溶解崗位操作法

1、溶解崗位操作法一. 崗位任務(wù) 本崗位的主要任務(wù)為：1）在S-01溶解器內(nèi)用6mol/L的硝酸溶液溶解天然鈾原料（UO2或UO3）；2）溶解后的硝酸鈾酰料液經(jīng)S-34揚(yáng)液器倒入S-02供料槽內(nèi)供蒸發(fā)工序使用。二. 工藝原理UO2（或U3O8）溶解主要方程式為： UO2 +4HNO3(濃) UO2(NO3)2+2H2O+2NO2+Q 3UO2+ 8HNO3(稀) 3UO2(NO3)2+4H2O+2NO+Q注：大于8mol/L為濃硝酸。 溶解崗位的工藝是以稀硝酸溶解二氧化鈾，計(jì)算式為：V總=V總 式中： V總-溶解液總體積；L Gu-投料鈾重量； g Cu-溶解液控制鈾濃度；g/L V水-潤濕水體積

2、； L V濃-加入濃硝酸體積； L溶解一批鈾原料所需濃硝酸的用量為： V濃=1000×d 式中：V濃-濃硝酸用量；Ld-鈾酸摩爾比;GU-投料鈾重量；gMu-鈾分子量； gN濃-濃硝酸濃度 mol/L溶解潤濕水和初始硝酸用量為： V水=V總- V濃 V初濃= 式中： V初濃-初始加入濃硝酸用量； L三. 流程簡述本崗位的工藝流程為：啟動418/1-01一工段尾氣處理系統(tǒng)的兩臺壓空噴射泵，使硝酸回收塔產(chǎn)生負(fù)壓，并使與其相連的S-01溶解器產(chǎn)生負(fù)壓。利用負(fù)壓先將一定量的浸潤水通過進(jìn)料管抽入S-01溶解器內(nèi)，再將一批次（1000kg U）的天然鈾原料抽入S-01溶解器內(nèi)，開啟S-01溶解器

3、加熱保溫蒸汽管線上閥門，通過S-01溶解器保溫夾套將浸潤水加熱至80。連續(xù)緩慢加入計(jì)算量的6mol/L的硝酸溶液，并開啟壓空攪拌，使天然鈾原料在S-01溶解器中溶解。溶解尾氣由負(fù)壓抽入418/1-01一工段尾氣處理系統(tǒng)，經(jīng)硝酸回收塔處理后，由34#大煙囪排入大氣。待全部鈾原料溶解后，從溶解器取樣孔取5mL樣品，送分析室分析鈾濃度和酸度。利用S-34揚(yáng)液器將S-01溶解器中溶解液轉(zhuǎn)至S-02供料槽中。本崗位設(shè)備工藝流程圖如圖1所示。四. 操作程序1 開車前準(zhǔn)備（1） 開車前，必須召集崗位所有操作人員進(jìn)行安全生產(chǎn)學(xué)習(xí)，強(qiáng)化安全意識，及時總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提高勞動技能，使操作人員操作時做到按部就班，胸有

4、成竹，章法明晰。（2） 聯(lián)系試劑配制崗位，確認(rèn)所需試劑足量、齊備。（3） 各設(shè)備儀表需處于良好狀態(tài)，并通知儀表人員準(zhǔn)備啟動。（4） 各設(shè)備開車前必須首先檢查各閥門所處狀態(tài)，確保各閥門使用性能狀態(tài)良好，除呼排管閥門外，其余閥門須處于關(guān)閉狀態(tài)。（5） 聯(lián)系好動力供應(yīng)，如壓空、蒸汽、水、電、真空等。（6） 摸清各設(shè)備所存溶液狀況，并檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備狀況。（7） 接到值班長通知后開車，同時通知聯(lián)系蒸發(fā)操作崗位和脫硝崗位，準(zhǔn)備啟動下一步操作程序。（8） 各設(shè)備加料和放料前后，必須對各容器內(nèi)液位進(jìn)行記錄，并將該情況通知相關(guān)崗位，防止跑串料液。2 啟動尾氣處理系統(tǒng)負(fù)壓（1） 開啟418/1-01一工段尾氣處

5、理系統(tǒng)相關(guān)閥門，啟動的兩臺壓空噴射泵，使尾氣處理系統(tǒng)形成負(fù)壓。（2） 開啟S-01溶解器上尾氣閥門RJ-10，觀察并記錄S-01溶解器負(fù)壓表指示。3 加入浸潤水（1） 打開進(jìn)料閥門RJ-01，將二樓無離子水臨時管接入S-01溶解器加料管內(nèi)，開閥門ZF-14（見蒸發(fā)崗位工藝流程圖），向S-01溶解器中加入浸潤水。（2） 觀察S-01溶解器液位指示，當(dāng)浸潤水加入量達(dá)到500L液位指示時，關(guān)閉無離子水臨時管線上閥門ZF-14和進(jìn)料閥門RJ-01，記錄當(dāng)前液位指示。4 攪拌升溫（1） 浸潤水加入完畢后，先開蒸汽管線閥門RJ-14、RJ-12、RJ-26、RJ-11，再緩慢關(guān)閉閥門RJ-12，向S-01

6、溶解器加熱夾套內(nèi)通入0.2MPa（表壓）蒸汽。（2） 通過S-01溶解器上的溫度計(jì)觀察溶解器內(nèi)液體溫度，當(dāng)溶解器內(nèi)液體溫度達(dá)到80時，關(guān)小閥門RJ-11，使溶解器內(nèi)物料溫度保溫在80。并記錄加熱操作時間。（3） 如特下廊內(nèi)蒸汽排放量過大，適當(dāng)打開冷卻水閥門RJ-13，對排放蒸汽進(jìn)行冷卻。（4） 當(dāng)溶解器內(nèi)液體溫度達(dá)到80時，打開壓空管線閥門RJ-06，緩慢開啟閥門RJ-08，通過壓空管線上壓力表指示，調(diào)節(jié)閥門RJ-08開度，使壓力指示為0.2MPa（表壓），對溶解器內(nèi)液體進(jìn)行攪拌。溶解過程中，一直保持壓空攪拌。記錄攪拌壓空壓力。5 加入固料（1） 用418/1-01五工段二樓吊車將桶裝天然鈾原

7、料吊至二樓平臺，放置在手推車上。（2） 打開加料小室門，將手推車推至加料小室內(nèi)，關(guān)閉加料小室門。（3） 將加料管插入原料桶內(nèi)，打開閥門RJ-01，利用S-01溶解器內(nèi)負(fù)壓將天然鈾粉末抽入溶解器內(nèi)。（4） 通過加料小室窺視窗觀察進(jìn)料情況，當(dāng)一桶固料全部抽入S-01溶解器后，關(guān)閉閥門RJ-01。（5） 重復(fù)（1）（4）步驟，將一批固料（1000kg U）全部加入S-01溶解器中。（6） 當(dāng)一批固料加入完畢后，將二樓無離子水臨時管接入S-01溶解器加料管內(nèi)，開閥門ZF-13，向S-01溶解器中加入約50L無離子水，沖洗加料管線。沖洗完畢后，關(guān)閉閥門ZF-13、RJ-01。（7） 進(jìn)料過程所用時間應(yīng)不

8、少于40min，即平均每分鐘進(jìn)料不得超過25kg U，以保證鈾原料被浸潤酸充分潤濕。加料完畢后，浸潤30min。（8） 記錄加料量和加料起止時間。6 加酸溶解（1） 打開S-01溶解器尾氣旁路管線閥門RJ-09，以增大尾氣排氣量，同時打開S-07尾氣旋風(fēng)分離器底部回流管線閥門RJ-07，使分離的液體流回S-01溶解器內(nèi)。（2） 打開硝酸進(jìn)料管上閥門RJ-02，通知試劑配制崗位工藝人員，開閥門PZ-20，向S-01溶解器加入1870L的6mol/L HNO3。（3） 通過閥門PZ-20開度控制加酸流量，加酸過程所用時間不低于120min，即每分鐘加入的硝酸體積不大于15.5L。 （4） 觀察S-

9、39設(shè)備液位計(jì)指示，當(dāng)送酸量達(dá)到1870L時，關(guān)閉閥門PZ-20，并通知溶解崗位工藝人員，溶解酸加入完畢。（5） 關(guān)閉閥門RJ-02，記錄S-01溶解器液位指示、料液初始溫度、密度。（6） 通知蒸發(fā)崗位和脫硝崗位分別提前12h（此段時間由試驗(yàn)確定）開始加熱循環(huán)保溫水和開始烘床并進(jìn)行流態(tài)化調(diào)試，并做好其他諸項(xiàng)準(zhǔn)備。（7） 計(jì)算量的溶解硝酸加完后，繼續(xù)在80保溫壓空攪拌溶解1h。（8） 固料溶解完畢后，關(guān)閉閥門RJ-09、RJ-07，記錄S-01溶解器液位指示、料液溫度、密度、溶解時間。7 取樣（1） 當(dāng)固料溶解完畢后，打開S-01溶解器取樣孔蓋板，將不銹鋼取樣杯放入溶解器液面下，取樣杯盛裝溶解液

10、后，提出取樣杯。（2） 用自動取樣器從取樣杯中取5mL溶解液裝入玻璃取樣瓶中。取樣杯中多余溶解液倒回溶解器中，蓋好S-01溶解器取樣孔蓋板。（3） 記錄取樣時間和取樣量，將樣品送03#分析室分析溶解液酸度和鈾濃度。（4） 根據(jù)分析結(jié)果，將溶解液酸度和鈾濃度通知蒸發(fā)崗位工藝人員，以便調(diào)節(jié)蒸發(fā)崗位運(yùn)行參數(shù)。8 倒料（1） 關(guān)閉S-01溶解器上閥門RJ-26、RJ-11、RJ-14，調(diào)節(jié)閥門RJ-08和RJ-10開度，使溶解器內(nèi)負(fù)壓降低至0.02MPa。（2） 關(guān)閉S-34揚(yáng)液器的呼排閥RJ-17，打開倒料閥RJ-16，打開真空閥RJ-22、RJ-23，將S-01溶解器中料液抽入S-34揚(yáng)液器中。（

11、3） 觀察S-34揚(yáng)液器液位報(bào)警指示和真壓空表指示，當(dāng)S-34揚(yáng)液器內(nèi)液位達(dá)到上液位報(bào)警時，關(guān)閉倒料閥RJ-16和真空閥RJ-23，打開呼排閥RJ-17，泄去S-34揚(yáng)液器內(nèi)負(fù)壓。（4） 打開S-02供料槽進(jìn)料閥RJ-19，關(guān)閉S-34揚(yáng)液器呼排閥RJ-17，打開出料閥RJ-18，并確認(rèn)供料槽呼排處于開啟狀態(tài)。然后，開啟壓空閥RJ-21、RJ-20，將S-34揚(yáng)液器中料液壓入S-02供料槽中。（5） 觀察S-34揚(yáng)液器液位報(bào)警指示和真壓空表指示，當(dāng)S-34揚(yáng)液器內(nèi)液位達(dá)到下下液位報(bào)警時，送料完畢，關(guān)閉S-34揚(yáng)液器壓空閥RJ-20和出料閥RJ-18、S-02供料槽進(jìn)料閥RJ-19，開啟S-34

12、揚(yáng)液器呼排閥RJ-17，泄去S-34揚(yáng)液器內(nèi)正壓。（6） 重復(fù)（2）（5）步驟，將S-01溶解器內(nèi)料液全部倒至S-02供料槽中。倒料完畢后，關(guān)閉閥門所有閥門，記錄倒料操作時間及S-01溶解器和S-02供料槽的液位指示。（7） 溶解器倒料完畢，通知蒸發(fā)崗位倒料完畢，并開始進(jìn)行下批次天然鈾的溶解。當(dāng)工藝需要回料處理時，將S-02供料槽中料液通過S-34揚(yáng)液器倒回S-01溶解器，操作步驟如下：（8） 關(guān)閉S-34揚(yáng)液器的呼排閥RJ-17，打開S-02供料槽倒空閥RJ-24和倒料閥RJ- 27（在原S-34揚(yáng)液器遺留口與S-02供料槽倒空管連接倒料管），打開真空閥RJ-22、RJ-23，將S-02供料

13、中料液抽入S-34揚(yáng)液器中。（9） 觀察S-34揚(yáng)液器液位報(bào)警指示和真壓空表指示，當(dāng)S-34揚(yáng)液器內(nèi)液位達(dá)到上液位報(bào)警時，關(guān)閉倒料閥RJ-27和真空閥RJ-23，打開呼排閥RJ-17，泄去S-34揚(yáng)液器內(nèi)負(fù)壓。（10） 打開S-01溶解器尾氣閥門RJ-10，關(guān)閉S-34揚(yáng)液器呼排閥RJ-17，打開倒料閥RJ-15，開啟壓空閥RJ-21、RJ-20，將S-34揚(yáng)液器中料液壓入S-02供料槽中。（11） 觀察S-34揚(yáng)液器液位報(bào)警指示和真壓空表指示，當(dāng)S-34揚(yáng)液器內(nèi)液位達(dá)到下下液位報(bào)警時，倒料完畢，關(guān)閉S-34揚(yáng)液器壓空閥RJ-20和出料閥RJ-15，開啟S-34揚(yáng)液器呼排閥RJ-17，泄去S-

14、34揚(yáng)液器內(nèi)正壓。（12） 重復(fù)（8）（11）步驟，將S-02供料槽內(nèi)料液全部倒至S-01溶解器中。倒料完畢后，關(guān)閉閥門所有閥門，記錄倒料操作時間及S-01溶解器和S-02供料槽的液位指示。9 過濾器沖洗（1） 每批溶解液倒料完畢后，需要對溶解器頂部燒結(jié)不銹鋼過濾器進(jìn)行反沖洗。開閥門RJ-09，緩慢開啟反吹壓空閥門RJ-04，用0.2MPa（表壓）壓空對燒結(jié)不銹鋼過濾器進(jìn)行反吹，反吹10mim后，關(guān)閉閥門RJ-04和RJ-09。（2） 當(dāng)壓空反吹效果不明顯，用硝酸反洗。開閥門RJ-03，通知試劑配制崗位，開閥門PZ-20，向S-01溶解器送酸20L（6mol/L HNO3）。（3） 送酸完畢后

15、，關(guān)閉閥門PZ-20、RJ-03，使硝酸浸泡燒結(jié)不銹鋼過濾器20min。（4） 開閥門RJ-09和RJ-04，反吹10mim，將清洗酸從燒結(jié)不銹鋼過濾器內(nèi)排出至溶解器內(nèi)。然后關(guān)閉閥門RJ-04和RJ-09。10 系統(tǒng)停車（1） 溶解系統(tǒng)臨時停車時，如料液未倒空，則關(guān)閉各進(jìn)料管線閥門，但S-01溶解器加熱保溫蒸汽閥門RJ-11和RJ-14，尾氣管線上閥門RJ-10和RJ-07，壓空攪拌閥門RJ-06和RJ-08等均處于開啟狀態(tài)，保持運(yùn)行時狀態(tài)；如溶解器內(nèi)料液已全部倒空，則關(guān)閉所有閥門。（2） 溶解系統(tǒng)長期停車時，先將溶解器內(nèi)料液倒空，然后關(guān)閉所有閥門，并停一工段尾氣處理系統(tǒng)的壓空噴射泵，關(guān)閉硝酸

16、回收塔相關(guān)閥門。11 注意事項(xiàng)（1） 操作人員嚴(yán)格按照本操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)施，如出現(xiàn)違章現(xiàn)象及時制止并糾正。（2） 試劑輸送過程中，密切關(guān)注管道、閥門、試劑配制槽變化情況。（3） 根據(jù)工藝要求，嚴(yán)格控制天然鈾原料溶解過程中浸潤水、鈾原料及硝酸的加入量和加入速度，控制好溶解時間，避免溶解反應(yīng)過于劇烈導(dǎo)致尾氣中霧沫夾帶過多，并做好記錄。（4） 根據(jù)溶解液樣品分析結(jié)果，結(jié)合溶解液體積，及時核算溶解率，如溶解液中鈾總量與加入的固料中鈾總量不否，可能是原料未完全溶解，延長溶解時間，并根據(jù)溶解液酸度，考慮加入適量硝酸，使鈾原料溶解完全。五. 工藝參數(shù)溶解崗位運(yùn)行過程中工藝控制參數(shù)如表1所示。表1 溶解崗位工藝

17、控制參數(shù)序號工序控制項(xiàng)目單位范圍備注溶解液U濃度H+濃度體積g/Lmol/LL4001.524001尾氣處理系統(tǒng)壓空噴射泵壓空壓力硝酸回收塔噴淋水流量溶解器內(nèi)負(fù)壓MPaL/minmmHg0.320450參考一工段硝酸回收崗位控制參數(shù)。2浸潤水加入進(jìn)料量L/批5003攪拌升溫蒸汽壓力攪拌強(qiáng)度加熱溫度MPaN M3/M2 min0.50.280溶解過程中保持?jǐn)嚢鑿?qiáng)度和料液溫度。4固料加入進(jìn)料量進(jìn)料速度沖洗水量Kg/批Kg/minL/批10002550前10批固料為UO2，后續(xù)固料UO3。5加酸溶解硝酸濃度硝酸加入量硝酸加入速度負(fù)壓溫度mol/LLL/minmmHg6210017.530080硝酸為

18、工業(yè)純。6取樣取樣量mL57倒料負(fù)壓正壓mmHgMPa3500.38過濾器沖洗壓空沖洗酸濃度沖洗酸量MPamol/LL0.3620六. 主要設(shè)備及功能本崗位主要設(shè)備包括：S-01溶解器、S-34揚(yáng)液器、S-02供料槽、S-07旋風(fēng)分離器，設(shè)備主要參數(shù)及功能如表2所示。表2 溶解崗位主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備位號設(shè)備名稱材質(zhì)設(shè)備尺寸D×H（mm）有效容積L工作介質(zhì)工作溫度工作壓力（表壓）備注1S-01溶解器不銹鋼1400×39003000UO2(NO3)280-0.0552S-02供料槽內(nèi)襯不銹鋼L=3000，B=1300H=10003600UO2(NO3)2常溫常壓3S-07旋

19、風(fēng)分離器不銹鋼4S-34揚(yáng)液器不銹鋼1200×16001300UO2(NO3)2常溫-0.65至3本崗位所屬閥門詳見下表。表3 溶解崗位所屬閥門一覽表編號規(guī)格材質(zhì)介質(zhì)位置RJ-01DN40碳鋼UO2固料2樓RJ-02DN40不銹鋼HNO31樓RJ-03DN40不銹鋼HNO31樓RJ-04DN25碳鋼壓空2樓RJ-05DN40碳鋼真空2樓RJ-06DN25不銹鋼壓空2樓RJ-07DN25碳鋼硝酸鈾酰料液2樓RJ-08DN25不銹鋼壓空1樓RJ-09DN100不銹鋼尾氣2樓RJ-10DN100不銹鋼尾氣2樓RJ-11DN40碳鋼蒸汽1樓RJ-12DN25碳鋼蒸汽1樓RJ-13DN25碳鋼生產(chǎn)水1樓RJ-14DN25碳鋼冷卻水1樓RJ-15DN25碳鋼硝酸鈾酰料液2樓RJ-16BTF40不銹鋼硝酸鈾酰料液1樓RJ-17DN25不銹鋼呼排1樓RJ-18BTF-25不銹鋼硝酸鈾酰料液1樓RJ-19DN25不銹鋼硝酸鈾酰料液1樓RJ-20DN25不銹鋼壓空1樓RJ-21DN20