[發(fā)明專利]重鈾酸銨沉淀母液的處理工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810067662.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108470593A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁中偉;汪潤(rùn)慈;晏太紅;鄭衛(wèi)芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G21F9/06
• 分類號(hào): G21F9/06;G21F9/10;C02F9/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種重鈾酸銨沉淀母液的處理工藝。該工藝包括以下步驟：(一)向重鈾酸銨沉淀母液中添加碳酸銨，并保持碳酸銨濃度為200～600mg/L；(二)對(duì)于添加碳酸銨后的重鈾酸銨沉淀母液，采用納濾膜進(jìn)行2級(jí)以上的納濾處理；納濾過(guò)程的操作壓力為0.5～2.5MPa，膜面流速為5～40cm/s。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于放射性廢液處理領(lǐng)域，特別涉及一種重鈾酸銨沉淀母液的處理工藝。

背景技術(shù)

鈾的純化與轉(zhuǎn)化是鈾資源利用過(guò)程的一個(gè)重要步驟，無(wú)論是水冶廠得到的粗鈾產(chǎn)品還是后處理廠得到的堆后鈾，只有通過(guò)鈾的純化與轉(zhuǎn)化，才能在后續(xù)工藝中制成核燃料加以利用。重鈾酸銨沉淀(在硝酸鈾酰水溶液中通入氨氣得到重鈾酸銨沉淀)是一個(gè)常見(jiàn)的鈾轉(zhuǎn)化步驟，通過(guò)過(guò)濾、煅燒重鈾酸銨沉淀獲取UO₃是歐洲一些國(guó)家和我國(guó)采用的主要工藝，但是重鈾酸銨沉淀過(guò)程會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量鹽分含量較高的重鈾酸銨沉淀母液。重鈾酸銨沉淀母液一種典型成分為：硝酸銨30-40g/L，鈾50mg/L，氨水1mol/L左右，pH值7-9。

目前核燃料廠主要采用的重鈾酸銨沉淀母液處理工藝為多級(jí)硅膠吸附工藝，吸附后的重鈾酸銨沉淀母液直接排入天然蒸發(fā)池中。該工藝存在吸附效率較低、吸附在硅膠上的寶貴鈾資源不易回收利用、產(chǎn)生的二次放射性廢物量大且不易處理等問(wèn)題，特別是對(duì)高鹽分放射性廢液的處理，其為放射性廢液處理領(lǐng)域的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有重鈾酸銨沉淀母液處理工藝存在的吸附效率較低、鈾資源不易回收利用、產(chǎn)生的二次放射性廢物量大且不易處理等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種重鈾酸銨沉淀母液的處理工藝。該工藝包括以下步驟：

(一)添加碳酸銨

向重鈾酸銨沉淀母液中添加碳酸銨，并保持碳酸銨濃度為200～600mg/L；

(二)納濾處理

對(duì)于添加碳酸銨后的重鈾酸銨沉淀母液，采用納濾膜進(jìn)行2級(jí)以上的納濾處理；納濾過(guò)程的操作壓力為0.5～2.5MPa，膜面流速為5～40cm/s。

根據(jù)一個(gè)擴(kuò)展，所述納濾處理第1級(jí)以后的每級(jí)納濾所產(chǎn)生的濃縮液返回上一級(jí)進(jìn)行循環(huán)處理。

進(jìn)一步地，所述納濾膜的截留相對(duì)分子質(zhì)量可以為120～250Da。

進(jìn)一步地，所述納濾處理可以為2～4級(jí)。

進(jìn)一步地，所述納濾過(guò)程的操作壓力可以為1.0～1.5MPa。

進(jìn)一步地，所述膜面流速可以為10～20cm/s。

根據(jù)一個(gè)擴(kuò)展，向所述重鈾酸銨沉淀母液中添加碳酸銨以前，還可以包括脫氨處理步驟，具體為：將重鈾酸銨沉淀母液加熱，通過(guò)空氣鼓泡的方式將濾液的pH值降至6～7。

進(jìn)一步地，所述重鈾酸銨沉淀母液的加熱溫度可以為50～70℃。

根據(jù)一個(gè)擴(kuò)展，向所述重鈾酸銨沉淀母液中添加碳酸銨以前，還可以包括微濾預(yù)處理步驟，具體為：采用孔徑為1～5μm的微濾膜對(duì)重鈾酸銨沉淀母液進(jìn)行微濾預(yù)處理。

進(jìn)一步地，所述微濾預(yù)處理采用死端過(guò)濾，且死端過(guò)濾的操作壓力為0.2～1.5bar。

本發(fā)明應(yīng)用了納濾技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)單價(jià)離子和多價(jià)離子之間，以及小體積分子和大體積分子之間的分離。同時(shí)，由于納濾所產(chǎn)生的廢物主要是更換下來(lái)的納濾膜組件，因此具有二次廢物量少的特點(diǎn)。在重鈾酸銨沉淀母液中，鈾以較大分子或多價(jià)離子形態(tài)存在，而硝酸銨以單價(jià)離子形態(tài)存在，因此可以利用納濾技術(shù)的特性，選擇性截留重鈾酸銨沉淀母液中微量的鈾，而透過(guò)常量的硝酸銨，實(shí)現(xiàn)二者的分離。