Урановые концентраты

Рис. 50. Схема переработки урановых концентратов [284]

Радиоактивные отходы ядерного топливного цикла. Из радиоактивных отходов, образующихся при мирном использовании атомной энергии, наибольшее значение имеют отходы ЯТЦ. Ядерный топливный цикл представляет собой комплекс технологических процессов, который начинается с технологии добычи урановой воды, затем руда проходит стадию ее отделения от пустой породы, в дальнейшем получают урановый концентрат, который после обогащения, конверсии и очистки поступает на изготовление топливных элементов для атомных электростанций (АЭС), обработанное на АЭС топливо поступает на хранение сроком до 10 лет, затем это топливо перерабатывается и вновь поступает в технологию ЯТЦ, на предприятия обогащения конверсии, очистки или изготовления топливных элементов, а негодное для этого часть топлива в концентрированном виде поступает на захоронение, которое осуществляется в приповерхностных хранилищах, пустотах пород или в глубоких геологических хранилищах. [c.314]

Рис. 3.3. Принципиальная схема производства урановых концентратов.

Приведены результаты исследования о влиянии различных технологических факторов на фильтрационные свойства растворов уранилнитрата, содержащих коллоидную окись кремния [238]. Установлено, что растворы уранилнитрата с хорошими фильтрационными свойствами получаются, если урановые концентраты растворяются при температуре 100 °С в течение 16 ч. [c.208]

Не применяют кислотное выщелачивание и в тех слу чаях, если урановый концентрат содержит доломит ил] магнезит. Слишком много кислоты приходится тратить н [c.362]

Кратко рассмотрим один из способов производства металлического урана из сырья со значительным содержанием урана. Урановый концентрат обрабатывают горячей азотной кислотой, при этом в раствор переходит уран и другие металлы, а в отходах остается пустая порода (главным образом ЗЮг). [c.421]

В качестве примера технологической схемы переработки урановых концентратов может служить известная схема, конечным продуктом которой является желтый диуранат натрия (рис. 50). [c.377]

Методы аффинажа, применяемые в США. На заводе Комиссии по атомной энергии США в Фернолде, Огайо, очистку урана производят методом экстракции тр ибутилфосфатом [10] по схеме, изображенной на рис. 4. 5. Окись урана или другой урановый концентрат растворяют в азотной кислоте и направляют в экстракционную колонну. В колонне водный раствор, нитрата уранила по методу противотока экстрагируют раствором трибу-тилфосфата в керосине. Нитрат уранила с трибутилфосфатом образует комплекс иОо (Н0д)2 2ТВР, который растворяется в керосине и экстрагируется им. Керосиновый раствор, вытекающий из верхней части экстракционной колонны, промывается небольшим количеством разбавленной азотной кислоты в промывной колонне с целью удаления оставшихся следов примесей и направляется в реэкстракционную колонну, в которой нитрат уранила реэкстрагируется большим количеством холодной воды. Водный раствор очищенного нитрата уранила, выходящий из нижней части реэкстракционной колонны, упаривают досуха и затем прокаливают до иОд, являющейся конечным продуктом процесса аффинажа. Разбавленную азотную кислоту и окислы азота, образующиеся при упаривании и прокаливании, а также отработанные водные растворы, поступающие с экстракционных колонн, направляют на установку для регенерации азотной кислоты с целью ее повторного использования. Водный раствор, посту- [c.149]

Урановый концентрат подвергается перечистке и превращается в металл или другие ценные соединения на заводах химической переработки, называемых аффинажными. Концентрат урана может содержать примеси многих химических элементов. В атомных реакторах применяется уран очень высокой степени чистоты, в особенности по примесям, обладающим способностью поглощать нейтроны. Чтобы добиться такой исключительной степени чистоты, необходимы высокоселективные методы разделения. Достаточно хорошим методом в этом отношении является экстракция, занимающая важное место в химии атомной технологии. [c.21]

Переработка руды включает физические и химические процессы, пель которых получить концентраты урана. Вследстнше, как правило, низкого содержания металла в рудах первой стадией их переработки является обогащение. С рудников поступают куски пород размером до 1 м. Сначала производят вскрытие урановых минералов путем дробления и измельчения добытой руды. Далее процесс получения химических концентратов слагается из трех основных операций обогащения руды физическими методами, выщелачивания и селективного выделения уранового концентрата (рис. 3.3.) [c.260]

Хотя урановые руды содержат до 0,34 частей протактиния на миллион частей урана, выделение протактиния является очень трудной задачей. Соединения протактиния обычно нерастворимы в условиях переработки руд, поэтому протактиний, как правило, концентрируется во фракциях, трудно вскрываемых методами, применяемыми для переработки больших объемов руды. Несмотря на эти трудности, протактиний был выделен из некоторых рудных фракций. В первых схемах протактиний концентрировался в осадках носителей (фосфат циркония или двуокись марганца). В более поздних схемах протактиний отделяли от других компонентов отходов экстракционной перечистки урановых концентратов методами экстракции и ионного обмена. [c.101]

Урановый концентрат доставляется на аффинажный завод, где он очищается обычно путем экстракции растворителями, а затем либо на этом же, либо на специальном заводе перерабатывается в тепловыделяющие элементы. [c.17]

Рис. 1.11. Завод для получения уранового концентрата.

Цель аффинажа. До появления ядерных реакторов урановые концентраты, полученные так, как описано в предыдущем разделе, были достаточно чистыми для тех целей, в которых они применялись — для окраски стекол, эмалей и т. п. Однако для того, чтобы сделать возможным применение природного урана в ядерных реакторах, необходимо было значительно снизить содержание в металле примесей, поглощающих нейтроны. [c.148]

Первый способ является обычным способом получения концентрата из содовых растворов. Вначале проводят полное разрушение карбонатных комплексов путем подкисления серной кислотой до рН=2—3 и продолжительного кипячения раствора для удаления двуокиси углерода. Из полученного кислого раствора выделяют, как обычно, первичный урановый концентрат нейтрализацией аммиаком или известью до рН=7—7,5 при кипячении. Выпадающий осадок содержит уран (в форме гидроокиси или ураната), а также гидроокиси сопутствующих элементов осаждение достигается количественное. Способ невыгоден вследствие безвозвратных потерь соды и большого расхода реагентов кроме того, получаемые концентраты должны подвергаться очистке. [c.220]

Предложен [3] метод переработки урановых концентратов до UFg с применением в качестве растворителя трифторида брома. Лучший выход был получен с использованием последнего с растворенным в нем пентафторидом сурьмы. Расход фтора уменьшался вследствие предварительного гидрофторирования концентратов перед фторированием. [c.328]

К 1960 г. определилась насыщенность капиталистического рынка ураном. В связи с этим предусматривается постепенное снижение добычи урана и консервация ряда урановых рудников с тем, чтобы в 1967—1970 гг. функционировали бы лишь шесть урановых рудников и пять заводов по переработке урановых концентратов. [c.170]

Анализы типичных урановых концентратов [c.19]

Обсуждение работы завода. Для растворения урановых концентратов используется 56%-ная азотная кислота. Она предварительно анализируется на содержание галоидов и других компонентов, присутствие которых может привести к коррозии нержавеющей стали, а также на содержание таких компонентов, как сульфаты, которые могут мешать процессу экстракции. Эта кислота, конечно, пополняется более слабой регенерированной азотной кислотой и берется с таким избытком, чтобы возместить потери в системе регенерации и потери нитрат-ионов с нерастворимыми остатками. [c.129]

Способы выделения концентратов очень разнообразны, выбор их зависит от состава сырья и схемы выщелачивания. Основными методами получения урановых концентратов являются осаждение, сорбция на ионообменных смолах и экстракция органическими реагентами. [c.216]

Методы, основанные на гидролизе, или методы нейтрализации, принадлежат к наиболее старым методам выделения урановых концентратов. Для некоторых видов сырья они применяются и в настоящее время. В этих случаях осадителями являются вещества, изменяющие pH раствора для кислых растворов—едкие щелочи, аммиак, окись кальция или окись магния для щелочных (содовых) растворов—кислоты. [c.216]

Характер осадков во многом зависит от применяемого осадителя. При осаждении едким натром или аммиаком (обычный метод получения первичного концентрата) образуются аморфные осадки гидроокисей при осаждении окисью кальция или магния получаются кристаллические, легко отфильтровываемые осадки. Однако нейтрализация щелочами приводит к соосаждению металлов, гидролизующихся в растворах с близкими значениями pH (алюминий, железо, медь и др.), поэтому в химическом концентрате содержание урана бывает невелико. Ниже приведен химический состав уранового концентрата , полученного осаж- [c.216]

В схеме удачно решен процесс переработки маточных растворов после осаждения фосфатного уранового концентрата. Эти растворы имеют кислую реакцию и обычно содержат уран, ванадий и другие элементы в количествах, при которых недопустим сброс растворов в водоемы. Маточные растворы используют при так называемом кондиционировании пульпы перед разделением ее на илы и пески для нейтрализации пульпы после мокрого измельчения руды. Содержащиеся в маточных растворах уран, ванадий, алюминий, железо, кремний и др. при нейтрализации выпадают в осадок, который в смеси с иловой частью пульпы поступает на обжиг. В результате алюминий и кремний переходят в труднорастворимое состояние и выводятся с осадком из процесса. [c.218]

К основным недостаткам схем с выделением фосфатного уранового концентрата следует отнести [c.220]

При осаждении уранового концентрата едким натром используется обратимость реакций образования уранил-карбонатных комплексов. В этом случае повышение концентрации гидроксильных ионов приводит к разложению гидрокарбонат-ионов и выпадению диуранатов натрия [c.220]

Уран — очень рассеянный элемент. Гранит содержит около 5 г и на 1 т, урановые смоляные руды — 0,05-0,5%. Для получения урана урановый концентрат, содержащий и (1У) и и (У1) в виде оксида ПзОв, выщелачивают серной кислотой в присутствии окислителей [c.192]

Природный уран содерлсит несколько изотопов уран 238 (99,285%), уран 235 (0,71%), уран 234 (0,005%). Из урана 238 получают ядерное горючее — плутоний. Таким образом, природный уран является одним из источников получения естественного ядерного горючего — урана 235 и искусственного плутония 239. Урановые минералы встречаются в природе в виде небольших вкраплений (от сотых долей до нескольких процентов) в плотные горные породы. Первым этапом обработки урановых руд является обогащение. Методы переработки урановых концентратов зависят от их состава. [c.421]

Повышенное содержание урана в строительных материалах приводит к увеличению мопщости дозы внешнего у-облучения, но еще в большей степени — внутреннего облучения, связанного с эмиссией в обитаемые помещения. В 1980-х гг. сначала в Швеции и Финляндии, а затем в Великобритании и США были обнаружены жилые помещешм с концентрацией радона, в 5000 раз превышающей его концентрацию в наружном воздухе [5]. С 1930 г. для строительства зданий в Швеции широко использовался легкий бетон с наполнителем, изготовленным из квасцовых сланцев (см. табл. 7.9). Производство этих изделий было прекращено только в 1976 г. из-за их высокой удельной активности, особенно по Ra, достигающей 1200 Бк/кг. По данным [18], в этих зданиях к тому времени проживало около 10% населения Швеции. Высокая удельная радиоактивность была обнаружена в США у бетонов, в которых в качестве наполнителя применялся кальций-силикатный шлак, являющийся побочным продуктом переработки фосфатных руд. Таким же продуктом переработки фосфатных руд является фосфогипс, который относится к разряду промьпиленных отходов. Установлено, что этот материал также имеет высокую удельную радиоактивность по Ra, но до 1970-х гг. его использовали как строительный материал. Только в Японии в 1974 г. строительная промышленность израсходовала 3 млн тонн такого материала. Фосфогипс как строительный материал применялся также в США, ФРГ и в Швеции. Люди, живущие в таких домах, подвергаются облучению в среднем на 30 % более интенсивному, чем жильцы других домов, и, согласно расчетам, ожидаемая эффективная коллективная эквивалентная доза облучения в результате применения этого материала составляет около 300 ООО чел.-Зв [5]. Известны случаи применения в строительстве даже отходов урановых рудников. В 1962-1966 гг. пустая порода из отвалов обогатительных фабрик, производящих урановый концентрат, применялась в качестве строительного материала для засыпки площадок под дома (г. Гранд-Джанкшен, Колорадо, США) [19]. После обнаружения этого факта власти штатов приняли решение о необходимости проведения защитных мероприятий, включая такие, как удаление этих отвалов из готовых построек. [c.144]

Метод выделения протактиния ионным обменом разработали Салюцкий с сотр. [11]. Исходным продуктом служат твердые отходы, образующиеся в аффинажном производстве урановых концентратов. Отходы растворяют в 1 Л4 НС1, и для осаждения силикатов, являющихся носителями протактиния, добавляют насыщенный раствор Na l. Осадок кипятят с раствором гидроокиси натрия, а образующийся гидратный остаток, содержащий протактиний, растворяют в 9 М НС1. Протактиний сорбируется из этого раствора на сильноосновной анионной смоле и элюируется 9 М H I с добавкой 0,05 HF. [c.101]

Экстракция широко используется для получения чистых соединений урана. Значительное число работ посвящено экстракционной очистке урана из растворов, получаемых в результате растворения диуранатов в азотной кислоте [1,2]. Однако в настоящее время наиболее прогрессивными следует считать схемы экстракционного получения чистых соединений урана, исключающие операцию осаждения (и соответственно фильтрацию) химических концентратов урана. В работе [3] отмечалась перспективность разработки процессов извлечения и очистки урана методом экстракции непосредственно из десорбционных растворов. Рассматривался также процесс очистки урановых концентратов и десорбционных растворов при экстракции уранилнитрата ТБФ [3] в качестве растворов при этом использовались продукты десорбции урана с сильноосновных смол азотной кислотой. В результате был сделан вывод, что перед экстракцией в раствор, содержащий 75 г/л нитрата натрия, необходимо добавлять азотную кислоту концентрациейдоЗМ для достижения приемлемого коэффициента распределения О. [c.174]

В ЮАР на девяти урановых заводах (из 12 действующих) с 1968—1970 гг, сорбционный метод заменен экстракцией аламином-336 (пурлекс-процесс), что позволило увеличить выход уранового концентрата па 10% и снизить его себестоимость на 21%. [c.211]

Аффинаж состоит в удалении из урановых концентратов остающихся в них загрязнений. Продуктом аффинажа обычно является один из окислов урана СОз, йзОв или и02- При аффинаже уран освобождают от тех элементов, которые могут мешать разделению его изотопов или последующему применению урана в реакторе. Наиболее существенно то, чтобы он не содержал элементы, сильно поглощающие нейтроны, а именно бор, кадмий и редкие земли. [c.139]

Для определения гафния в числе других микропримесей в урановых концентратах и в металлической урановой фольге разработан активационный метод с использованием изотопа [1171. Облученную пробу растворяют в 8-мол. HNO3, прибавляют растворы носителей, устанавливают в растворе кислотность 0,04-мол. HNO3 для удаления основной массы продуктов деления раствор пропускают через колонку с силикагелем. Уран из фильтрата экстрагируют эфиром. Гафний, после удаления редкоземельных продуктов деления урана, остается в водной фазе. Его извлекают адсорбцией на анионите дауэкс-1X8 и вымывают раствором 12-мол. по соляной кислоте и 0,5-мол. по фтористоводородной кислоте. Измерение активности проводят на 100-канальном сцинтилляционном у-спектрометре по который отсутствует среди продуктов деления урана. [c.446]

Ионный обмен. Выделение урана методом ионного обмена имеет большое значение. Ионообменные смолы являются высоко-полимеризованными полиэлектролитами, в которых присутствуют ионные функциональные группы. Вследствие наличия большого количества поперечных связей смолы не растворимы в воде. Приближенно ионообменные смолы можно рассматривать как кислоты (или основания), пе растворимые в воде, которые посредством замеш ения катионов или анионов способны образовывать не растворимые в воде соли с ионами соответствующего заряда. При помопщ ионного обмена со смолой уран может быть селективно выделен из раствора. Затем уран осаждается из элюа-та и выделяется в виде очень чистого уранового концентрата. Такой процесс может проводиться двумя путями или на стационарных колонках со смолой, через которые пропускается осветленный раствор, или смола может двигаться навстречу жидкости. Ионный обмен может применяться как к щелочным, так и к кислым растворам. Для этого можно использовать оба вида смол, однако аниониты находят более широкое применение для растворов обоих видов. [c.134]

Растворимые комплексы урана. При выщелачивании урановых концентратов в азотной кислоте, кроме основного соединения уранилнитрата, в растворе могут образовываться различные комплексные ионы урана. В технологии аффинажа большое значение имеют фторидные, сульфатные и фосфатные комплексы уранил-иона. Фторидные комплексы уранил-иона достаточно прочны и резко ухудшают экстракцию уранилнитрата, так как они не экстрагируются. Блек, Лаури и Браун [1], а также Арланд и Ларсон [2] исследовали эти комплексы и показали, что в растворе образуются иОгР+, иОаРа, иОаРГ, иО РГ В табл. 2. 2 приведены константы образования этих комплексов. [c.21]

Временная установка, работавшая на смеси ТБФ — керосин. В 1951 г. были построены временные производственные мощности, рассчитанные на применение смеси ТБФ — керосин, которые эксплуатировались фирмой Харшоу Кемикал Компани [23, 24]. Этот завод не только обеспечивал производство необходимой продукции. Его работа продемонстрировала применимость названного экстрагента для переработки урановых концентратов в промышленных масштабах. Работа этого завода помогла также определить основные проблемы, которые могли возникнуть в дальнейшем на заводе в Фернолде. [c.154]

Комплексонометрическое определение фосфат-ионов находит практическое применение в анализе сыворотки [52 (34)], фармацевтических препаратов [55 (88)], чугуна [63 (54)], феррофосфата [57 (106)], сплавов Р—Си [63 (55)], органических соединений после сожжения в герметическом сосуде [58 (24), 59(109)], пероксофос-фатов [54 (87)], вин после их озоления [54 (86)], пищевых продуктов [56 (55)], урановых концентратов [58 (105)], руд, шлаков [63 (54)] и удобрений [63 (54)]. [c.302]

Получение металлического урана проводится путем восстановления чистых окислов урана и его галогенидов щелочными или щелочноземельными металлами. Этой операции обычно предшествуют процессы окончательного рафинирования урановых концентратов, полученных химическими способами (так называемые химические концентраты), для удаления вгех вредных примесей. [c.204]

Золу (после обжига ила) выщелачивают водой для извлечения ванадата натрия КаУОз, а затем обрабатывают кислотой вместе с раствором после выщелачивания песков для последующего доизвлечения урана вместе с возможным остатком четырехвалентного ванадия (в виде сернокислого ванадила УОЗО,). Кислые растворы поступают на осаждение фосфатом уранового концентрата. [c.218]