本实用新型属于核燃料循环技术，具体涉及一种用于含铀废渣的浸取装置。
背景技术：
核燃料加工制造过程中，不可避免地会产生含铀废渣，在放射性废水处理，放射性可燃废物焚烧、放射性过滤器芯整备等过程中，也会产生含铀废渣，这些含铀废渣里的铀含量很高，如果不处理，是一个大的环境问题，也存在临界安全风险，处理并提取其中的铀不仅有巨大的社会效益，也有非常高的经济价值。提取其中的铀必须需要酸浸工序，相应地也需要有浸取装置。
含铀废渣分为两类，一类是含天然铀的废渣，另一类是含浓缩铀的废渣。含天然铀的废渣主要考虑浸取效果、辐射防护和密封性，不需要考虑临界安全的问题，浸取装置不受尺寸、形状的影响，体积可以做得很大，选用市场上通用的圆柱形搅拌槽，选用好的材质，做好设备的密封性即可。含浓缩铀的废渣浸取装置即要考虑上述因素外，还要考虑到临界安全问题，即浸取装置需要几何安全，装置的形状和尺寸严格受限，装置的要求高了很多。因此，含浓缩铀的废渣浸取装置可以通用于这两类废渣。本专利主要讨论含浓缩铀的废渣浸取装置。
现有的浸取装置都是圆柱形，装置内径小于219mm，装置高约4000mm左右，由于装置细长，没有配备机械搅拌，一般是在底部通入压空进行辅助搅拌，加料口位于圆柱体的顶部，顶部与料桶对接，需要人工对接料桶，圆柱体的下半部有电加热装置，确保温度控制在(70～90)℃，反应产生的废气被真空抽走，反应完后，浸取液和不溶渣一起被泵送至下一岗位。现有的装置存在两方面的问题，一是搅拌的问题，压空搅拌的能力差，装置里不容物多，沉积在底部后，搅拌效果差；浸取过程中，硝酸与物料反应，会产生大的氮氧气体，加入压空，则增加了废气量，加重了尾气洗涤的负担，并容易冒槽。二是需要手动干预，操作人员需要频繁将料桶与浸取装置对接、断开，导致放射性物料暴露在环境中，影响操作人员的身体健康，对环境也不好，不满足国家和行业对放射性物质操作的要求。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种用于含铀废渣的浸取装置，其能够实现加料的自动化和完全密闭，满足国家和行业对放射性物质操作的要求。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于含铀废渣的浸取装置，包括上端的加料区、中部的缓冲区和下端的加热反应区，所述的加料区包括连通的真空上料机、缓存料仓和气体隔离器，真空上料机位于顶部，中间位缓存料仓设于真空上料机下方，气体隔离器设于缓存料仓下方；所述气体隔离器为一段管道，其与缓存料仓下端的出料口连接，管道上设有两个气动蝶阀，两个气动蝶阀之间设有气体进口，气体进口连接氮气管道；所述的缓冲区包括连通的圆柱形玻璃管、弹簧管圆柱体和环形喷淋管；所述的弹簧管圆柱体为弹性材料制成的弹簧型柱体，上端设有尾气出口，弹簧管圆柱体上端与气体隔离器下端口连接，使得两者相通；所述的环形喷淋管位于弹簧管圆柱体下方，其侧壁上加工加液口；所述的圆柱形玻璃管位于环形喷淋管下方；所述的加热反应区位于最下方，包括加热圆柱体和屏蔽泵；所述的加热圆柱体下端设有排污口、压空加入口和出液口，所述的压空加入口连接压空管道，所述的出液口连接屏蔽泵，所述的屏蔽泵的出口设三通连接两个管道，一条管道连接下一工序，另一条管道连接加热圆柱体。
在上述的一种用于含铀废渣的浸取装置中：所述的缓存料仓为倒置的锥体结构，小端向下，大端向上，大端同真空上料机下端出料口连接，缓存料仓设有加气口。
在上述的一种用于含铀废渣的浸取装置中：所述的缓存料仓内设有电子秤。
在上述的一种用于含铀废渣的浸取装置中：所述的圆柱形玻璃管外部密封设有夹紧装置。
在上述的一种用于含铀废渣的浸取装置中：所述的圆柱形玻璃管上面设有刻度。
在上述的一种用于含铀废渣的浸取装置中：所述的屏蔽泵的出口的两条管道上均设有气动开关阀。
本实用新型的有益效果在于：
针对搅拌问题，外设一个屏蔽泵，输送固含率50％的液体，耐35％的硝酸。这个泵可以将装置内的物料送至下一个工序，也可以将装置底部的物料加热反应区底部，进行搅拌，实现循环混合作用，同时保留压空搅拌。
为了实现加料的自动化和完全密闭，改造浸取装置的加料部分，在圆柱形的上部增加一个真空上料器和缓存料仓，利用真空将含铀废渣从管道里提升到真空上料器，由真空上料器放到缓存料仓，料仓设有电子秤，可以精确地控制加料量，缓存料仓与浸取柱之间采用双蝶阀控制，内充氮气，避免柱内水汽进入缓存料仓，堵塞下料管。
该装置实现了含铀废渣的密闭输送和自动加料，没有出现因水蒸气串入下料机构，打湿粉末，导致堵塞下料管的事情发生。运行时，装置旁边铀气溶胶浓度小于国家限值的要求。搅拌装置运行良好，铀浸取率高，可达99％以上。浸取液含固率在10％的时候，仍然有好的搅拌混合效果。
附图说明
图1为用于含铀废渣的浸取装置示意图；
图中：1.真空上料机；2.缓存料仓；3.气体隔离器；4.气动蝶阀；5.气体进口；6.加气口；7.圆柱形玻璃管；8.夹紧装置；9.弹簧管圆柱体；10.顶部口；11.尾气出口；12.加液口；13.环形喷淋管；14.加热圆柱体；15.排污口；16.压空加入口；17.出液口；18.压空加入口；19.屏蔽泵；20.气动调节阀；21.气动开关阀。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，用于含铀废渣的浸取装置总高在(5500～6000)mm分为三个部分，上端的加料区、中部的缓冲区和下端的加热反应区。
加料区包括真空上料机1、缓存料仓2和气体隔离器3。
真空上料机1位于顶部，中间位缓存料仓2位于真空上料机1下方，气体隔离器3位于缓存料仓2下方。缓存料仓2为倒置的椎体结构，小端向下，大端向上。大端设有接口，同真空上料机1下端出料口连接。大端处加工一个加气口6，用于吹扫物料。
气体隔离器3为一段管道，其与缓存料仓2下端的出料口连接，管道上安装两个气动蝶阀4，两个气动蝶阀4之间加工气体进口5，气体进口5连接氮气管道通入氮气，并通过电磁阀控制气体流量，当通入气体后，形成一个气封，隔绝因反应而产生的水蒸气、酸气进入到加料区，打湿物料形成堵塞。在加料时，两个气动蝶阀4同时打开，暂存缓存料仓2的物料通过重力向下进入到反应区。
真空上料机1利用真空将自动料桶里的物料从低处抽到高处来，产生的废气经过过滤送入排风系统。抽上来的物料从真空上料机1的底部进入缓存料仓2，缓存料仓2内可安装电子秤，当缓存料仓2内的物料重量达到设定值后，即停止抽料。
缓冲区包括圆柱形玻璃管7、夹紧装置8、弹簧管圆柱体9和环形喷淋管13。
圆柱形玻璃管7为高1300mm，直径209的玻璃管，上面设有刻度，用于加水或酸的时候进行观察用。
圆柱形玻璃管7外部密封安装有夹紧装置8(夹紧筒)，其作用一是起到密封作用，二是防止玻璃被碰碎。
圆柱形玻璃管7上方安装环形喷淋管13，其侧壁上加工加液口12，酸和水从此口加入，加液口与内部的环形喷淋管相连接，液体可以沿管壁往下流，可清洗管壁的物料。
在环形喷淋管13上方安装弹簧管圆柱体9，即侧壁为弹性材料制成的弹簧型柱体。其上端加工有一段锥体，锥体的圆锥面上安装尾气出口11，尾气出口11与真空管道相连，反应产生的废气从此口进入别的设备。锥体上端开口为顶部口10，顶部口10与加料区的气体隔离器3下端口连接。弹簧管圆柱体9可以补偿温度变化带来的热胀冷缩，防止下方的圆柱形玻璃管7被挤压。
缓冲区的功能是加酸、加水、抽走反应产生的废气，并防止因反应过于激烈、产生的大量夹带物料的气泡涌出反应装置。
加热反应区位于最下方，包括加热圆柱体14和屏蔽泵19，其功能是酸与物料在此进行化学反应。
加热圆柱体14为高2100mm，直径219的圆柱体，材质为316不锈钢或类似材料，圆柱体外部缠加热带，加热温度为50～90℃，温度控制可以通过设备配置的PLC实现。
加热圆柱体14下端设有三个口，一个是排污口15，一个是压空加入口16，一个是出液口17。
压空加入口16连接压空管道，管道上设气动调节阀20，通过设备配置的PLC调节压空搅拌的流量。出液口17连接屏蔽泵19，屏蔽泵19可以输送含固率很高的液体，屏蔽泵19的出口设三通，一条管道连接下一工序，另一条管道回加热反应区底部，进行搅拌。两条管道上均安装气动开关阀21，通过PLC进行现场或远程切换。