Экстракция и реэкстракция урана
Сфера применения экстракционных процессов в металлургии. Типы экстракторов, экстракция и реэкстракция урана. Расчет материального баланса процесса экстракции и реэкстракции урановых растворов на ГМЗ ГП "ВостГОК". Организация охраны труда на предприятии.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.05.2010 |
| Размер файла | 4,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Поэтому для заводов такого типа требуется очень тщательный подбор оборудования, чтобы единовременные вложения экстрагента были как можно меньшими. Схема процесса представлена на рис.1.1.21
Рис.1.1.21Схема извлечения урана из фосфорной кислоты, разработанная "International Minerals and Chemical Corp. ": A - исходная фосфорная кислота, Б - восстановление железа, В - экстракционный смеситель, Г - центрифуга для разделения фаз, Д - смеситель для реэкстракции и осаждения, Е - центрифуга для разделения фаз после реэкстракции, Ж - экстрагент, И - фильтрация, К - плоская сушилка с мешалкой, Л - добавление экстрагента, М - переработка фосфорной кислоты
Рассмотрено использование синергетной смеси ди (октилфенил) фосфорной кислоты (ДОФФК) и дибутилбутилфосфоната (ДББФ) для экстракции урана (VI) из раствора фосфорной кислоты. Моно (октилфенил) фосфорная кислота эффективна только для экстракции урана (IV). Добавка ДОФФК и ТБФ улучшает экстракцию и разделение фаз.
Показано, что при использовании смеси ДОФФК и ДББФ-коэффициент экстракции уменьшается с увеличением концентрации фосфорной кислоты. Даже при концентрации фосфорной кислоты 5,8 М коэффициент экстракции составляет 1,5, если органический раствор 0,2 М ДОФФК + 0,1 М ДББФ в керосине контактируют с раствором, содержащим концентрации 0,43 г/л при В/О = 1. Алюминий, ванадий, редкоземельные элементы и фторид в исходном растворе конкурируют с ураном и уменьшают его коэффициент экстракции. Уран из органического раствора, содержащего концентрации 0,3 г/л, реэкстрагируют раствором 2,5 М + 4Мпри О/В = 4.
В последние несколько лет разработаны два процесса, которые Можно использовать для извлечения урана из фосфорной кислоты, получаемой мокрым методом. Эти процессы состоят из двух стадий. На первой стадии уран концентрируется от 180 мг/л до 12 г/л. В первом процессе синергетный эффект достигается применением смеси Д2ЭГФК и ТОФО, которая экстрагирует шестивалентный уран. Во втором процессе смесь моно - и диоктилфенил-фосфорной кислот экстрагирует четырехвалентный уран. Получаемый раствор фосфата урана перерабатывается на следующей стадии с использованием той же смеси экстрагентов. Оба метода были успешно опробованы на лабораторной установке. Процесс Д2ЭГФК-ТОФО рассмотрен ниже и иллюстрируется на рис.1.1.22
Рис.1.1.22. Извлечение урана из фосфорной кислоты, полученной мокрым способом: Э - экстракция, РЭ - реэкстракция, Р - рафинат, ПУ - на производство удобрений. О/с - окисление, В - восстановление, Пр - прокаливание, П - промывка, Вщ - на выщелачивание
Кислота в мокром процессе содержит 5-6 М фосфата 0 2 - 3,5 г/л Fe, 3-6 г/л , 2-4 г/л Са, 19-33 г/л SO4 2--30 г/л F и 0,06-0,19 г/л U. (До 30% урана, по-видимому, не растворяются и остаются в гипсовом остатке). Перед экстракцией уран окисляют хлоратом натрия, либо воздухом или кислородом, пропускаемыми при 60-70 °С. Фосфорную кислоту, хранящуюся уже 2-3 недели, перерабатывать легче, чем только что полученную. Ее очищают от гумусового вещества, которое может давать "бороду", - путем коагуляции поверхностно-активными веществами с последующей фильтрацией.
В первом цикле 96% урана экстрагируются в четырех ступенях при В/О = 2 из охлажденного раствора и 40-45 °С смесью 0,5 М Д2ЭГФК + 0,125 М ТОФО в алифатическом разбавителе. Экстрагент насыщается до концентрации урана 0,33 г/л. При трехступенчатой реэкстракции фосфорной кислотой, содержащей закисное железо (20-25 г/л) уран в органическом растворе восстанавливается и переходит в менее экстрагируемое состояние. В результате уран переходит в водную фазу при концентрации 11,8 г/л. Во втором цикле урановый раствор окисляют NaClO3 или кислородом, затем производят трехступенчатую экстракцию органическим раствором, 0,3 М Д2ЭГФК + 0,075 М ТОФО. Извлекается 99% урана и достигается насыщение при содержании U, равном 9 г/л; РО4 1-8 и Fe 0,13 г/л. Фосфорную кислоту удаляют из органического раствора двухступенчатой водной промывкой, однако при этом не удаляется железо. Уран извлекают из органического раствора двухступенчатой реэкстракцией 2-3 М карбонатом аммония. При этом образуется осадок уранилтрикарбо-ната аммония. Фильтрат возвращают на реэкстракцию, а продукт прокаливают при 600 °С в течение 2 ч до . Продукт содержит 97,5% , 0,5% Fe, 0,06% РО4 и 0,5% СО3.
Фирма "Westighouse" планирует сооружение завода годовой производительностью около 225 т окиси урана. В качестве экстрагента будет использована смесь Д2ЭГФК-ТОФО.
Существующие методы извлечения урана основаны на выщелачивании серной, азотной кислотами или щелочно-карбонатными растворами. Неразложившийся пирит сбрасывается в хвосты. С хвостами сбрасывается также значительное количество радия. При последующем окислении сульфидов образуется серная кислота. Полагают, что в результате длительного выщелачивания радий может растворяться, этим частично и объясняется его появление в дождевой и дренажной воде. Образование кислоты в хвостохранилищах приводит также к загрязнению водных систем другими радионуклидами и металлами (железом, торием и радием). В будущем уран и торий должны извлекаться из руды полностью. Это необходимо, чтобы в хвостах не возникали радионуклиды семейства тория. Сейчас максимально допустимая концентрация в воде 226Ra составляет 10, 210РЬ - 100 и 230Th - 2000 пКu/л. В будущем эти радионуклиды необходимо переводить в растворимое состояние, концентрировать в процессе переработки руд и выделять для последующего безопасного удаления. В настоящее время для этого нет подходящей технологии, но работа, проведенная в 1977 г. в CANMET, показала, что хлоридный метод сулит значительные преимущества по сравнению с другими способами извлечения ценных компонентов. При этом технологическая схема может обеспечить соблюдение требований охраны окружающей среды. Требуется направить усилия на разработку конкретных схем и процессов переработки конкретных руд. Значительное внимание привлекает вопрос о применении процессов ионообменного извлечения из пульп ("смола в пульпе") и экстракции из пульп. Процессы сорбции из пульп применяются на заводах США, но не применяются в Канаде. Однако в последние годы разработаны методы непрерывной сорбции на ионообменных смолах, и переработка пульп должна представляться теперь технологически более привлекательной. Заслуживает серьезного рассмотрения и процесс экстракции из пульп. Фирмой "Eldorado Nuclear" показана возможность эффективного извлечения урана третичными аминами из пульпы, содержащей 35% твердого, в пульсационных колоннах диаметром 254 мм с ситчатыми тарелками. Потери экстрагента при экстракции из пульпы в пульсационной колонне оказались очень небольшими (~50 г на 1 т сухого исходного вещества), что меньше потерь при экстракции из раствора. В последующей работе "Canadian Mines Branch" было сделано сопоставление ионообменного и экстракционного извлечения из растворов и пульп.
Для очистки урановых продуктов, извлеченных из растворов после выщелачивания руды экстракцией, ионным обменом или осаждением, обычно пользуются трибутилфосфатом в углеводородном разбавителе (ТБФ вытеснил применявшиеся до 1953 г. экстрагенты). Кек растворяют в азотной кислоте, количество которой зависит от исходного материала.
После растворения и фильтрации уран экстрагируют из раствора ТБФ и реэкстрагируют водой. При таком рафинирований уран очищается от многих примесей, в числе которых торий, молибден, ванадий, сульфат, редкоземельные элементы, фосфат и арсенаты.
На различных заводах, использующих для рафинирования урана ТБФ и азотную кислоту, технологические процессы мало различаются. Но все-таки существуют три основные модификации. В процессе Springfields (Великобритания) для экстракции в восьмиступенчатом смесителе-отстойнике применяется 20% -ный раствор ТБФ в керосине. Промывку осуществляют в другом восьмиступенчатом смесителе-отстойнике. В результате реэкстракции в 12 ступенях получают водный раствор нитрата уранила. Органический раствор после реэкстракции промывают раствором карбоната аммония, а затем возвращают на экстракцию.
В процессе Fernald (США) вместо смесителей-отстойников применяются ситчатые колонны, что делает возможным содержание в исходном растворе твердых веществ <10%. При работе с 22-30% -ными растворами ТБФ эксплуатационные затраты оставались неизменными. После экстракции насыщенный органический раствор промывают разбавленной азотной кислотой для удаления примесей. Вместе с примесями удаляется значительное количество урана, который возвращается на экстракцию. Уран реэкстрагируется в третьей колонне разбавленной азотной кислотой при 70 °С. Реэкстракт содержит уран концентрации 100 г/л и <0,1 н. азотную кислоту. Органический раствор после реэкстракции промывают раствором карбоната натрия для удаления продуктов разложения ТБФ, т.е. моно - и дибутилфосфатов. Наконец, экстрагент перед возвратом в экстракционную колонну промывают водой и 1 н азотной кислотой. Реэкстракт, содержащий нитрат уранила, фильтруют через сито из нержавеющей стали с отверстиями диаметром 20 мкм и денитруют, получая триоксид урана.
На заводе фирмы "Weldon Springs" (США) в качестве разбавителя применяют не керосин, а гексан. Вследствие более низкой плотности гексана по сравнению с керосином повышается скорость разделения фаз, что позволяет выбирать оборудование в большем диапазоне. Экстракцию осуществляют в пяти ступенях противоточных насосов-декантаторов. Эти аппараты являются модификацией смесителей-отстойников с большой степенью оборота органического раствора. Если при экстракции поддерживается сплошная органическая фаза и в смеси нет твердых веществ, то тенденция к эмульгированию снижается. Применение насосов-декантаторов и гексанового разбавителя позволяет перерабатывать исходный раствор с вдвое большей концентрацией нитрата уранила, что вдвое повышает производительность экстракционного оборудования и уменьшает концентрацию свободной азотной кислоты в рафинате. На рис.1.1.23 показаны насосы-декантаторы, используемые при экстракции.
Рис.1.1.23 Конечные ступени насоса - отстойника с потоками водного и органического растворов: 1 - экстракт (ТБФ + гексан + нитрат уранила) - на стадию промывки, 2 - исходная пульпа (азотная кислота + нитрат уранила); 3 - насос; 4 - экстрагент (ТБФ + гексан), 5 - пульпа - рафинат, азотная кислота
Концентрация экстрагента составляет 28-32%, а температура исходной пульпы 37 - 52 °С. Отклонение соотношения потоков в насосах-декантаторах от нормы более чем на ±5%, приводит либо к плохому извлечению урана, либо к повышенной экстракции примесей. Промывку и реэкстракцию проводят также, как в процессе. Fernald - в пульсационных колоннах, потому, что для процесса требуется большое число ступеней и выбор иного оборудования привел бы к значительному увеличению капитальных затрат.
У ситчатых пластин отверстия увеличенного диаметра, а поверхность, которая смачивается преимущественно диспергированной органической фазой, покрыта фторопластом. В результате таких видоизменений достигнута втрое большая производительность установки по сравнению с установкой Ferland где в качестве разбавителя используется керосин.
Так как технологические процессы аффинажа урана на основе ТБФ и азотной кислоты на различных заводах сходны, здесь будет подробно рассмотрен только один завод фирмы "Eldorado Nuclear" в Канаде, в значительной степени сходный с вышеописанным аффинажным заводом Fernald в Великобритании.
Аффинаж всех урановых концентратов, получаемых на рудо-перерабатывающих заводах Канады, производится в г. Порт Хоуп.
Там в 1962 г. была начата разработка аффинажного процесса с целью получения материала ядерной чистоты.
Предварительные исследования показали, что наилучшая чистота может быть достигнута прямым разложением исходного материала с последующей экстракционной переработкой раствора.
При выщелачивании концентратов азотной кислотой получают раствор, содержащий ~ 300 г/л урана, концентрации 3 н. по свободной азотной кислоте и имеющий плотность 1,6 г/мл.
Экстракцию урана из этого раствора ведут в трех пульсационных колоннах диаметром 560 мм. Схема процесса представлена на рис.1.1.24.
Нитрат уранила 300 г/л при расходе 20,8 л/мин поступает на экстракцию.
Раствор содержит примеси других металлов, таких, как торий, молибден, ванадий, а также примеси сульфата и арсената.
Органический раствор представляет 25% -ный раствор 1 ТБФ в керосине.
Экстракция ведется в пульсационной колонне, высотой 10,9 м с шестью эквивалентными ступенями при О/В = 4.
Соотношение потоков регулируют так, чтобы достигалось насыщение экстрагента ураном. Это способствует уменьшению экстракции тория и других примесей.
Рис.1.1.24. Схема перечистки урана, разработанная фирмой "Eldorado Nuclear": А - выщелачивание, Б - экстракционная колонна, В - промывка колонна, Г - реэк-стракционная колонна, Д - экстрагент, Е - извлечение экстрагента и буферная емкость для реэкстракта, Ж - обработка экстрагента, И - упаривание, К - денитрация и извлечение азотной кислоты, Л - извлечение азотной кислоты из рафината, М - хвостохранилище
Экстрагировавшиеся примеси удаляются из органического раствора во второй пульсационной колонне высотой 10,9 м водой при О/В = 17. Промывной раствор возвращается на выщелачивание.
Промытый органический раствор поступает в реэкстракционную колонну высотой 7,6 м, где он вступает в контакт с деионизованной водой при О/В = 25. В результате нитрат уранила переходит в водную фазу. После удаления захваченного ТБФ этот нитрат уранила концентрируют упариванием и разлагают с получением UO3. Органический раствор после реэкстракции поступает в чаны, где его перемешивают с раствором карбоната натрия концентрации 70 г/л для удаления продуктов гидролиза ТБФ, в частности, растворимой дибутилфосфорной кислоты.
Рафинат после экстракции урана подвергают дальнейшей переработке для извлечения азотной кислоты и подготовки отработанного раствора к сбросу. Введением в рафинат серной кислоты удается извлечь ~75% азотной кислоты. Высвободившуюся из нитратов азотную кислоту извлекают упариванием. Наконец, рафинат нейтрализуют известью и направляют на сброс.
Термическое разложение реэкстракта нитрата уранила в соответствии с фазовой диаграммой (см. рис.1.23), происходит при температурах > 184 °С.
Продуктом разложения является UO3. Производится периодическая денитрация с продолжительностью цикла 5-8 ч при 500-600 °С (рис.1.1.25).
Рис.1.1.25. Фазовая диаграмма системы UO2 (NO3) 2-H2O
В США для этого применяются также непрерывные реакторы с перемешиванием слоя, а в Англии - с псевдоожиженным слоем.
Шведской фирмой "Atomenergy" первоначальный вариант экстракции метилизобутилкетоном заменен процессом с применением 40% -ного раствора ТБФ. Реэкстракцию ведут раствором, содержащим 150-200 г/л мочевины. После корректировки рН аммиаком и кипячения осаждается диуранат аммония.
1.2 Типы экстракторов
На ранних стадиях развития и использования процессов экстракции в гидрометаллургии имелся весьма ограниченный выбор оборудования. Применялись в основном смесители-отстойники и колонные аппараты. В результате возросшего промышленного использования процессов экстракции в последующие годы ассортимент экстракционного оборудования намного увеличился. Появились колонные аппараты с перемешиванием, центробежные экстракторы, смесители - отстойники новейшей конструкции.
При разработке нового экстракционного оборудования основные усилия были направлены на повышение его производительности без снижения достигнутой эффективности или же на увеличение эффективности без уменьшения производительности.
Все представленные на рис.1.1.26 экстракционные аппараты можно для удобства разделить на четыре основных типа: смесители - отстойники, аппараты без разделения ступеней, не имеющие устройства для принудительного перемешивания, аппараты без разделения ступеней с устройствами для принудительного перемешивания, центробежные Ниже перечислены основные преимущества и недостатки аппаратов каждого типа.
Преимущества смесителей - отстойников; хорошее контактирование фаз, возможность изменения в широкие пределах соотношения фаз, малая высота, большая эффективность, большое число ступеней, надежность моделирования, низкая стоимость, невысокие эксплуатационные затраты. Недостатки: большая длительность процесса, высокие энергозатраты, большая единовременная загрузка экстрагента, большая производственная площадь, необходимость в отдельных случаях перекачки между ступенями.
Преимущества аппаратов без разделения ступеней и перемешивания: низкая стоимость, недорогое обслуживание, простота конструкции. Их недостатки; ограниченная производительность при переработке фаз с малой разностью плотностей, ограниченное соотношение объемов фаз, большая высота, низкая эффективность в ряде случаев, трудность моделирования.
81
Рис.1.1.26 Классификация экстракторов
Преимущества аппаратов без разделения ступеней с устройствами для принудительного перемешивания: хорошее диспергирование, умеренная стоимость, большое число ступеней, относительная простота моделирования. Недостатки: ограниченная производительность при переработке фаз с малой разностью плотностей, невозможность использования для систем, склонных к эмульгированию (исключение иногда составляют пульсационные колонны), невозможность работы при высоких скоростях потоков. Преимущества центробежных экстракторов: возможность переработки фаз с малой разностью плотностей, небольшой объем, малый объем удерживания, небольшая производственная площадь, малая единовременная загрузка экстрагента.
Недостатки: высокая начальная стоимость, высокие эксплуатационные затраты, ограниченное число ступеней, хотя некоторые аппараты имеют 20 ступеней.
1.2.1 Смесители-отстойники
За последние 20 лет предложено большое число разнообразных конструкций смесителей - отстойников. Разработка их велась с целью уменьшения величины потребной производственной площади при сохранении высокой производительности и эффективности.
Смешение фаз происходит обычно в камерах с мешалками, насосах - смесителях или других устройствах Отстойники могут быть простыми камерами в 2-3 раза больших размеров, чем смесители, или же иметь более сложную конструкцию, например, содержать насадку, перегородки и другие устройства, способствующие коалесценции. Для быстрого отстаивания предлагали использовать гидроциклон, в котором объединялись функции разделения фаз и массопередачи.
Первые смесители - отстойники имели отдельные камеры для смешивания фаз и их отстаивания, смесь фаз из одной камеры и другую переливалась самотеком. После отстаивания фазы перекачивались на следующую стадию смешения по принципу противотока. Схема смесителя-отстойника показана на рис.1.2.1 Показатели работы таких смесителей - отстойников мало зависят от изменения производительности и соотношения объемов фаз, обеспечивая гибкость их эксплуатации.
Позднее было введено перекачивание между ступенями. Примером такой конструкции является экстрактор с насосами-смесителями. В этом случае гибкость работы аппарата, естественно, значительно уменьшается, так как всякое изменение скоростей потоков фаз пли соотношения их объемов требует корректировки работы насоса для предотвращения инверсии фаз в смесителях. Экстрактор с насосами - пульсаторами обладает высокими рабочими характеристиками, обеспечивает хорошие условия для отстаивания и не требует большой единовременной загрузки экстрагента. Созданы образцы этого аппарата производительностью до 16 м/ч. Поскольку смесители-отстойники с пульсационным перемешиванием не имеют движущихся деталей, их удобно использовать для переработки ядерного топлива и в производственных помещениях, недоступных для обслуживающего персонала.
Рис.1.2.1 Схема ящичного смесительно-отстойного экстрактора: 1 - смеситель; 2 - отстойник
Объем отстойника является критическим фактором в конструкциях смесителей - отстойников. Он определяется ограничениями, налагаемыми скоростью коалесценции дисперсной фазы. Обычно дисперсная фаза стекает из смесителя в отстойник и образует эмульсионный слой над поверхностью раздела. Толщина этого слоя характеризует производительность отстойника для данного процесса экстракции. Производительность на единицу поверхности раздела для данной глубины эмульсионного слоя называется удельной скоростью отстаивания, хотя фактически контролирующим фактором является коалесценция, а не отстаивание. Толщина эмульсионного слоя увеличивается экспоненциально с ростом скорости потока, и размеры отстойников при моделировании можно увеличивать в 1000 раз. Мощность смесителя, очевидно, мало влияет на удельную скорость отстаивания. Однако было найдено, что в системе ТБФ - HNO3 - керосин скорость отстаивания изменяется с изменением химического состава, соотношения фаз и температуры.
Для уменьшения размеров отстойника необходимо увеличить скорость коалесценции. Отдельными фирмами предложены различные типы смачивающихся устройств, которые необходимо устанавливать в отстойниках для облегчения коалесценции с целью уменьшения времени отстаивания.
Важнейшим фактором является скорость отстаивания и что применение насадочных материалов, например сетки из тефлона и стали, может повысить ее, способствуя тем самым увеличению производительности и сокращений затрат. показана необходимость периодической очистки сетки.
Для данного раствора при различном соотношении объемов фаз любая из них может быть дисперсной. Так как массопередача и кинетика процесса часто зависят от того, какая из фаз является дисперсной, очень важно начинать работу, имея желаемую фазу в качестве дисперсной. Это достигается предварительным введением двух растворов в чан смесителя. Затем в центре выбранной сплошной фазы устанавливают импеллер смесителя и постепенно увеличивают частоту его вращения от нуля до рабочей величины. В результате этого происходит засасывание другой фазы в зону смешения, и если соотношение фаз и вязкость соответствуют необходимым значениям, то при дальнейшей работе дисперсная фаза так и будет оставаться дисперсной. Если дисперсной является тяжелая фаза и импеллер расположен в нижней части смесителя, то сначала нужно ввести легкую фазу, включить импеллер и затем подавать тяжелую фазу. По данным замеров типичная скорость смешения в дисперсной фазе составляет 10 объемов в минуту при удельной мощности смесителя 2 кВт/м3 Смесители - отстойники относительно легко эксплуатировать, они имеют довольно простую конструкцию, надежны и гибки в работе, в них отсутствует обратное перемешивание и эффективность ступени обычно всегда выше 90%. При достаточных длительности и мощности перемешивания, а также времени отстаивания, может быть достигнута фактически 100% -ная эффективность ступени. Основными недостатками смесителей - отстойников являются большая производственная площадь, которую они занимают, большое число трубопроводов технологической обвязки и высокая единовременная загрузка экстрагента, необходимая для их работы.
1.3 Использование экстракции для очистки урановых растворов ГМЗ ГП "ВостГОК"
1.3.1 Экстракция и реэкстракция урана
Экстракция урана из сернокислых водных растворов производится смесью экстрагентов: ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Ди-2-ЭГФК) и трибутилфосфата (ТБФ). Использование смеси экстрагентов обусловлено тем, что определенные комбинации двух экстрагентов экстрагируют извлекаемое вещество лучше, чем каждый экстрагент в отдельности (синергетический эффект).
В качестве разбавителя экстрагентов используется углеводородное сырье.
Процесс экстракции осуществляется в экстракторе - горизонтальном смесителе - отстойнике ящичного типа с механическим перемешиванием, состоящим из 11-ти камер.
Товарный регенерат из отделения десорбции насосами подается в буферную емкость, где подогревается острым паром до температуры 40°С и насосами подается в 4-ю камеру экстрактора. В 9-ю камеру экстрактора насосом из приемного зумпфа подается бедная по урану (после реэкстракции) органическая фаза (органика). Процесс экстракции идет в режиме противотока в камерах с 4-ой по 9-ю. Камеры 1, 2, 3, 10, 11 экстрактора выполняют вспомогательные функции: камеры 2-я и 3-я служат для отмывки насыщенной органики от кислоты; 1-я камера играет роль отстойника для разделения насыщенной органики и промывной воды.10-я и 11-я камеры служат для улавливания органики из маточников (рафинатов).
Отмывка насыщенной органики от кислоты производится предварительно подогретой до 40 °С технической водой, которая подается в 3-ю камеру экстрактора и, после разделения с органикой в 1-й камере, выходит из экстрактора и объединяется с маточниками.
Маточники после отстаивания в 10-й и 11-й камерах экстрактора для дополнительного улавливания органики самотеком поступают последовательно в отстойник, затем в сборник-ловушку органики, откуда насосами подаются для утилизации на выщелачивание. Отмытая от кислоты насыщенная органика из 1-й камеры экстрактора самотеком поступает на реэкстракцию.
Концентрация экстрагентов в органике поддерживается согласно требованиям регламента.
Дозагрузка экстрагентов и разбавителя в процесс производится по мере снижения их концентрации и уменьшения объема органики.
Предусмотрена схема фильтрации органической фазы для выделения гелеобразных коллоидных образований, так называемой "бороды", для чего часть органики отбирается в зумпф и насосами подается на фильтрацию в дисковый пресс - фильтр, после которого поступает в приемный зумпф органики.
Технологические параметры процесса экстракции:
Товарный раствор:
плотность - 1,1-1,12 г/см3;
вязкость - 1,3-1,6 ст.;
кислотность - 110-150 г/л;
Органическая фаза:
плотность - 0,81-0,83 г/см3;
вязкость - 3,5-4,0 ст.
Концентрация экстрагентов:
Ди-2-ЭГФК - 60-65 г/л;
ТБФ - 60-65 г/л.
Расход товарного раствора - 15-30 м3/час;
Расход органической фазы - 12-25 м3/час;
Соотношение орг.: вод. - 1: 1,5;
Насыщение органической фазы по урану - 10-16 г/л;
Содержание урана в органической фазе после реэкстракции - 50-200 мг/л;
Содержание урана в маточнике экстракции - 100-500 мг/л;
КПД ступени - 94-98%.
Реэкстракция урана - процесс снятия урана с органической фазы. Реэкстракция производится раствором бикарбоната аммония с образованием аммонийуранилтрикарбоната (АУТК).
Кристаллизация в процессе твердофазной реэкстракции урана определяется величиной растворимости кристаллов АУТК в карбонатно-солевом растворе.
Условия твердофазной реэкстракции должны быть таковы, чтобы величина растворимости комплекса была не выше 3-5 г/л урана, и образование кристаллов проходило во времени, так как только медленный рост кристаллов обеспечивает размер не менее 10 мкм. Выделение кристаллов АУТК проходит достаточно полно при времени реэкстракции не менее 1 часа.
Реэкстракция проводится в последовательно соединенных реакторах. Отмытая от кислоты, насыщенная органическая фаза из 1-й камеры экстрактора самотеком поступает в головной реактор цепочки реэкстракции. Туда же самотеком поступает раствор бикарбоната аммония (реэкстрагирующий раствор). Полученная в результате процесса реэкстракции, трехфазная смесь (органика, карбонатный раствор, кристаллы АУТК) из последнего реактора самотеком поступает в зону смешения трехфазного отстойника-разделителя фаз. Здесь начинается разделение фаз, которое продолжается затем во всем объеме аппарата.
Органическая фаза из верхней зоны поз.11 поступает в буферную емкость и далее в приемный зумпф органики. Часть органики из, при необходимости, может отбираться для фильтрации в. Органическая фаза насосом возвращается в 9-ю камеру экстрактора.
Карбонатный раствор из средней зоны самотеком поступает в склад химреагентов на доукрепление.
Кристаллы АУТК в виде пульпы из нижней зоны поступают самотеком в снабженный мешалкой сборник, откуда насосами подаются на отмывку от примесей в пульсационную колонну. Отмывка кристаллов ведется в режиме противотока. Пульпа кристаллов АУТК подается в верхнюю часть колонны, а отмывочный раствор, которым является карбонатный раствор из системы пылегазоочистки прокалочного отделения, подается в нижнюю часть колонны.
Кристаллы АУТК, отмытые от примесей, из конуса нижней части колонны поступают в сборник и насосами подаются на обезвоживание в барабанный вакуум-фильтр. Обезвоженные кристаллы АУТК срезаются ножом с барабана фильтра и ссыпаются в приемный бункер прокалочного отделения, фильтрат и верхний слив колонны отмывки кристаллов поступают в склад химреагентов на приготовление реэкстрагирующего раствора.
Реэкстрагирующий раствор готовится в складе химреагентов в емкостях, снабженных мешалками. В напорный бак раствор подается насосами.
Технологические параметры процесса реэкстракции:
Соотношение фаз орг.: вод. - 3: 1;
Карбонатность реэкстрагирующего раствора - 10-12%;
Содержание урана в карбонатном растворе после реэкстракции - 4-8 г/л;
Содержание урана в органической фазе после реэкстракции - 50-200 мг/л;
Расход реэкстрагирующего раствора - 5-8 м3/час;
Время реэкстракции - 30 мин;
Крупность кристаллов - 60-100 мкм;
Влажность кристаллов - не более 20%.
Технологическая схема экстракции и реэкстракции приведена на рисунке , принципиальная аппаратурная схема - на рисунке .
Компоновка оборудования отделения экстракции и реэкстракции приведена на рисунке 1.3.1
Раздел 2. Расчетная часть
2.1 Расчет материального баланса процесса экстракции и реэкстракции урановых растворов на ГМЗ ГП "ВостГОК"
Исходные данные для расчета: GАУТК=1 т
Товарный раствор:
плотность - 1,1 г/см3;
Органическая фаза:
плотность - 0,82 г/см3;
Концентрация экстрагентов:
Ди-2-ЭГФК - 60 г/л;
ТБФ - 60 г/л.
Соотношение орг: вод. - 1: 1,5;
Содержание урана в органической фазе после реэкстракции - 100 мг/л;
Содержание урана в маточнике экстракции - 300 мг/л;
Соотношение фаз орг.: вод. - 3: 1;
Содержание урана в карбонатном растворе после реэкстракции - 6 г/л;
Влажность кристаллов - не более 20%.
Приготовление экстрагента.
|
Приход |
кг |
Расход |
кг |
|
|
ТБФ Д2ЭГФК УВС |
1,1 · 104 1,1 · 104 1,27 • 105 |
Раствор экстрагента |
1,49 • 105 |
|
|
Итого: |
1,49 • 105 |
Итого: |
1,49 • 105 |
mТБФ = 60 г/л · 182,28 · 103 л = 1,1 · 107 г = 1,1 · 104 кг
mД2ЭГФК = 60 г/л · 182,28 · 103 л = 1,1 · 107 г = 1,1 · 104 кг
mУВС=182,28 · 103 л • 0,82 кг/л - 2 • 1,1 · 104=1,27 • 105 кг.
Экстракция
|
Приход |
кг |
Расход |
кг |
|
|
Раствор экстрагента Товарный регенерат в т. ч. U |
1,49 • 105 3,0 · 105 2816,23 |
Экстракт (л) в т. ч. U Рафинат в т. ч. U |
1,49 · 105 2734,2 3,0 · 105 82,03 |
|
|
Итого: |
4,49 • 105 в т. ч. U 2816,23 |
Итого: |
4,49 • 105 в т. ч. U 2816,23 |
Объем водной фазы Vв = 273,42 м3
Масса водной фазы mв = 273,42 · 1,1 г/л = 3,0 · 105 кг = 300, тонн
Масса органической фазы mо = 182,28 · 103 · 0,82 кг/л = 149 · 103 кг = 149 тонн. Масса урана: mU = 2734,2 кг + 300 · 10-6 кг/л · 273,42 · 103 = 2734,2 + 82,03 = 2816,23 кг
Концентрация урана в водной фазе после экстракции
Св = 300 мг/л = 300 · 10-3г/л
Концентрация урана в водной фазе после экстракции
CU = 300 мг/л · 273, 42 · 103 = 10, 3
Реэкстракция
|
Приход |
кг |
Расход |
кг |
|
|
Экстракт в т. ч. U Раствор |
1,49 · 105 2734,2 60,76 м3 |
Экстрагент в т. ч. U Реэкстракт в т. ч. U |
1,49 · 105 18,23 800 |
|
|
Итого: |
818,23 в т. ч. U |
Итого: |
818,23 в т. ч. U |
q1 = влажный продукт
q2 = чистый АУТК
200 = 1000 - x
X = 800 кг
M = 522 г/моль
U = 6 г/л
UO22+ + 4NH4HCO3 > (NH4) 4 [UO2 (CO3) 3] v + HCO3-+3H+
САУТК = 13,17 г/л = 13,17 · 10-3кг/л
C = 110 г/л = 110/79 = 1,4 моль/л
Vo = 182.28 м3
Содержание урана в органической фазе = 100 мл/л
mU = 800 кг + 100 · 10-6 кг · 182,3 · 10 3 л = 818,23 кг = 818,23 · 103 г
Объем органической фазы V0 = 182,28 · 103
Концентрация урана в растворе Сu = 4,5г/л
2.2 Расчет противоточного каскада
Исходные данные для расчета
Концентрации экстрагентов:
д2эгфк= 60 - 65 г/л;
ТБФ = 60 - 65 г/л;
Отношение органической и водной фаз = 1: 1,5;
Насыщение органической фазы по урану - = 10-16 г/л;
xF = 10 г/л;
xвых = 0,3 г/л
КПД ступени - 94-98%.
Решение:
1. Выбор расхода экстрагента:
Минимальное отношение потоков органической и водной фаз.
Концентрация урана в исходном водном растворе, г/л:
xF = моль/л
Максимальная емкость экстрагента, моль
ymax = моль
Оптимальное отношение потоков фаз. Требуемое извлечение:
%; %;
значение
: ;
Определение числа теоретических ступеней:
Необходимое число теоретических ступеней:
;
ступеней
2.3 Расчет габаритных размеров смесителя-отстойника
Исходные данные для расчета:
Производительность по водной фазе Qв=16,7 м3/ч;
Соотношение фаз n=0,7;
Время пребывания реагентов в смесительной камере tсм=2мин;
Скорость расслаивания vот=10 м/ч;
Заданное число ступеней контакта Nр=6.
Решение:
Смесительная камера. Объем смесительной камеры Vск определяется по формуле:
Vск=Q·tсм,
где Q - производительность по сумме фаз, м3/ч.
Q=Qв (1+n),
где Qв - производительность по водной фазе, м3/ч;
n=Qо/Qв - соотношение фаз.
Qo - производительность по органической фазе, м3/ч;
tсм - время пребывания фаз в смесительной камере.
1. Q=16,7· (1+0,7) =28,39 м3/ч
2. м3
Как правило, смесительной камере придается форма куба, качественное перемешивание в котором достигается при минимальных затратах.
Wск=Bск=Lск=
Где Wск, Bск, Lск - высота, ширина, длина смесительной камеры, м
3. м
Принимаются Нск=0,98 м
Вск=0,98 м, Lск=0,98 м
Отстойная камера. 1. Площадь отстойной камеры Fок, м2 определяется по формуле:
= м2;
где Q - производительность по сумме фаз, м3/ч;
vот - скорость расслаивания, м/ч;
q - удельная нагрузка по сумме фаз, м3/м2·ч;
2. Ширина отстойной камеры равна ширине смесительной камеры:
Вок=Вск
Вок=0,98 м;
3. Длина отстойной камеры:
= Lок=2,839/0,98=2,9 м;
4. Высота отстойной камеры равна высоте смесительной камеры:
Нок=Нск=0,98 м
5. Длина секции Lс, м:
Lс=Lск+Lок = 0,98 + 2,9 = 3,88 м
Размеры аппарата в целом определяются размерами секции и их числом.
6. Ширина аппарата Вап равна длине секции: Вап=Lс=3,88 м;
7. Длина аппарата Lап, м:
Lап=Вс·Nр=0,88·6 =5,28 м;
8. Объем секции Vс, м3:
Vс=Lс·Вс·Нсc=3,88·0,98·0,98=3,72 м3
9. Объем аппарата Vап, м3:
Vап=Vс·Nр,=5,28·6=31,68 м3
Раздел 3. Охрана труда
Охрана труда - это система законодательных, социально-экономических, технических, организационных, санитарно-гигиенических или лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда включает в себя организационно-правовые вопросы, технику безопасности, производственную санитарию, пожарную профилактику и радиационную безопасность.
В процессе производства урана, имеют место потенциальные источники очень большой производственной опасности и травматизма.
Кроме общей опасности поражения организма обычными производственными травмами, причинами которых является электрический ток, механические устройства и т.п., существует опасность химического поражения, типичного для тяжелой химической промышленности, которая имеет дело с ядовитыми и едкими веществами.
Сам уран и его соединения - токсичные вреднейшие вещества, которые являются исключительно сильными ядами для живых организмов. Их вредность, сравнимая с вредностью таких общеизвестных промышленных ядов, как мышьяк, фосфор, ртуть, свинец, и т.п.
Особенно токсичны соли уранила (нитраты, ацетаты, сульфаты) - легко растворимые и хорошо усваиваемые организмами соединения. Соли 4-валентного урана также очень опасные вследствие сравнительно легкой их окисляемости.
Вредность действия солей урана сказывается у млекопитающих, в том числе и у человека, на органах обмена, в первую очередь, на почках, вызывая их заболевание - нефриты. Под действием солей урана нарушается кислотно-щелочное равновесие в крови, наблюдаются изменения клеток печени и почек.
При попадании солей урана внутрь организма нарушается нормальное пищеварение, поражаются слизистые оболочки внутренних органов, ухудшается свертывание крови. Подкожное вспрыскивание 1-3мг урана на 1кг веса животного (кролик, кошка, собака) вызывает смерть.
Итак, физиологическая вредность урана огромная и всякое попадание этого сильнейшего промышленного яда в организм людей, даже только вследствие его общей химической токсичности, должно быть полностью исключено соответствующей организацией производственного процесса.
Однако уран владеет еще и дополнительными специфическими свойствами, связанными с радиоактивностью. Поэтому на урановых предприятиях, кроме химической профопасности и токсичности урана, со всей серьезностью приходится учитывать и вредность радиоактивного излучения.
Известно, что урановая руда, урановые концентраты и ряд урановых продуктов владеют б-, в - и г-активностью, которая делает еще шире и разнообразнее "букет" вредных и опасных воздействий на организм соединений урана.
3.1 Организация охраны труда на предприятии
Комплексное управление охраной труда (ОТ) осуществляется со стороны государства, собственника и работников предприятия.
Государство служит гарантом создания безопасных и безвредных условий труда для работников предприятий, учреждений, организаций всех форм собственности, создает законодательную и нормативную базу Украины по вопросам ОТ.
Высшим государственным органом управления ОТ является Кабинет Министров Украины (КМУ), который является верховной исполнительной властью в области ОТ и обеспечивает реализацию государственной политики в ней, утверждает национальную программу по улучшению состояния безопасности, гигиены труда и производственной среды, определяет функции министерств и ведомств по вопросам ОТ, определяет порядок создания и использования фондов ОТ. Д.ля разработки и реализации единой системы государственного управления ОТ при КМУ функционирует Национальный Совет по вопросам безопасной жизнедеятельности (НС по БЖД), который возглавляет вице-премьер-министр Украины.
Министерство труда осуществляет государственную экспертизу условий труда, определяет порядок и осуществляет контроль за качеством проведения аттестации рабочих мест, принимает участие в разработке нормативных актов по ОТ. Д.ля реализации государственной политики в области ОТ при Министерстве труда функционирует департамент госнадзора за ОТ (ГНОТ). Председатель ГНОТ является заместителем председателя НС по БЖД КМУ.
ГНОТ выполняет следующие функции:
разрабатывает национальную программу по улучшению состояния безопасности, гигиены труда и производственной среды (т.е. выдает национальную программу, которую утверждает КМУ, и контролирует ее исполнение);
координирует работу министерств, ведомств, местной администрации, объединений предприятий в области безопасности, гигиены труда и производственной среды;
разрабатывает и пересматривает систему показателей учета условий и безопасности труда;
принимает участие в международном сотрудничестве по вопросам ОТ.
Должностные лица ГНОТ имеют право:
беспрепятственно посещать и проверять подконтрольные предприятия;
направлять руководителям обязательные для исполнения предписания;
приостанавливать эксплуатацию оборудования при угрозе жизни и здоровью работников;
привлекать к административной ответственности виновных работников;
направлять собственникам представления о несоответствии должности отдельных лиц;
при необходимости передавать материалы в прокуратуру.
ГНОТ устанавливает порядок разработки и утверждения собственниками положений, инструкций и других нормативных актов по ОТ, разрабатывает типовые документы по этим вопросам. Для выполнения функций по надзору за ОТ в районах и областях существуют территориальные управления ГНОТ.
Собственник обеспечивает выполнение нормативно-правовых актов по ОТ, создает систему управления ОТ на предприятии.
У всех работников ВостГОКа проверяются знания по ОТ (вводный, первичный, повторный, внеплановый и целевой инструктажи). Допуск к работе лиц, не прошедших учебу и проверку знаний по ОТ не допускается.
Управление ОТ со стороны работников предприятия - это есть общественное управление ОТ. Оно осуществляется через профсоюзы, через свои выборные органы и их представителей, а также через уполномоченных трудового коллектива по ОТ, которые осуществляют контроль за соблюдением законодательства об ОТ.
3.2 Условия труда. Качественная и количественная оценка условий труда
На здоровье и работоспособность человека оказывают влияние следующие условия труда: санитарно-гигиеническая обстановка на производстве, уровень технической оснащенности, характер технологического процесса, приемы и методы труда, организация трудового процесса и рабочих мест, режим труда и отдыха и взаимоотношения людей в коллективе. Под условиями труда понимают совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность людей. Оценка условий труда приведена в таблице 1.1
Таблица 3.2.1 - Оценка условий труда
|
№ |
Показатели условий |
Фактическое значение |
Нормативные требования |
Нормативные документы |
|
|
1 |
Вид трудовой деятельности персонала, категория тяжести труда |
Iб |
|||
|
2 |
Характеристики производственного помещения |
||||
|
высота, м |
4,0 |
не < 3,2 |
|||
|
площадь на одного работающего, м2 |
7,5 |
не < 4,5 |
СН 245-71 |
||
|
объем на одного работающего, м3 |
30 |
не <15 |
|||
|
категория по взрыво- и пожароопасности |
Д |
- |
ГОСТ 12.1 004-91 СНиП 2.01.02-85 ДСТУ 2272-93 |
||
|
система отопления |
центральное паровое отопление |
- |
СНиП 2.04.05-91 |
||
|
система вентиляции |
Естественная и искусственная приточно-вытяжная общеобменная |
- |
|||
|
класс опасности по степени поражения электрическим током |
С повышенной опасностью |
- |
ГОСТ 12.1 019-79 |
||
|
тип электрической сети |
модульная сеть с контурным заземлением |
- |
СН 357-77 |
||
|
наличие избытков явного тепла, ккал/м3ч |
- |
- |
СН 245-71 |
||
|
3 |
Параметры микроклимата: |
||||
|
холодное время года |
|||||
|
температура, оС |
22 |
20 - 24 |
ГОСТ 12.1 005-88 СанПиН 4086-86 |
||
|
относительная влажность,% |
50 |
40 - 60 |
|||
|
подвижность воздуха, м/с |
0,1 |
0,1 |
|||
|
тёплое время года |
|||||
|
температура, оС |
25 |
21 - 28 |
ГОСТ 12.1 005-88 СанПиН 4086-86 |
||
|
относительная влажность,% |
55 |
40 - 60 |
|||
|
подвижность воздуха, м/с |
0,2 |
0,2 |
|||
|
4 |
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 |
0,2 |
не>1 |
ГОСТ 12.1 007-76 |
|
|
5 |
Производственное освещение (средняя точность зрительной работы) |
||||
|
вид освещения |
совмещенное естественное боковое одностороннее и искусственное общее верхнее равномерное |
- |
СНиП ІІ-4-79 |
||
|
наименьший размер объекта различия, мм |
0,5 - 1 (средней точности) |
0,5 - 1 |
|||
|
коэффициент естественной освещенности,% |
0,23 |
0,9 |
|||
|
освещенность при искусственном общем равномерном освещении, лк |
100 |
300 - 150 |
|||
|
6 |
Шум и вибрация |
||||
|
характер спектра шума |
широкополосный |
- |
ГОСТ 12.1 003-83 ДСТУ 2325-97 |
||
|
временные характеристики шума |
постоянный |
- |
|||
|
уровень звукового давления на частоте 1000 Гц, дБ |
40 |
45 |
СанПиН 3223-85 |
||
|
уровень шума в наиболее шумных местах, дБ |
45 |
||||
|
уровень виброскорости на рабочих местах, дБ |
- |
ГОСТ 12.1 012-90 ДСТУ 2300-93 СанПиН 3044-84 |
|||
|
7 |
Ионизирующее излучение, мЗв/год |
4,32 |
20 |
НРБУ-97 ОСПУ-2000 |
3.3 Выбор доминирующих опасных и вредных производственных факторов, методов и средств контроля
Вредные производственные факторы приводят к ухудшению здоровья, либо к профессиональному заболеванию. Опасные производственные факторы при определенных условиях могут привести к резкому ухудшению здоровья или к травме.
К доминирующим опасным и вредным производственным факторам данного производственного подразделения относятся опасность поражения электрическим током, возможность избыточного облучения, отравление парами серной кислоты, пылью и аэрозолями, а также возможность возникновения пожара, связанная с частым выполнением сварочных работ.
Вредное действие б - , в - и г-излучений обусловлено ионизацией атомов и молекул живой ткани, которая приводит к существенным изменениям ее химического состава, образованию новых соединений, словом, разрушению белковой структуры ткани. А это вызывает коренное нарушение биохимических процессов в организме и нарушение обмена веществ.
Проходя через живое вещество, заряженные частицы сталкиваются с электронами атомов и оставляют за собою цепочку ионов. Происходит необратимое повреждение и разрушение самых молекул живого вещества ткани.
Для количественной оценки и контроля уровня излучения за единицу дозы излучения принят рад. Если 1г биологической ткани сообщается доза излучения в 1 рад, то при этом в ткани поглощается энергия, равная 100эрг. Таким образом, 1 рад соответствует поглощению 100 эрг/г. Величина рад является видоизменением старой единицы рентген, который соответствует поглощению 83 эрг/г.
Летальная доза (50% шансов на смертельный результат) определяется в 400 рад, а лучевая болезнь возникает, как правило, при получении 200 рад. Эти данные относятся к сравнительно короткому периоду облучения.
Международная комиссия по радиологической защите установила допустимую (толерантную) дозу облучения в 5 рад в год, или 0,1рад в неделю
Таблица 3.3.1 - Свойства излучений.
|
Излучения |
Относительная уд. ионизация на расист.1 м |
Проникающая способность в воздухе |
Защита |
|
|
- |
Десятки тысяч пар ионов. |
Длина пробега небольшая (~3) см. |
Задерживается бумагой, металлом, фольгой и т.п. |
|
|
- |
Приблизительно 100 пар ионов. |
Длина пробега несколько метров. |
Металл, жерсть, плотные материалы. |
|
|
- |
Несколько пар ионов. |
Зависит от энергии излучения При энергии 1МэВ в слое воздуха 85м слабеет только на половину. |
В зависимости от плотности среды слабеет, но не задерживается. |
Все излучения вредные, но, как видно из Табл.1.2, свойства их разные. С точки зрения внешнего облучения наиболее опасные в - и г-излучения. Но в особенности опасные случаи, когда излучатели (в том числе и б-излучатели) попадают в организм через органы дыхания (при вдыхании) и пищеварения (при заглатывании), а также при проникновении через кожные покровы.
Сам уран в основном б - излучатель. Но с ним вместе находятся продукты его радиоактивного распада Ra и Rn, в том числе сильные г-излучатели радий В, радий С, радий С/. Сами Ra и Rn, как известно, сильнейшие г-излучатели. Основная в-активность урана и его соединений обусловлена существованием UX1 и UX2 - это радиоторий и радиопротактиний.
Ra и Rn почти целиком отделяются от урана в начале технологического процесса, на первых стадиях переработки урановых руд. Rn выветривается, а Ra остается в твердом отходе при растворении руды в серной кислоте, так как сульфат радия мало растворим и выпадает в осадок.
При растворении урановых продуктов в кислотах, совместно с образованием пыли этих веществ, возможно образование вредных аэрозолей урановых соединений. Это опаснейший источник поражения людей. Попадая в легкие, желудок, тонкая пыль может там оставаться очень долго и непрерывно поражать организм.
Пыль и аэрозоли опасны и тем, что постепенно накапливаются в организме, то есть их действие носит коммулятивний характер.
Поэтому необходимы наиболее эффективные меры по предотвращению нарушений безопасных условий труда.
3.4 Мероприятия по снижению воздействия вредных и опасных производственных факторов
Первым условием успешного осуществления эффективной защиты персонала от вредных влияний урановых продуктов, бесспорно, является правильное проектирование технологических процессов и оборудования, то есть инженерные формы решения производства. В этом - залог успеха дальнейшей работы по охране труда.
Особое значения приобретает борьба с пылью и аэрозолями. Источники пыли, пренебрежительно малые для обычных производств, могут оказаться чрезвычайно опасными в урановом производстве. Например, пыль, которая содержит уран и видимая в пучке обычного света (эффект Тиндаля), уже приблизительно в 1000 раз превышает норму безопасной работы!
Применяются несколько мероприятий, которые взаимно дополняют друг друга, для борьбы с пылью и аэрозолями.
1. Применения закрытых герметичных систем, возможно полная изоляция уранудерживающих веществ от людей.
2. Укрытия для оборудования, снабженные местной вытяжной вентиляцией, даже в случае герметичного оборудования.
3. Недопущения тесноты, скученности аппаратуры, доступность любой поверхности оборудования и помещения для частого и тщательного собирания пыли.
4. Мощная общая вентиляция: приточная, которая подает чистый воздух в цех (зимой подогретый) и вытяжная, с очищением воздуха, который удаляется, от пыли и аэрозолей.
5. Местные отсосы, универсальные вытяжные шкафы для операций, которые выделяют пыль.
6. Максимальная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическим процессом.
7. Исключения контактов персонала с продуктом.
Подобные документы
Составление материального и теплового балансов процесса кислотного выщелачивания урановых руд для извлечения урана; определение массовых расходов компонентов, острого пара. Подбор стандартных пачуков, основные конструктивные характеристики аппаратов.
курсовая работа [203,8 K], добавлен 09.05.2012Сущность процесса жидкостной экстракции. Стадии очистки сточных вод экстракцией. Свойства экстрагента, необходимые для успешного протекания экстракции, характеристики сорбентов. Сорбционный способ, его преимущества по сравнению с другими методами.
презентация [198,2 K], добавлен 10.06.2014Основной сырьевой источник таллия в настоящее время - отходы и полупродукты от переработки сульфидных руд. Извлечение таллия методом экстракции: из сернокислых растворов раствором йода в трибутилфосфате. Металлургические расчеты экстракции таллия и индия.
курсовая работа [22,3 K], добавлен 19.02.2009Способы разделения изотопов урана: газодиффузионное, термодиффузионное, центрифужное, аэродинамическое, электромагнитное, испарение с использованием лазера и жидкостная термодиффузия. Водные и безводные методы переработки обогащённого гексафторида урана.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.10.2013Знакомство с разработкой системы автоматического управления для подземного выщелачивания урана. Анализ технологических скважин, предназначенных для подачи в недра рабочих растворов. Особенности процесса фильтрации раствора в рудовмещающем горизонте.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 07.09.2013Описание технологического процесса экстракции, его основные этапы, предъявляемые требования, используемое оборудование. Противоточный насадочный экстрактор как объект автоматизации, режимы работы и совершенствование. Параметры контроля и управления.
курсовая работа [57,8 K], добавлен 04.05.2014Испытание двухкорпусной выпарной установки. Материальный баланс установки. Коэффициенты теплопередачи по корпусам. Тепловой баланс установки. Испытание процесса ректификации. Экстракция. Описание установки и порядок выполнения работы. Абсорбция.
методичка [677,0 K], добавлен 17.07.2008Расчет материального и теплового баланса процесса коксования. Расчет гидравлического сопротивления отопительной системы и гидростатических подпоров. Определение температуры поверхности участков коксовой печи. Теплоты сгорания чистых компонентов топлива.
курсовая работа [154,4 K], добавлен 25.12.2013Схема вытяжки растительного масла экстракцией с предшествующим выдавливанием масла на шнековых прессах. Технико-экономические характеристики процесса: трудоемкость и энергоемкость. Графическое изображение процесса рафинации в масложировой промышленности.
курсовая работа [108,4 K], добавлен 19.04.2014Характеристика выпускаемых материалов. Технологическая схема производства древесно-стружечной плиты. Описание процессов, протекающих при тепловой обработке стеклопластика. Мощность линии и расчет материального баланса. Автоматизация процесса сушки.
курсовая работа [37,6 K], добавлен 15.12.2015
