CN111074085A - 一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法及装置。本发明以阳离子型聚丙烯酰胺作为絮凝剂、活性粘土作为助滤剂，通过板框压滤机进行固液分离，并设计了一套三相物分离回收处理方法和装置，彻底解决三相物回收的问题。该回收方法具有安全可靠、安装简易、成本低廉、高效稳定等优点，为其它采用类似工艺的企业三相物处理提供了可行的技术方案。

Description

一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法及装置
技术领域
本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法及装置。
背景技术
铀萃取工艺过程中的666+是一种由固体、有机相、和水相组成的混合物，外形类似豆腐脑，随着量的增加而凝聚成大块，悬浮于重力混合澄清器的澄清室两相界面之间。生成三相絮凝物的主要原因分为两种形式：一是萃原液中含有悬浮物(微泥(固形物)、硅胶、腐植酸……)；二是由于操作条件及萃取剂被氧化降解其成分改变或破坏而产生的三相絮凝物，一般与以下三方面因素有关：⑴化学反应，包括水解、分解、形成某些萃合物、难溶化物与胶体等；⑵操作情况，包括相比、搅拌、温度等。这些因素综合作用的结果体现在体系力学性质与电学性质的改变(如粘度、表面张力、重度、电荷、电位……)。
萃取过程中生产三相絮凝物是不可避免的，只是量的多少而已，只要定时清除处理，不会影响萃取作业的进行，但当三相絮凝物大量积累而不及时清理时，则会阻碍萃取分相、降低铀的传递量、影响铀的质量、增加有机相的损耗、严重时会影响萃取工艺的正常运行。当前的处理方法主要有：
1.离心法
上世纪90年代，国外多家铀生产企业采用蝶式离心分离机分离三相絮凝物，可以直接产出有机相、水相、渣泥固相，这对于从三相絮凝物中回收有机相是十分有效的。该方法主要取三相絮凝物物进行沉降及初步重力过滤后，取样利用离心机进行离心分离，分析三相物中油相、固相以及水相占比。
2.搅拌法
搅拌法基本的技术重点是：①以有机相作为连续相进行搅拌混合；②加入适量的活性粘土用以除去有机相中的极性化合物。该方法通过搅拌+底泥抽滤试验回收的有机相与离心试验基本一致。
但是，上述方法基本均处于原理论证和实验室研究阶段，未公开具体实验条件和控制参数，并且缺少进行规模工业应用的经验。因此，需要一种萃取-反萃取工艺过程中产生的三相物回收处理方法及装置，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有萃取-反萃取工艺过程中产生的三相物处理方法存在缺少具体技术方案的问题，通过反复多次三相物处理的室内试验和现场扩大试验，提供了一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法及装置。
本发明的技术方案如下：
一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，依次包括如下步骤：
步骤1.将三相絮凝物输送至搅拌储槽；
步骤2.将搅拌储槽的溶液调节为弱碱性，然后添加絮凝剂和助滤剂沉降；助滤剂加入量为1.1～2.7kg/m3，絮凝剂加入量为35～62g/m3；
步骤3.开启搅拌储槽的搅拌装置，搅拌20min以上，然后静置澄清40min以上，将上层有机相和水相通过滤布过滤后输送至萃取槽，搅拌储槽内的剩余浆体通过离心泵注入过滤装置，过滤得到的固相同样置于过滤装置内；
步骤4.过滤装置对放入其中的浆体和固相进行过滤，彻底去除其中的有机相和水相，实现三相絮凝物固相的分离和收集。
进一步地，所述步骤4过滤得到的有机相和水相返回萃取槽，并进行进一步油水分离。
进一步地，所述步骤1在搅拌储槽内对三相絮凝物进行搅拌，然后将搅拌储槽下部的清水返回萃余水储槽。
进一步地，所述过滤装置为压滤机，步骤4启动压滤机进行过滤时，过滤压力不大于0.5MPa，并通过气源加压缩空气重复加压。
进一步地，所述步骤2采用硫酸或强氧化钠将溶液PH值调节值7.0～8.5。
进一步地，所述絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，助滤剂为活性黏土。所述助滤剂加入量为2kg/m3，絮凝剂加入量为50g/m3。
本发明还提供了一种采用上述方法的铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理装置，包括通过管路依次连接的搅拌储槽、离心泵、压滤机和萃取槽；搅拌储槽设置有搅拌装置，用于对三相絮凝物进行搅拌并使三相分离；萃取槽用于回收分离的有机相，并进一步的油水分离。
进一步地，所述压滤机为板框压滤机，用于使固相与有机相分离。
进一步地，该三相絮凝物回收处理装置还设有富集储槽和油回收泵，油回收泵用于将三相絮凝物从富集储槽输送至搅拌储槽。
本发明的有益效果在于：
本发明确定絮凝剂、助滤剂的配方和固液分离方式，结合工艺试验的结果，设计了一套三相物分离回收处理方法和装置，彻底解决三相物回收的问题。该回收方法具有安全可靠、安装简易、成本低廉、高效稳定等优点，为其它采用类似工艺的企业三相物处理提供了可行的技术方案。
附图说明
图1为本发明三相物回收处理装置的结构示意图。
图中：1-搅拌储槽、2-萃取槽、3-离心泵、4-压滤机、5-油回收泵、6-富集储槽。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种适于工业应用的铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，依次包括如下步骤：
步骤1.将三相絮凝物通过油回收泵5从富集储槽6输送至搅拌储槽1，搅拌30min以上；然后将搅拌储槽1下部的清水返回萃余水储槽；
步骤2.采用硫酸或强氧化钠或其他酸性或碱性溶液将搅拌储槽1剩余的溶液调节为弱碱性(PH值在7.0～8.5)，然后添加絮凝剂(阳离子型聚丙烯酰胺)和助滤剂(活性粘土)沉降；活性黏土加入量为1.1～2.7kg/m3(优选为2kg/m3)，絮凝剂加入量为35～62g/m3(优选为50g/m3)；步骤3.开启搅拌储槽1的搅拌装置，搅拌1小时以上，然后静置澄清2-3小时，将上层有机相输送至萃取槽2，剩余浆体通过离心泵3注入板框压滤机4，过滤压力不大于0.5MPa；
步骤4.将步骤3得到的有机相通过滤布过滤后返回萃取槽2，得到的固相阻留在压滤机4的滤板内或袋式过滤器内；
步骤5.板框外通过气源加压缩空气重复加压，彻底去除有机相，实现三相絮凝物的有机相与固相分离；
步骤6.滞留在板框中的三相絮凝物滤饼经高压气体吹干后，卸料装桶；将萃取槽2中的有机相进行进一步油水分离，将得到的水相返回萃余水储槽，得到的有机相进行收集。
本实施例还提供了一种应用了上述工艺方法的铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理装置，其结构如图1所示，包括通过管路依次连接的富集储槽6、油回收泵5、搅拌储槽1、离心泵3、压滤机4和萃取槽2；油回收泵5用于将三相絮凝物从富集储槽6输送至搅拌储槽1，搅拌储槽1设置有搅拌装置，用于对三相絮凝物进行搅拌并使三相分离；压滤机4为板框压滤机，用于使固相与有机相分离；萃取槽2用于回收分离的有机相，并进一步的油水分离。
2018年度，利用三相物处理装置对萃取运行两年多来积累的三相絮凝物进行了集中处理，共回收处理三相物53m3，回收15m3有机相，处理固相废物20m3，节约成本约30余万，大大降低了生产成本，提高了生产的运行效率。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，通过实验室试验对本技术方案中絮凝剂和助滤剂配方的使用效果进行进一步详细说明。
在一个烧杯内，加入干净的有机相(巴矿从萃余水储槽抽取水相夹带的有机相)盖过搅拌桨，启动搅拌，加入三相絮凝物，之后按2kg/m3絮凝物量加入活性粘土，50g/m3絮凝物量加入絮凝剂(西伯朗)，继续搅拌20min，静置澄清40-60min，固体渣泥沉于杯底，水相在杯中间，有机相在杯上面。分离后首先利用软管将上层有机相进行回收，中间水相及底泥相进行抽滤。获得有机相相体积分数43.82％，水相体积分数15.56％，固相体积分数41.18％。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于依次包括如下步骤：
步骤1.将三相絮凝物输送至搅拌储槽(1)；
步骤2.向搅拌储槽(1)的溶液添加絮凝剂和助滤剂沉降；助滤剂加入量为1.1～2.7kg/m3，絮凝剂加入量为35～62g/m3；
步骤3.开启搅拌储槽(1)的搅拌装置，搅拌20min以上，然后静置澄清40min以上，将上层有机相和水相通过滤布过滤后输送至萃取槽(2)，搅拌储槽(1)内的剩余浆体通过离心泵(3)注入过滤装置，过滤得到的固相同样置于过滤装置内；
步骤4.过滤装置对放入其中的浆体和固相进行过滤，彻底去除其中的有机相和水相，实现三相絮凝物固相的分离和收集。
2.如权利要求1所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述步骤4过滤得到的有机相和水相返回萃取槽(2)，并进行进一步油水分离。
3.如权利要求1所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述步骤1在搅拌储槽(1)内对三相絮凝物进行搅拌，然后将搅拌储槽(1)下部的清水返回萃余水储槽。
4.如权利要求2或3所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述过滤装置为压滤机(4)，步骤4启动压滤机(4)进行过滤时，过滤压力不大于0.5MPa，并通过气源加压缩空气重复加压。
5.如权利要求4所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述步骤2将溶液PH值调节值7.0～8.5。
6.如权利要求5所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，助滤剂为活性黏土。
7.如权利要求6所述的一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理方法，其特征在于：所述助滤剂加入量为2kg/m3，絮凝剂加入量为50g/m3。
8.一种采用如权利要求4所述方法的铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理装置，其特征在于：包括通过管路依次连接的搅拌储槽(1)、离心泵(3)、压滤机(4)和萃取槽(2)；搅拌储槽(1)设置有搅拌装置，用于对三相絮凝物进行搅拌并使三相分离；萃取槽(2)用于回收分离的有机相，并进一步的油水分离。
9.如权利要求8所述一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理装置，其特征在于：所述压滤机(4)为板框压滤机，用于使固相与有机相分离。
10.如权利要求9所述一种铀萃取工艺产生的三相絮凝物回收处理装置，其特征在于：还设有富集储槽(6)和油回收泵(5)，油回收泵(5)用于将三相絮凝物从富集储槽(6)输送至搅拌储槽(1)。
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