一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法技术

本发明专利技术属于铀转化技术领域，具体涉及一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法。选取UF6工艺尾气淋洗过程中产生的废水作为处理对象；配制质量百分含量为15％-20％的氢氧化钠溶液，用以中和工艺废水中的碳酸氢根离子，使其转化为碳酸根离子，减少HCO3

A kind of UF

The invention belongs to the technical field of uranium conversion, in particular to a UF conversion process

【技术实现步骤摘要】
一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法
本专利技术属于铀转化
，具体涉及一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法。
技术介绍
目前，国内外对UF6生产过程中产生的碱性含铀废液处理措施主要有两种：一是采用离子交换法进行交换吸附处理。二是采用Ca(OH)2碱化、FeSO4中和、最后加沉淀剂的方法处理，处理后可实现废水的达标排放。从铀转化工艺本身而言，UO2氢氟化制备UF4技术以及UF4氟化制备UF6技术已处于国内领先水平，但三废排放等指标与国外先进的铀转化生产厂仍存在较大的差距，尤其是UF6生产尾气淋洗工序产生的碱性含铀废液中CO32-、HCO3-、F-、Cl-共存，现有技术除铀效果差，难以达到废水的排放最高允许限值0.05mg/L。目前，国内UF6生产过程中产生的碱性含铀废水处理过程中主要存在的问题表现为：(1)碱性含铀废液中碳酸氢根离子含量较高，离子交换时树脂对废液中铀吸附效果受废液中碳酸氢根离子含量影响较为明显；(2)离子交换吸附处理后废液中金属铀浓度达不到排放标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法，以克服现有技术存在的上述不足。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法，包括如下步骤：步骤一：将强碱性苯乙烯系季铵I型阴离子交换树脂装入离子交换柱内，离子交换柱上下两端由筛板进行固定；步骤二：在转型液配制槽内配制质量百分含量为5％的碳酸钠溶液；开启离子交换柱进、出口控制阀门；开启转型液配制槽进口控制阀门，确保转型液由离子交换柱顶部以900L/h的流量进入；从离子交换柱底部取样口进行取样，每3h取样一次，分析转型液中的氯离子含量；当氯离子含量降至～3g/L时，将转型液流量调至300L/h继续转型，按照同样频次进行取样，直至转型流出液中氯离子含量降至1g/L以下视为转型结束；步骤三：将碱性含铀废液移入废液贮罐内，并取样分析铀、氟离子、氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子的含量及pH值；在氢氧化钠碱液配制槽中加入50kg氢氧化钠，然后向其中加水配制成15％～20％的氢氧化钠溶液；开启氢氧化钠碱液配制槽压缩空气搅拌，加速氢氧化钠溶解，搅拌～10min后停止搅拌；开启压缩空气搅拌控制阀门，对其进行搅拌；开启氢氧化钠配制槽底部出口阀门，将氢氧化钠碱液送至废液贮罐内；搅拌约1h后停止压缩空气搅拌，并对调配后废液进行取样，并分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根、氯离子含量及pH值；对调配后废液进行过滤；步骤四：开启离子交换柱废液进口控制阀门；调节离子交换柱废液进口控制阀门开度，确保进柱液流量控制～600L/h；开启离子交换柱底端取样口控制阀门，观察离子交换柱出口处是否有尾液流出；待离子交换柱底端取样口有尾液流出时，对离子交换柱底部流出液取样，分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根和氯离子含量；待离子交换柱流出液中铀含量升至50μg/L时，将另一台离子交换柱切入，实现两台离子交换柱串联运行，保证尾柱流出液中铀含量低于50μg/L；当第一台离子交换柱接近或达到吸附饱和后，将其退出运行；步骤五：在解析液配制槽配制2mol/L的NaCl与5％的碳酸钠混合溶液；压缩空气搅拌约2h后，静置澄清；步骤六：解析液由离子交换柱上端进入；开启离子交换柱解析液进口阀门将解析液压至离子交换柱中；调节离子交换柱解析液进口阀门，确保解析液进柱流速为900L/h；开启离子交换柱底端取样口阀门，观察离子交换柱底部出口处是否有液体流出；待离子交换柱底部出口有解析液流出时，开始对离子交换柱底部流出的解析液进行取样分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根和氯离子含量；待离子交换柱解析液中铀含量降至～300mg/L时，调节离子交换柱解析液进口控制阀门，将解析液进柱流速调至300L/h，按照同样频次进行取样，分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根和氯离子含量；待离子交换柱流出的解析液中铀含量降至150mg/L以下时，视为解析结束；步骤七：取样分析解析液中铀含量；按照UO2(CO3)34-量计算所需氢氧化钠的理论计量值，氢氧化钠的加入量按照1.2倍理论计量值的量加入，搅拌1h；过滤并分析滤液中的铀、氟离子、碳酸根和氢氧根离子含量；滤液分析合格后排放，滤饼装桶回收。所述的步骤一中阴离子交换树脂国产牌号为201×7。所述的离子交换柱填装量为1625kg。所述的步骤三中氢氧化钠溶液碳酸氢根离子含量不超过5.0g/L，pH值为10～11。本专利技术所取得的有益效果为：UF6生产尾气淋洗液采用氢氧化钠溶液对其中的碳酸氢根离子进行中和，以降低碳酸氢根离子对铀的竞争吸附，提高树脂对金属铀的吸附效率。吸附后废液中铀含量可降低至1mg/L以下。之后再用生石灰沉淀处理，处理后废液中的金属铀含量可达到排放水平。且产生的废渣可达到豁免水平。实现了金属铀的最大程度回收，经氢氧化钠溶液调配、离子交换吸附、解吸、沉淀处理后铀回收率可达到90％以上。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术所述UF6生产尾气淋洗液的处理方法包括如下步骤：(1)本专利技术选取UF6工艺尾气淋洗过程中产生的废水作为处理对象，淋洗过程如下面方程式所示：UF6+H2O＝UO2F2+4HFUO2F2+3NaCO3＝Na4[UO2(CO3)3]+2NaF淋洗后废水中的主要成分如表1所示。表1废水中各离子含量序号项目单位含量1[U]g/L0.2～0.82[HCO3-+CO32-]g/L15～253[F-]g/L5～154[Cl-]g/L1～25[Na+]g/L20(2)配制质量百分含量为15％-20％的氢氧化钠溶液，用以中和工艺废水中的碳酸氢根离子，使其转化为碳酸根离子，减少HCO3-对金属铀的竞争吸附。(3)将配制好的氢氧化钠溶液加入工艺废水罐中，用压空搅拌均匀。(4)将调配好的碱性含铀废液用磁力驱动离心泵送至过滤器进行过滤除去悬浮颗粒杂质。(5)用压缩空气将废液压至离子交换柱进行吸附处理，离子交换柱装填强碱性阴离子交换树脂(201×7型)，反应机理如下：2RX+UO2(CO3)22-＝R2UO2(CO3)2+2X-(1)4RX+UO2(CO3)34-＝R4UO2(CO3)3+4X-(2)(6)待离子交换树脂吸附饱和后，用2mol/L的氯化钠与5％的碳酸钠混合溶液作为解吸剂对离子交换树脂进行解吸。(7)解吸液用固体氢氧化钠进行沉淀，回收其中的金属铀，反应式如下：2Na4[UO2(CO3)3]+6NaOH＝Na2U2O7↓+6NaCO3+3H2O步骤一：离子交换柱的填装检查并确认离子交换柱具备装柱条件后，将新的强碱性苯乙烯系季铵I型阴离子交换树脂(国产牌号201×7)装入离子交换柱内，树脂装入量按照考虑溶胀后与上下两端筛板接触较为紧凑，确保不会因为柱内液体流动而将树脂冲乱，每个柱子填装量为1625kg。树脂装入后，上下两端由筛板进行固定。步骤二：新树脂的转型1)在转型液配制槽内配制质量百分含量为5％的碳酸钠溶液；2)开启离子交换柱进、出口控制阀门；3)开启转型液配制槽进口控制阀门，确保转型液由离子交换柱顶部以900L/h的流量进入；4)从离子交换柱底部取样口进行取样，每3h取样一次，分析转型液中的氯离子含量；5)当氯离子含量降至～3g/L时，将转型液流量调至3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UF

【技术特征摘要】
1.一种UF6生产尾气淋洗液的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将强碱性苯乙烯系季铵Ⅰ型阴离子交换树脂装入离子交换柱内，离子交换柱上下两端由筛板进行固定；步骤二：在转型液配制槽内配制质量百分含量为5％的碳酸钠溶液；开启离子交换柱进、出口控制阀门；开启转型液配制槽进口控制阀门，确保转型液由离子交换柱顶部以900L/h的流量进入；从离子交换柱底部取样口进行取样，每3h取样一次，分析转型液中的氯离子含量；当氯离子含量降至～3g/L时，将转型液流量调至300L/h继续转型，按照同样频次进行取样，直至转型流出液中氯离子含量降至1g/L以下视为转型结束；步骤三：将碱性含铀废液移入废液贮罐内，并取样分析铀、氟离子、氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子的含量及pH值；在氢氧化钠碱液配制槽中加入50kg氢氧化钠，然后向其中加水配制成15％～20％的氢氧化钠溶液；开启氢氧化钠碱液配制槽压缩空气搅拌，加速氢氧化钠溶解，搅拌～10min后停止搅拌；开启压缩空气搅拌控制阀门，对其进行搅拌；开启氢氧化钠配制槽底部出口阀门，将氢氧化钠碱液送至废液贮罐内；搅拌约1h后停止压缩空气搅拌，并对调配后废液进行取样，并分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根、氯离子含量及pH值；对调配后废液进行过滤；步骤四：开启离子交换柱废液进口控制阀门；调节离子交换柱废液进口控制阀门开度，确保进柱液流量控制～600L/h；开启离子交换柱底端取样口控制阀门，观察离子交换柱出口处是否有尾液流出；待离子交换柱底端取样口有尾液流出时，对离子交换柱底部流出液取样，分析其中的铀、氟、碳酸根、碳酸氢根和氯离子含量；待离子交换柱流出液中铀含量升至50μg/L时，将另一台离子交换柱切入，实现两...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹发全，马治军，陈建勇，魏刚，蒙秀君，刘莉，孙成龙，陈阵，孙玉鹤，任喜彦，
申请(专利权)人：中核四○四有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62