CN117205831A - 一种用于制备uo3的进料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铀纯化技术领域，尤其涉及一种用于制备UO3的进料方法。所述用于制备UO3的进料方法，对供应硝酸铀酰的浓料罐以及供料管进行水浴保温，水浴温度为85～95℃。本发明的进料方法，减少高浓度硝酸铀酰溶液在输送时易结晶堵塞管道的频次，提高了产品质量，降低了生产成本，制备出的UO3比表面积高。
Description
技术领域
本发明涉及铀纯化技术领域，尤其涉及一种用于制备UO3的进料方法。
背景技术
铀纯化转化生产采用具有使用价值的“湿法”工艺可分为UNH法、ADU法、AUC法三种。UNH法与ADU、AUC法相比，有着明显的优点，不消耗任何试剂，脱硝产生的工艺气体可直接回收成硝酸，返回生产系统使用，因此基本不产生废水、固体废物。基于上述优点，在规模化生产中，热脱硝法得到普遍关注和重视，该工艺过程已为国外多数铀纯化转化生产厂所采用，代表着国际铀纯化转化产业的一种先进发展方向。
法国Areva公司则采用了自身开发的UNH喷雾干燥、热解脱硝技术制备高活性的UO3产品。相对流化床脱硝和罐式脱硝技术而言，UNH喷雾干燥、热解脱硝技术产能大、产品活性高、工艺过程较简单。
现有UNH喷雾干燥、热解脱硝技术制备高活性的UO3产品的设备，其进料装置仅为一条进料管，进料管内料液在高温环境中容易烧结，进料喷嘴容易堵塞，而且制备出的UO3粒度分布不均匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于制备UO3的进料方法，减少高浓度硝酸铀酰溶液在输送时易结晶堵塞管道的频次，提高了产品质量，降低了生产成本，制备出的UO3比表面积高。
本发明提供了一种用于制备UO3的进料方法，对供应硝酸铀酰的浓料罐以及供料管进行水浴保温，水浴温度为85～95℃。
优选地，所述浓料罐及供料管的外部均设置有夹套，通过通入蒸汽加热及补充冷却水的方式控制水温度在85～95℃之间。
优选地，所述夹套与水循环罐连接。
优选地，所述水循环罐出口配备有水循环泵，给夹套的循环水提供动力，水夹套中的水最后汇集于水循环罐中循环使用。
优选地，所述浓料罐中的硝酸铀酰溶液通过计量泵供料至干燥脱硝反应器进料装置中，进料流量为600～1000kgU/h。
与现有技术相比，本发明的用于制备UO3的进料方法，具有如下优点：
1)本发明高浓度硝酸铀酰输送管道均采用“子母管”进行热水保温，确保后续试验正常进行，降低了人工成本。为后续更加便捷制备高活性UO3提供了一种方法。
2)该供料方法能够与硝酸铀酰溶液进料装置及热风分布装置配合使用，实现硝酸铀酰溶液的快速脱水、脱硝反应，生成高活性的UO3。
3)浓料罐及供料管道均采用“子母管”进行热水保温，通过蒸汽夹套加热的方式保证循环热水供应，实现热水循环，降低生产成本。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。
本发明的实施例公开了一种用于制备UO3的进料方法，对供应硝酸铀酰的浓料罐以及供料管进行水浴保温，水浴温度为85～95℃。
本发明通过水浴对浓料管及供料管进行实时持续地保温，避免料液因冷却结晶。
所述浓料罐及供料管的外部均设置有夹套，所述浓料罐及供料管内保存及通过硝酸铀酰溶液，夹套内循环水。
通过通入蒸汽加热及补充冷却水的方式控制水温度在85～95℃之间。
通过夹套的设置，通过水控制硝酸铀酰溶液的温度为85～95℃。
所述浓料罐中的硝酸铀酰溶液通过计量泵供料至干燥脱硝反应器进料装置中，进料流量为600～1000kgU/h。
为了降低成本，将水循环使用。所述夹套与水循环罐连接。所述水循环罐出口配备有水循环泵，给水夹套的循环热水提供动力，夹套中的水最后汇集于水循环罐中循环使用。
在实际应用中，采用二级蒸发器浓缩后的1000gU/L的硝酸铀酰溶液，在浓缩脱硝厂房使用隔膜式计量泵将物料输送至试验现场的浓料罐内，待液位达到规定限值后保温备用，试验现场使用两台隔膜式计量泵用于向脱硝反应器供料。因高浓度硝酸铀酰溶液易结晶造成管道堵塞，浓料罐及物料输送管道均采用“子母管”进行水保温，确保温度不低于90±5℃。另外，现场配备水循环槽一台，通过蒸汽夹套加热的方式保证循环热水供应，并使用屏蔽泵对“子母管”内的热水进行循环。该供料方法的优点有：物料收集效率高，防止高浓度硝酸铀酰在管道内结晶，循环保温热水可重复使用，能够有效降低生产成本。
根据现场工艺设计，计算出气流式喷雾干燥热解脱硝供料流量，建立一种硝酸铀酰气流式雾化干燥热解脱硝制备高活性三氧化铀系统；
1)将800～1200gU/L的硝酸溶液暂存于带有保温夹套浓料罐中，通过热水对物料输送“子母管”进行保温，内管走硝酸铀酰溶液，外管走热水。
2)配备有热水循环罐，通过通入蒸汽加热及补充冷却水的方式控制热水温度在85～95℃之间，热水循环罐出口配备有热水循环泵，给外管的循环热水提供动力，外管中的热水最后汇集于热水循环罐中循环使用。
3)贯穿于热风分布器中的进料装置，为了防止UO2(NO3)2溶液在未雾化前便在管道等其它位置结晶或脱硝，该进料装置有冷却夹套。物料进入脱硝反应器内，实现了硝酸铀酰溶液的快速脱水、脱硝反应，生成高活性的UO3。
4)摸索在不同温度、流量、压力条件下供料的方法，找出最佳工艺参数，提升产品质量。
5)建立分析系统，检测产品三氧化铀的比表面积、堆密度等物性参数，确定不同供料条件下产品三氧化铀比表面积及粒径的变化，为工程化应用做准备。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种用于制备UO3的进料方法，其特征在于，对供应硝酸铀酰的浓料罐以及供料管进行水浴保温，水浴温度为85～95℃。
2.根据权利要求1所述的用于制备UO3的进料方法，其特征在于，所述浓料罐及供料管的外部均设置有夹套，通过通入蒸汽加热及补充冷却水的方式控制水温度在85～95℃之间。
3.根据权利要求2所述的用于制备UO3的进料方法，其特征在于，所述夹套与水循环罐连接。
4.根据权利要求3所述的用于制备UO3的进料方法，其特征在于，所述水循环罐出口配备有水循环泵，给夹套的循环水提供动力，水夹套中的水最后汇集于水循环罐中循环使用。
5.根据权利要求1所述的用于制备UO3的进料方法，其特征在于，所述浓料罐中的硝酸铀酰溶液通过计量泵供料至干燥脱硝反应器进料装置中，进料流量为600～1000kgU/h。
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