一种超临界流体増渗浸铀实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超临界流体増渗浸铀实验系统。所述一种超临界流体増渗浸铀实验系统，包括准备机构、溶浸液注入机构、増渗浸铀机构、回收机构，准备机构设置有供气瓶、高温高压转化装置，溶浸液注入机构设置有恒速恒压泵、三通阀a、三通阀b、排水阀、酸浸罐、碱浸罐、五通阀，増渗浸铀机构设置有高温夹持器、数控收集器、超临界反应釜、压力计，回收机构设置有三通阀c、尾气纯化器、尾气回收瓶。本实用新型专利技术通过准备机构制备超临界流体，在溶浸液注入机构注入过程出现孔隙堵塞现象时，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，最终由回收机构重新回收气体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。验成本。验成本。

【技术实现步骤摘要】
一种超临界流体増渗浸铀实验系统


[0001]本技术涉及铀矿地浸开采领域，尤其涉及一种超临界流体増渗浸铀实验系统。

技术介绍

[0002]铀资源是重要的核能燃料和战略资源，它的持续稳定供应是保障我国国家安全，促进核工业可持续健康发展的基石。为了面对全球气候变化，我国提出，二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现“碳中和”。应对气候变化，实现“碳达峰”“碳中和”，作为碳排放最少的能源品种之一，核能将扮演更加重要的角色，同时对铀矿资源的需求也必将与日俱增。我国的铀资源并不丰富，2019年我国铀资源对外依存度超过了80％，砂岩型铀矿原位地浸采铀作为我国目前最主要的铀矿开采方式，无论是碱法地浸还是酸法地浸都会在开采过程中形成矿物沉淀堵塞溶浸液运移通道，从而大幅影响铀矿采收率。基于上述情况，本技术设计出一种超临界流体増渗浸铀实验系统，该系统利用含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，超临界反应釜同步进行超临界流体浸铀实验，同时还能回收再利用超临界流体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。

技术实现思路

[0003]本技术实施例的目的在于提出一种超临界流体増渗浸铀实验系统，通过准备机构制备超临界流体，在溶浸液注入机构注入过程出现孔隙堵塞现象时，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，超临界反应釜同步进行超临界流体浸铀实验，最终由回收机构重新回收气体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0004]一种超临界流体増渗浸铀实验系统，包括：
[0005]准备机构,包括供气瓶、高温高压转化装置；溶浸液注入机构包括恒速恒压泵、三通阀a、三通阀b、排水阀、酸浸罐、碱浸罐、五通阀；増渗浸铀机构包括高温夹持器、数控收集器、超临界反应釜；回收机构包括三通阀c、尾气纯化器、尾气回收瓶，所述供气瓶通过管线与所述高温高压转化装置连接，所述恒速恒压泵通过管线与所述三通阀a、三通阀b、排水阀依次串联，所述酸浸罐与碱浸罐通过管线上部连接所述五通阀，下部分别连接所述三通阀a和三通阀b，所述高温夹持器通过管线左端连接所述压力计，右端连接所述数控收集器，所述超临界反应釜通过管线分别与所述五通阀和三通阀c相连，所述尾气纯化器通过管线分别与所述三通阀c和尾气回收瓶相连。
[0006]优选地，所述高温夹持器通过管线左端连接所述压力计，右端连接所述数控收集器。
[0007]优选地，所述超临界反应釜通过管线分别与所述五通阀和三通阀c相连。
[0008]优选地，所述尾气纯化器通过管线分别与所述三通阀c和尾气回收瓶相连，尾气纯化器内部布置可选择通过所需气体半透膜。
[0009]与现有模拟原位地浸采铀实验系统相比，本技术具有如下优点：
[0010]本技术述及的超临界流体増渗浸铀实验系统，其中准备机构制备超临界流体，在超临界流体充满高温高压转化装置内部储罐后机构停止运行，同时溶浸液注入机构开始向高温夹持器恒速注入溶浸液模拟地浸过程，当模拟地浸过程出现孔隙堵塞压力计压力显著增长时，溶浸液注入机构停止运行，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，超临界反应釜同步进行超临界流体浸铀实验，最终由回收机构回收再利用超临界流体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。
附图说明
[0011]图1为本技术实施例中整体状态图
[0012]图2为本技术实施例中増渗浸铀机构图
[0013]图中：11
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供气瓶；12
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高温高压转化装置；21
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恒速恒压泵；22
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三通阀a；23
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三通阀b；24
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排水阀；25
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酸浸罐；26
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碱浸罐；27
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五通阀；31
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高温夹持器；32
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数控收集器；33
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超临界反应釜；34
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压力计；41
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三通阀c；42
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尾气纯化器；43
‑
尾气回收瓶。
具体实施方式
[0014]结合图1、图2所示，一种超临界流体増渗浸铀实验系统，包括准备机构、溶浸液注入机构、増渗浸铀机构、回收机构，通过准备机构制备超临界流体，在溶浸液注入机构注入过程出现孔隙堵塞现象时，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，最终由回收机构重新回收气体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。
[0015]准备机构中，所述供气瓶11通过管线与所述高温高压转化装置12连接。
[0016]溶浸液注入机构中，所述恒速恒压泵21通过管线与所述三通阀a22、三通阀b23、排水阀24依次串联，所述酸浸罐25与碱浸罐26通过管线上部连接所述五通阀27，下部分别连接所述三通阀a22和三通阀b23。
[0017]増渗浸铀机构中，所述高温夹持器31通过管线左端连接所述压力计34，右端连接所述数控收集器32，所述超临界反应釜33通过管线分别与所述五通阀27和三通阀c41相连。
[0018]回收机构中，所述尾气纯化器42通过管线分别与所述三通阀c41和尾气回收瓶43相连。
[0019]结合图1、图2所示，根据实验要求，先利用准备机构制备超临界流体，在超临界流体充满高温高压转化装置12内部储罐后机构停止运行，同时溶浸液注入机构开始向高温夹持器31恒速注入溶浸液模拟地浸过程，当模拟地浸过程出现孔隙堵塞，压力计34压力显著增长时，溶浸液注入机构停止运行，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀以达到致裂増渗的实验效果，超临界反应釜33同步进行超临界流体浸铀实验，最终由回收机构回收再利用超临界流体，保证实验绿色环保同时大大减小实验成本。
[0020]其实验步骤大致如下：
[0021]a、根据实验要求，向酸浸罐25和碱浸罐26中加入配制好的酸浸液和碱浸液，将含铀岩芯分别放入高温夹持器31和超临界反应釜33，连接管线后检查气密性；
[0022]b、利用准备机构制备超临界流体，在超临界流体充满高温高压转化装置12内部储
罐后机构停止运行；
[0023]c、溶浸液注入机构开始向高温夹持器31恒速注入溶浸液模拟地浸过程，当模拟地浸过程出现孔隙堵塞压力计34压力显著增长时，溶浸液注入机构停止运行；
[0024]d、依次打开高温高压转化装置12、五通阀27和超临界反应釜33阀门，将超临界流体导入高温夹持器31和超临界反应釜33，通过増渗浸铀机构使含铀岩芯内部超临界流体瞬间气化膨胀使岩芯致裂増渗，再进行模拟地浸过程观察实验效果，超临界反应釜33同步进行超临界流体浸铀实验；
[0025]e、由回收机构回收再利用超临界流体，回收完毕后卸压，拆除管线取出岩芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界流体増渗浸铀实验系统，其特征在于：所述一种超临界流体増渗浸铀实验系统主要包括：准备机构,包括供气瓶、高温高压转化装置；溶浸液注入机构，包括恒速恒压泵、三通阀a、三通阀b、排水阀、酸浸罐、碱浸罐、五通阀；増渗浸铀机构，包括高温夹持器、数控收集器、超临界反应釜、压力计；回收机构，包括三通阀c、尾气纯化器、尾气回收瓶，所述供气瓶通过管线与所述高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，张通，唐明，李燕芳，刘洋，毛钧林，谢志争，朱敏，周国梁，吴俊，王鸣超，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：