2.2. Обработка вод химико-металлургических переделов цеха.

Цель данного процесса – возврат урана в производственную схему и получение сбросных вод.

На стадии обработки сливных вод цеха используют NaOH и «известковое

молоко» (Ca(OH)₂), благодаря которому происходит осаждение солей урана.

Обработка вод ведётся по следующей схеме:

• осаждение натриевой соли;

• отстаивание и выделение сгущённого осадка в суспензионных фильтрах-отстойниках;

• контрольная фильтрация на листовых фильтрах осветлённого раствора, после суспензионных фильтров-отстойников;

• фильтрация сгущённой пульпы на дисковых вакуум-фильтрах (осадок дисковых вакуум-фильтров направляется на выщелачивание).

2.3. Регенерация углеаммонийных солей из карбонатных растворов.

Поступающие после реэкстракции из отделения экстракционного передела маточные карбонатные растворы содержат карбонат аммония (NH₄)₂CO₃), нитрат аммония (NH₄NO₃), гидроксид аммония и сами кристаллы АУТК ((NH₄)₂ [UO₂ (CO₃)₃]). Цель данного процесса - возврат металла.

В основе процесса лежит термическое разложение карбонатных солей (NH₄)₂CO₃), и улавливание аммиака (NH₃) и углекислого газа (CO₂).

Регенерация ведётся по схеме:

• отгонка газа в две стадии с помощью обработки острым паром;

• известкование кубового остатка после первой стадии отгонки газов;

• утилизация газов;

• отстаивание кубового остатка после первой и второй стадии термического разрушения с дальнейшей передачей сгущённой части (уранилмонокарбоната - после первой стадии и полиуранилкарбонатов – после второй) на растворение.

2.4. Глубокое известкование отходов «известковым молоком» и передача на хвостохранилище.

Отправляемая на хвостохранилище сбросная пульпа должна соответствовать определённым нормам и требованиям. В частности, величина рН_пульпы= 9-12, а содержание в них урана равна С_U= 0,001 г/л. Таким образом, суть глубокого известкования - подготовка пульпы к передаче на хвостовохранилище.

Основной операцией данного процесса является обработка растворов, промышленных вод, нерастворимых осадков «известковым молоком» Ca(OH)₂ и передача на ховстохранилище.

2.5. Организация контроля.

На заводе существуют два органа контроля: 1) бюро технического контроля (БТК) и 2) лаборатория радиационной безопасности и окружающей среды (ЛРБиОС).

БТК осуществляет:

− входной контроль с проверкой на соответствие всех материалов, участвующих в производственном цикле;

− соответствие полученной продукции требованиям потребителя;

− соблюдение параметров процесса.

Служба ЛРБиОС следит за:

− состоянием рабочих мест;

− соблюдением требований ТБ и РБ;

− за состоянием окружающей среды.

3. Отделение экстракционного передела.

3.1. Ведение производственного процесса.

Производственная схема экстракционного передела состоит из следующих основных операций:

• экстракция урана из азотнокислых растворов;

• промывкой органического раствора питьевой водой, с целью уменьшения кислотности среды, от кристаллов АУТК и от продуктов гидролиза трибутилфосфата;

• реэкстракция урана из экстракта карбонатными растворами с выделением кристаллов аммонийуранилтрикарбоната (АУТК);

• регенерация органической фазы и направление на операцию экстракции;

• кристаллизация кристаллов АУТК из водных азотнокислых растворов;

• обезвоживание кристаллов АУТК в центрифуге;

• прокалка АУТК с получением двуокиси урана;

Экстракция – селективное излечение целевого компонента из водной фазы в органическую фазу.

Большую роль в экстракционном аффинаже играет выбранный экстрагент – органическое соединение, не смешивающееся с водой, способное извлекать из водной фазы металл (металлы) благодаря образованию с ним растворимых в органической фазе комплексных соединений или солей. К экстрагентам, которые используют в промышленности, предъявляют определённые требования:

• высокая селективность по отношению к извлекаемому металлу,

• низкая растворимость в воде и водных растворах,

• простота регенерации экстрагента,

• химическая и радиационная устойчивость.

В экстракционном аффинаже урана на ОАО “ЧМЗ” применение нашел трибутилфосфат (ТБФ), так как он является неионизированным растворителем, то он хорошо экстрагирует молекулы уранилнитрата по гидратно-сольватному механизму. Так как ТБФ обладает высокой вязкостью и плотностью то, для того, чтобы устранить эти недостатки, он разбавляется разбавителем РЭД-3М (Разбавитель экстрагента деароматизированный).

ТБФ – нейтральный трехзамещенный алифатический эфир фосфорной кислоты эмпирическая формула (С₄Н₉О)₃РО.

Трибутилфосфат является химически устойчивым соединением, на воздухе не окисляется, не разлагается. Токсических соединений в воздушной среде не образует.

молекулярный вес – 266

плотность при 20 ⁰С – 0,97 – 0,98 г/см3

вязкость при 25 ⁰С – 3,31 – 3,

температура воспламенения — 1893⁰С.

На производстве в качестве разбавителя применяют РЭД-3М, жидкость углеводородная нефтяная, обладающая температурой вспышки паров не ниже 65⁰С, а как показывают проведенные на заводе исследования, равная 80 ⁰С.

Экстракция урана описывается следующей реакцией:

UO₂(NO₃)_{2 вод}+ 2ТБФ_орг → UO₂(NO₃)₂ 2ТБФ

Следующим процессом после экстракции идёт реэкстракция. Реэкстракция - это выделение нужного компонента из насыщенного им экстрагента. При принятой схеме реэкстракция урана из ТБФ ведется путем непосредственного высаливания кристаллов АУТК раствором карбоната аммония, так как растворимость кристаллов АУТК в растворах карбоната аммония ограниченна.

Процесс реэкстракции можно выразить реакцией.

 UO₂(NO₃)₂ 2ТБФ + 3(NH₄)₂CO₃ (NH₄)₄[UO₂(CO₃)₃] + 2ТБФ + 2NH₄NO₃