(tǒng)計，美國地浸提鈾的成本約為 15$/lb，已經(jīng)高于國際市場鈾的交易價格，但他們仍在努力擴大自己的天然鈾生產能力；烏克蘭的情況更有代表性，盡管目前他們的天然鈾生產成本甚至已經(jīng)超過國際市場鈾交易價格的兩倍以上，但卻并不影響他們發(fā)展自己鈾礦冶工業(yè)的決心。在此基礎上對含泥鈾礦的制粒堆浸進行研究，重點是根據(jù)鈾礦浸出的特點，對粘合劑的適應性及制粒工藝條件進行必要的改進。加拿大的鈾礦不僅資源量大（可回收的鈾資源量達 ），而且品位高（平均生產開采品位為 %，其中麥克阿瑟河礦床的鈾品位達 %，西加湖礦的品位也高達 %），因此，他們研究重點是輻射防護和環(huán)保，通過將礦石的破磨工序轉入井下和提高操作的自動化程度等手段，將礦石的放射性對環(huán)境及人體的危害降低到最低限度。在鈾礦冶中也用過其它一些沉淀方法 ,磷酸鹽沉淀法和綠泥法等，但前者三價鐵、鈾酰和鋁離子的 pH 沉淀范圍部分重合在一起，而不能有效地進行分離；而后者沉淀以后的分離工作過于復雜。在我國，近年來由于堆浸提鈾技術的應用，天然鈾生產的成本已經(jīng)得到了有效的控制和降低，許多礦山企業(yè)也因此而走出了困境，許多因為品位低、儲量小而曾經(jīng)被認為是呆礦的資源也重新獲得了開發(fā)利用的價值。采用離子交換法既能從鈾礦石浸出液及浸出礦漿中提取鈾，也能從鈾礦山廢水中回收鈾。 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向 在我國，目前大部分鈾礦山采用堆浸法生產，由于部分礦山堆浸的礦石品位較高和采用串聯(lián)堆浸工藝，許多情況下可得到鈾質量濃度在 4g/l以上的浸出合格 液，這樣一種浸出液再用離子交換法回收難以達到穩(wěn)定操作，而由于溶劑萃取裝置也不現(xiàn)實，因此，用一種成本低高效率工藝方法來處理高濃度的堆浸浸出液對我國的鈾礦堆浸液具有重要的意義。如果能夠通過對鈾礦堆浸工藝技術進行進一步深入系統(tǒng)的研究，充分發(fā)揮堆浸提鈾技術投資省、成本低的特點，將堆浸提鈾技術在我國天然鈾生產領域全面推廣應用，無疑將有效地提高我國鈾礦資源的利用水平，拓展我國可利用的鈾資源范圍，促進我國天然鈾產量的提高。離子交換法和萃取法是從水相中提取鈾的兩大主 要方法。[1] 堆浸提鈾工藝具有流程簡單、投資少 、建設及回收周期短等特點，并且，堆浸尾渣顆粒粗，含水率低，穩(wěn)定性好，易于堆置或回填處理，有利于進行退役治 理。在這種工藝中，由于鐵沉淀時的載帶造成鈾損失量大，且生成的沉淀是無定形的氫氧化鐵，難以過濾和洗滌；而沉淀鈾時仍有其它雜質如鋁和少量鈣等 一起沉淀出來，沉淀產品的質量不高，往往需要進一步精制。美國、中亞的烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、東歐的捷克等國家的砂巖鈾礦資源豐富，所以主要采用地浸提鈾工藝。 對于含泥鈾礦的制粒堆浸研究 在含泥鈾礦制粒堆浸研究方面，核工業(yè)第六研究所從二十世紀八十年代末期就開始對有色金屬的含泥氧化礦進行酸法制粒堆浸研究，到目前為止已經(jīng)取得了一定的突破，從制粒粘合劑的合成開發(fā)到制粒工藝研究，均已經(jīng)達到了國際先進水平。隨著印巴核試驗的進行和中東及巴爾干半島局勢的持續(xù)緊張，世界各國對于天然鈾生產的重視程度已經(jīng)上升到了一個新的高度。由于有時處理較高品位的礦石，加之采用串聯(lián)堆浸的方式，能夠獲得較高鈾濃度的浸出液，這種浸出液直接用沉淀法來回收鈾是合理的。 鐵礬法除鐵原理 除鐵的目標是將鐵從浸出液中沉淀出來，而鈾不沉淀，從而實現(xiàn)鈾與鐵的分離。 反應式可表示如下： 6Fe3++12H2O+2K++4SO4== K2[Fe6(SO4)4(OH)12]↓ +12H+ 由式可知鐵礬形成時有酸產生，為了保障反應的不斷進行，反應過程中要將酸中和，只有三價鐵離子才能夠形成黃鐵礬，故浸出液中若有亞鐵離子必須先將其氧化，形成鐵礬必須有一 價屬金屬陽離子或 NH? 存在 [8]。 Fe3+／ Fe2+ 的標準電極電位為 V，因此H2O2(標準電極電位為 )和 KClO3 ( V)等均是 Fe2+的良好氧化劑 。若結晶過快，顆粒太細，而溶液局部酸度過低，則導致無定形 Fe(OH) 3 生成。 (2). 過氧化氫沉淀鈾的影響因素 pH值的影響 加過氧化氫沉淀鈾的過程中會產生酸，需加堿中和。溶液中 p(SO42)超過 40g／ L時，必須有較長的反應時間( h)；低于 20g／ L時，反應 h沉淀母液 JD(U)就能達到 10mg／ L 以下。濾液和洗液合并用過氧化氫沉淀鈾，反應過程中不斷加入氫氧化鈉或氨水，控制 pH在 ～ ，反應時間約 1h，過氧化氫 (w(H2O2)為 %,下同 )用量為每 t鈾 ～ t。103= ρ Fe3+= += 179。 %= 鐵礬法 除鐵的除鐵率為 96% m 鐵礬 =nFe179。 = 沉淀工段的物料衡算 1. 對沉降槽進行物料衡算（連續(xù)式操作） [14] 2. a) 對底流濃漿排量進行計算 已知：濃漿密度 p 漿 =1020kg/m3； 含液體量為 50％（ wt） 由除雜段在一次操作中輸出的鈾質量為 ，可求得： 濃漿中干料（即 UO4）為 : 179。 2) 間歇釜式反應器體積和數(shù)量的計算： 由物料衡算求出每小時需處理的物料體積后，即可進行反應釜體積和數(shù)量的計算，從提高勞動生產效率和降低設備投資來考慮，選用體積大而只數(shù)少的設備比選用體積小而之數(shù)多的設備有利。 ()2179。綜合性能優(yōu)良，具有以下優(yōu)越的性能 [19]。 4 攪拌軸密封（機械密封） 放料閥 參考質量 /Kg 單端機械密封（適用于 PN ≤ 搪玻璃上展式放料閥 DN為100 8100 表 5 管口尺寸 /mm 設備序號 公稱直徑 封 頭 L系列 帶視鏡人孔 m 燈孔 s 壓 力 表 口 p 溫度計套管口 t 備用口 加料口 a b c d 攪拌孔 e 罐蓋 h 11 2200 400179。 2） =2,可以認為此封頭為標準封頭 ∴ K= ∴ Sc=KPDj/{2[δ ]tφ }+C2 =(1179。 － ]+2 = 根據(jù)鋼板規(guī)格取 Sc=8mm ②釜體封頭的厚度： 封頭的設計公式： Sc=KPDi/{2[δ ]tφ }+C2 =179。 105179。℃ Tcp = （ Tf + Ts） /2=100℃ λ =+179。 2+179。 4）179?！? M— Al3+ Mg2+ Ca2+ C平 =（ 179。 179。 179。 12+ 179。 K） /W。 103（㎡178。 K） ??ni ii1?? = 333 ??? ????? W/（ m178。 A179。 Pg40178。 沉降槽的工藝計算與設備選型 工藝計算 1) 沉降槽面積 A(m2)的計算 根據(jù)工業(yè)或半工業(yè)試驗選定單位面積處理量 q ，參考文獻資料取 q為 壓縮區(qū)高度 H3可通過液固比、沉降時間等求得 設從底流口排出 1kg 干固體時，排出的濃縮漿料體積為 Vsp(m3/kg(固 ))， VSP=(1+R)/ρ SL 式中 R—— 料漿在壓縮區(qū)內的液固比， kg(液 )/kg(固 ) ρ SL—— 料漿在壓縮區(qū)內的密度， kg/m3 令 VSL為料漿在壓縮區(qū)下降的密度， 則 VSL= VSP /ASP 因此 H3=VSL179。底流的密度為：（含 UO450％，ρ 清夜 ≈1000kg/m3） 14＝清液???UO 則 ρ uo4≈1020kg/m3 V 固 ≈327L 由于所處理的 UO4 水懸浮液，其濾液無揮發(fā)性，也無毒性，故宜采用明流式手動板框壓濾機（ BMS）。 8AwV2/KA2 ＝ 2179。 ＝ ≈ 28 BMS30— 635/25 型壓濾機，每臺有 38 個濾框，可見一臺即可。 2） 正常照明用 220/380伏交流電，事故照明用 220伏直流電。 3) 在 pH ～ ，對鈾的選擇性高，可有效使鈾與鋁等雜質分離，鈾的沉淀率達