一种后处理工艺流程中铀粗产品液1CU的预处理装置的制作方法

本发明属于核工业技术，具体涉及一种后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置。

背景技术：

后处理流程中铀钚分离循环后得到的铀粗产品液需要通过萃取和反萃工艺进一步的纯化，除去镎，钚，钌和锆等杂质元素，得到合格的铀产品。在萃取之前对铀粗产品液1cu料液进行预处理，可以更好的除去杂质元素。研究结果表明将铀粗产品液1cu酸度调节到0.2mol/l，加入肼作为预处理剂，料液加热到80-90℃，保温3h，可将99％的镎调整为五价，镎在萃取过程保留在水相，实现镎的净化；通过改变工艺条件，如提高铀饱和度，实现对钌锆的净化；通过加入钚还原剂将钚还原为不易萃取的三价钚，实现对钚的净化；但是该方法对锆钌的净化效果不理想。专利“一种新型铀纯化过程使用的配合物体系”发明了采用氨基羟基脲作为铀纯化循环前料液的预处理试剂，可以将钌、钚还原为不易被萃取的形态；镎和锆还原为四价态，可以与氨基羟基脲形成稳定的配合物，镎和锆保留在水相，最终实现铀的纯化。目前采用的预处理装置多为批式处理，不能远距离操作，操作过程复杂。“专利purex流程铀粗产品液(1cu)中调节镎，钚的价态，钌的形态和酸度的装置”研究了一种连续操作的预处理装置，1cu料液在料液泵的输送下以一定的流速流过加热盘管，使管内料液在一定温度下保持一定时间；之后再通过过冷却盘管，将料液冷却至室温；最后通过静态混合器混合与一定流量的浓硝酸混合后成为铀纯化循环的原料液。但是该装置对于加入无盐还原剂(肼，氨基羟基脲等)的预处理过程不能操作，无盐还原剂在加热过程分解产生大量气体，盘管容易气堵，存在安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，至少能够解决现有的盘管预处理技术不能处理产生气体的不足的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，包括料液处理罐、进料系统、鼓泡系统、放空系统、取样系统、加料系统、出料系统和温度控制系统；所述温度控制系统与所料液处理罐连接；

所述进料系统包括与所述料液处理罐连接的、带有进料阀门的1cu进料管路；

所述鼓泡系统包括与所述料液处理罐连接的、带有鼓泡阀门的鼓泡管路；

所述放空系统包括与所述料液处理罐连接的、带有放空阀门的放空管路；

所述加料系统包括与所述料液处理罐连接的、带有加料阀门的加料管路；

所述出料系统包括出料管路；所述出料管路上设置有2df泵；所述出料管路与所述料液处理罐连接；

所述取样系统包括取样瓶和与所述料液处理罐连接的、带有取样阀门的取样管路；

所述料液处理罐还连接有带有真空阀门的真空管路；所述真空阀门为三通阀门，该真空阀门还与所述的取样瓶连接。

进一步地，上述的后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，所述料液处理罐为两个；所述进料阀门、鼓泡阀门、放空阀门、取样阀门、加料阀门和出料阀门均为能够分别与两个料液处理罐连接的三通阀门；所述真空阀门通过第一切换阀门分别与两个料液处理罐连接；所述第一切换阀门为三通阀门。

进一步地，上述的后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，还包括倒料系统，所述倒料系统包括第二切换阀门和第三切换阀门；所述出料阀门一端连接所述出料管路，另外两端分别连接所述第二切换阀门和第三切换阀门；所述第二切换阀门的另外两端分别连接两个料液处理罐；所述第三切换阀门的另外两端分别连接两个料液处理罐。

进一步地，上述的后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，所述料液处理罐上设置有安全阀。

进一步地，上述的后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，所述加热系统包括加热控制器、第一温度测量装置和加热装置；所述第一温度测量装置设置于所述料液处理罐中；第一温度测量装置和加热装置均与所述加热控制器连接。

进一步地，上述的后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，所述加热系统还包括与所述加热控制器连接的第二温度测量装置；所述加热装置包括加热棒和油浴装置；所述第二温度测量装置和所述加热棒均设置于所述油浴装置中。

本发明的有益效果如下：

1)本发明通过放空系统排气，适用于预处理过程产生气体的操作；

2)本发明建立了一种后处理工艺流程中铀线预处理装置。特征在于集成了1cu料液暂存，调酸，加热，保温预处理，放空，取样，2df供料等功能，能够实现半连续操作。

3)所有过程仅需操作阀门开关，能够实现远距离操作。

附图说明

图1为本发明的一种后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置的结构示意图。

上述附图中，1、真空阀门；2、第一切换阀门；3、第二切换阀门；4、出料阀门；5、第三切换阀门；6、进料阀门；7、加料阀门；8、放空阀门；9、取样阀门；10、鼓泡阀门；11、第一温度测量装置；12、加热控制器；13、第二温度测量装置；14、油浴装置；15、加热棒；16、安全阀；17、2df泵；18、取样瓶；19、料液处理罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供了一种后处理工艺流程中铀粗产品液1cu的预处理装置，包括料液处理罐19、进料系统、鼓泡系统、放空系统、取样系统、加料系统、出料系统和温度控制系统；所述温度控制系统与所料液处理罐19连接；所述进料系统包括与所述料液处理罐19连接的、带有进料阀门6的1cu进料管路；所述鼓泡系统包括与所述料液处理罐19连接的、带有鼓泡阀门10的鼓泡管路；所述放空系统包括与所述料液处理罐19连接的、带有放空阀门8的放空管路；所述加料系统包括与所述料液处理罐19连接的、带有加料阀门7的加料管路；所述出料系统包括出料管路；所述出料管路上设置有2df泵17；所述出料管路与所述料液处理罐19连接；所述取样系统包括取样瓶18和与所述料液处理罐19连接的、带有取样阀门9的取样管路；所述料液处理罐19还连接有带有真空阀门1的真空管路；所述真空阀门1为三通阀门，该真空阀门1还与所述的取样瓶18连接。

在本实施例中，所述料液处理罐19为两个；所述进料阀门6、鼓泡阀门10、放空阀门8、取样阀门9、加料阀门7和出料阀门4均为能够分别与两个料液处理罐19连接的三通阀门；所述真空阀门1通过第一切换阀门2分别与两个料液处理罐19连接；所述第一切换阀门2为三通阀门。进一步地，本实施例还包括倒料系统，所述倒料系统包括第二切换阀门3和第三切换阀门5；所述出料阀门4一端连接所述出料管路，另外两端分别连接所述第二切换阀门3和第三切换阀门5；所述第二切换阀门3的另外两端分别连接两个料液处理罐19；所述第三切换阀门5的另外两端分别连接两个料液处理罐19。

所述料液处理罐19上设置有安全阀16，以当气体压力过大时，可通过安全阀16泄压。

所述加热系统包括加热控制器12、第一温度测量装置11和加热装置；所述第一温度测量装置11设置于所述料液处理罐19中；第一温度测量装置11和加热装置均与所述加热控制器12连接。所述加热系统还包括与所述加热控制器12连接的第二温度测量装置13；所述加热装置包括加热棒15和油浴装置14；所述第二温度测量装置13和所述加热棒15均设置于所述油浴装置14中。

本实施例包括两个料液处理罐，可以单独使用，也可以同时使用，可以相互之间倒料，实现连续操作；罐体有放空阀，安全阀16，产生的气体可以从放空阀排出，若压力太大安全阀16可以泄压；所有的操作均由阀门开关完成，操作简单，能够远距离操作。料液在料液处理罐内经过调酸，加入还原剂氨基羟基脲(hsc)后，加热到80-90℃，保温2-3h，冷却后，加入一定浓度的硝酸调酸，最终制成铀纯化循环的2df。

本实施例的各个功能实现参照以下操作：

(1)料液暂存，

关闭所有阀门，真空阀门1接左边，打开真空系统，连接1cu料液罐；第一切换阀门2接左边，进料阀门6接左边，向a罐进料，第一切换阀门2接右边，进料阀门6接右边，向b罐进料。

(2)加酸(包括但不限于hsc，hno3)和还原剂

关闭所有阀门，真空阀门1接左边，打开真空系统；加料阀门7接左边，向a罐加料，加料阀门7接右边，向b罐加料。

(3)鼓泡

关闭所有阀门，真空阀门1接左边，打开真空系统；鼓泡阀门10接左边，向a罐鼓泡，鼓泡阀门10接右边向b罐鼓泡。

(4)放空

放空阀门8接左边，a罐放空，放空阀门8接右边，b罐放空。

(5)取样

关闭所有阀门，真空阀门1接右边，打开真空系统；取样阀门9接左边，a罐取样，取样阀门9接右边，b罐取样。

(6)出料

打开放空阀门8，出料阀门4接右边；第三切换阀门5接左边，a罐出料，第三切换阀门5接右边，b罐出料。

(7)倒料

关闭所有阀门，真空阀门1接左边，打开真空系统；第一切换阀门2接左边，出料阀门4接左边，第三切换阀门5接右边，从b向a倒料。第一切换阀门2接右边，出料阀门4接左边，第二切换阀门3接左边，从a向b倒料。

(8)加热

打开放空阀，通过无线连接加热控制器12的开关，远程设置加热温度，打开开关a，a罐加热，打开开关b，b罐加热。

试验例

在如图1所示装置，通过进料操作抽入222g/l铀溶液0.5l，溶液含2mg镎，2mg钚，1mg硝酸锆，1.33g亚硝酰钌，加料操作加入浓硝酸19.5ml，鼓泡，再加入10mol/l氨基羟基脲30.6ml，加热到85℃，保温2h；冷却后加入0.25l浓硝酸，加入0.22升0.01mol/l硝酸，鼓泡，取样分析，最终制成2df。制成的2df出料进入铀纯化循环萃取台架2d槽。实验结果表明铀的收率达到了99.99％以上，钚、镎、锆和钌的净化系数依次达到了742.7，31，17.7和1542。整个处理过程操作简单，放空口有气体溢出，安全阀未启动，实现了对铀粗产品的预处理。

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。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。