CN115092999B - 一种铀纯化废液的絮凝处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废液处理技术领域,具体公开了一种铀纯化废液的絮凝处理方法,包括以下步骤:步骤1:配制絮凝剂;步骤2:一次混合废液与絮凝剂;步骤3:再次混合废液与絮凝剂;步骤4:絮凝分离。本发明通过絮凝剂处理废液,一方面有效地除去了铀纯化废液中的固体颗粒及悬浮物,避免后端硝酸回收工序再沸器出现结垢甚至堵塞,降低检维修成本,提高了生产线运行的连续稳定性;另一方面也除去了铀纯化废液中夹带的部分有机相,降低了再沸器红油***的风险,对生产线的安全运行提供有益的保障。
Description
技术领域
本发明属于废液处理技术领域,具体涉及一种铀纯化废液的絮凝处理方法。
背景技术
铀纯化工艺产生的萃残液为酸性含铀废液,H+浓度约1.5mol/L,铀浓度<100mg/L,其中含有Fe、Cr、Ni、Mo、Ca等多种金属杂质,还包括不溶于硝酸的矿石颗粒或杂物以及矿渣中带有的泥土在废液中形成的悬浮物。其中与矿石共生的泥质组分,主要成分为SiO2和硅酸盐,分散后使废液形成胶体。
现有的铀纯化工艺,采用减压精馏技术实现酸性含铀废液的减容处理和硝酸的回收复用。然而由于铀纯化废液组成复杂,容易导致再沸器列管结垢甚至堵塞,严重影响铀纯化生产线的废液处理能力。针对铀纯化废液这种非均相体系,暂无有效可行的处理方法。
因此亟需设计一种铀纯化废液的絮凝处理方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铀纯化废液的絮凝处理方法,在减压精馏工艺前端实现酸性含铀废液的预处理。
本发明的技术方案如下:
一种铀纯化废液的絮凝处理方法,包括以下步骤:
步骤1:配制絮凝剂
向絮凝剂配制槽中加入去离子水,称量高分子絮凝剂固体加入絮凝剂配制槽中配制絮凝剂;
步骤2:一次混合废液与絮凝剂
铀纯化生产线产生的酸性含铀废液在废液接收槽内暂存,利用屏蔽泵A输送至混合器,絮凝剂采用计量泵输送至混合器,两者在混合器中实现一次混合;
步骤3:再次混合废液与絮凝剂
一次混合后的废液与絮凝剂进入三级管道混合器进一步混合,既保证混合均匀,也防止絮凝物再次破碎;
步骤4:絮凝分离
絮凝物与清液在澄清器中澄清分相,使絮凝物与清液之间形成清晰的界面。
步骤1中所述的高分子絮凝剂固体为阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或聚合氯化铝。
步骤1中配制的絮凝剂质量浓度为0.3~0.8%。
步骤1中向絮凝剂配制槽内通入10m3/h压缩空气实现鼓泡搅拌,以充分混合均匀。
步骤2中,一次混合的絮凝剂与废液流比为1:(1~60)。
步骤3中,液体通过三级管道混合器的时间控制在0.5~6s以内。
步骤4中,澄清分相时澄清器内液体停留时间为50~300s。
步骤4中,澄清后上清液中聚丙烯酰胺(阳离子型)体积含量<0.01%,悬浮物含量<20mg/L,COD含量<300mg/L。
步骤4中,上清液由溢流口流至废液中间槽,后续通过屏蔽泵B送至精馏***,用于精馏工艺。
步骤4中,絮凝物自澄清器的底部排出至污物储槽,然后通过污物输送泵送至暂存。
本发明的显著效果在于:
本发明通过絮凝剂处理废液,一方面有效地除去了铀纯化废液中的固体颗粒及悬浮物,避免后端硝酸回收工序再沸器出现结垢甚至堵塞,降低检维修成本,提高了生产线运行的连续稳定性;另一方面也除去了铀纯化废液中夹带的部分有机相,降低了再沸器红油***的风险,对生产线的安全运行提供有益的保障。具体来说:
(1)本发明对萃取过程产生的萃残液(酸性废液)实施絮凝,避免向硝酸铀酰萃原液中加入絮凝剂而导致絮凝剂与磷酸三丁酯接触,对萃取传质过程和澄清分相产生不利影响,避免了高分子酰胺类絮凝剂和磷酸三丁酯对硝酸铀酰的竞争萃取;
(2)本发明在铀纯化废液精馏处理前实现固体颗粒和悬浮物、有机相、金属杂质的分离,从源项降低了铀纯化废液的精馏处理难度;
(3)本发明使用阳离子聚丙烯酰胺代替加氢煤油实现铀纯化废液除油,减少了铀纯化过程的废有机相产生量。
本发明絮凝处理方法兼有一定的除油和除去部分金属杂质的能力,有效规避了铀纯化废液精馏过程堵塞再沸器的风险。
此外,本发明絮凝处理方法工艺简单,药剂成本低,经铀纯化废液的絮凝处理验证,本发明方法具有可行性、可靠性。
附图说明
图1为处理方法流程示意图。
图中:1废液接收槽;2屏蔽泵A;3絮凝剂配制槽;4计量泵;5混合器;6三级管道混合器;7澄清器;8废液中间槽;9屏蔽泵B;10污物储槽;11污物输送泵。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,一种铀纯化废液的絮凝处理方法,包括以下步骤:
步骤1:配制絮凝剂
向絮凝剂配制槽3中加入去离子水,称量阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚合氯化铝等高分子絮凝剂固体加入絮凝剂配制槽3,配制质量浓度为0.3~0.8%的絮凝剂;向絮凝剂配制槽3内通入10m3/h压缩空气实现鼓泡搅拌,以充分混合均匀;
絮凝剂配制槽3内不使用机械搅拌,可以有效避免剪切导致絮凝剂降解;絮凝剂配制后应在24h内使用;
步骤2:一次混合废液与絮凝剂
铀纯化生产线产生的酸性含铀废液在废液接收槽1内暂存,利用屏蔽泵A2输送至混合器5,絮凝剂采用计量泵4输送至混合器5,两者在混合器5中按一定流比实现一次混合,其中流比控制为絮凝剂:废液为1:1~60;
絮凝剂不使用离心泵输送,可以有效避免叶轮离心剪切导致絮凝剂降解;
步骤3:再次混合废液与絮凝剂
一次混合后的废液与絮凝剂进入三级管道混合器6进一步混合,液体通过三级管道混合器6的时间控制在0.5~6s以内,既保证混合均匀,也防止絮凝物再次破碎;
步骤4:絮凝分离
絮凝物与清液在澄清器7中澄清分相,澄清器7内液体停留时间为50~300s,以保证絮凝物与清液之间形成清晰的界面;澄清后上清液中聚丙烯酰胺阳离子型含量<0.01%体积,悬浮物含量<20mg/L,COD含量<300mg/L;
上清液由溢流口流至废液中间槽8,后续通过屏蔽泵B9送至精馏***,用于精馏工艺;絮凝物自澄清器7的底部排出至污物储槽10,然后通过污物输送泵11送至暂存。
实施例1
利用所述絮凝方法处理铀纯化废液,分析铀纯化废液和絮凝后上清液的酸度、铀浓度、杂质含量、浊度、悬浮物含量、COD含量,对比结果列于表1。
表1铀纯化废液絮凝处理数据对比
项目 | 单位 | 铀纯化废液 | 絮凝后上清液 |
酸度 | mol/L | 1.43 | 1.43 |
铀浓度 | mg/L | 86 | 85 |
[Fe] | μg/L | 432 | 411 |
[Cr] | μg/L | 136 | 128 |
[Ni] | μg/L | 34 | 29 |
[Mo] | μg/L | 7.3 | 6.6 |
[Ca] | μg/L | 6.2 | 3.5 |
[Si] | μg/L | 2130 | 138 |
浊度 | NTU | 216 | 12 |
悬浮物 | mg/L | 260 | 8 |
COD | mg/L | 631 | 255 |
由表1中数据可以看出,铀纯化废液经阳离子聚丙烯酰胺絮凝处理后,其酸度和铀浓度基本未发生变化,金属杂质Fe、Cr、Ni、Mo、Ca的含量略有降低,但不显著;非金属Si含量、浊度、悬浮物含量和COD含量都显著降低,取得了良好的絮凝分离效果,满足铀纯化废液后续的精馏处理要求。
实施例2
利用所述絮凝方法处理铀纯化废液,分析铀纯化废液和絮凝后上清液的酸度、铀浓度、杂质含量、浊度、悬浮物含量、COD含量,对比结果列于表2。
表2铀纯化废液絮凝处理数据对比
由表2中数据可以看出,铀纯化废液经阳离子聚丙烯酰胺絮凝处理后,其酸度和铀浓度基本未发生变化,金属杂质Fe、Cr、Ni、Mo、Ca的含量略有降低,但不显著;非金属Si含量、浊度、悬浮物含量和COD含量都显著降低,取得了良好的絮凝分离效果,满足铀纯化废液后续的精馏处理要求。
实施例3
利用所述絮凝方法处理铀纯化废液,分析铀纯化废液和絮凝后上清液的酸度、铀浓度、杂质含量、浊度、悬浮物含量、COD含量,对比结果列于表3。
表3铀纯化废液絮凝处理数据对比
项目 | 单位 | 铀纯化废液 | 絮凝后上清液 |
酸度 | mol/L | 1.56 | 1.56 |
铀浓度 | mg/L | 135 | 135 |
[Fe] | μg/L | 564 | 498 |
[Cr] | μg/L | 165 | 146 |
[Ni] | μg/L | 56 | 49 |
[Mo] | μg/L | 11.2 | 10.6 |
[Ca] | μg/L | 9.8 | 6.3 |
[Si] | μg/L | 2698 | 321 |
浊度 | NTU | 301 | 21 |
悬浮物 | mg/L | 465 | 15 |
COD | mg/L | 769 | 234 |
由表3中数据可以看出,铀纯化废液经阳离子聚丙烯酰胺絮凝处理后,其酸度和铀浓度基本未发生变化,金属杂质Fe、Cr、Ni、Mo、Ca的含量略有降低,但不显著;非金属Si含量、浊度、悬浮物含量和COD含量都显著降低,取得了良好的絮凝分离效果,满足铀纯化废液后续的精馏处理要求。
通过上述方法的实施,完成了铀纯化废液的絮凝处理,实现了对铀纯化废液中悬浮物的分离。所述的絮凝处理方法兼有一定的除油和除去部分金属杂质的能力,有效规避了铀纯化废液精馏过程堵塞再沸器的风险。所述絮凝处理方法工艺简单,药剂成本低,经验证铀纯化废液的絮凝处理方法具有可行性、可靠性。
Claims (8)
1.一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:配制絮凝剂
向絮凝剂配制槽(3)中加入去离子水,称量高分子絮凝剂固体加入絮凝剂配制槽(3)中配制絮凝剂;
步骤2:一次混合废液与絮凝剂
铀纯化生产线产生的酸性含铀废液在废液接收槽(1)内暂存,利用屏蔽泵A(2)输送至混合器(5),絮凝剂采用计量泵(4)输送至混合器(5),两者在混合器(5)中实现一次混合;
步骤3:再次混合废液与絮凝剂
一次混合后的废液与絮凝剂进入三级管道混合器(6)进一步混合,既保证混合均匀,也防止絮凝物再次破碎;
步骤4:絮凝分离
絮凝物与清液在澄清器(7)中澄清分相,使絮凝物与清液之间形成清晰的界面;
步骤1中所述的高分子絮凝剂固体为阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或聚合氯化铝;
步骤1中配制的絮凝剂质量浓度为0.3~0.8%。
2.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤1中向絮凝剂配制槽(3)内通入10m3/h压缩空气实现鼓泡搅拌,以充分混合均匀。
3.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤2中,一次混合的絮凝剂与废液流比为1:(1~60)。
4.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤3中,液体通过三级管道混合器(6)的时间控制在0.5~6s以内。
5.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤4中,澄清分相时澄清器(7)内液体停留时间为50~300s。
6.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤4中,澄清后上清液中聚丙烯酰胺(阳离子型)体积含量<0.01%,悬浮物含量<20mg/L,COD含量<300mg/L。
7.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤4中,上清液由溢流口流至废液中间槽(8),后续通过屏蔽泵B(9)送至精馏***,用于精馏工艺。
8.如权利要求1所述的一种铀纯化废液的絮凝处理方法,其特征在于:步骤4中,絮凝物自澄清器(7)的底部排出至污物储槽(10),然后通过污物输送泵(11)送至暂存。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |