[发明专利]一种用于铀氧化物破碎的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硝三氧化铀水合活化生成高活性三氧化铀的生产工艺，具体涉及该工艺中用于铀氧化物破碎的装置及方法。

背景技术

目前，我国铀纯化转化工程采用的工艺路线是以U₃O₈为原料，经过溶解、萃取、浓缩脱硝、水合还原、氢氟化、氟化，最后经冷凝液化制得UF₆产品。其中，浓缩脱硝工序采用流化床脱硝技术，所得到的脱硝UO₃物料反应活性较差，无法满足后续氢氟化、氟化工序的原料活性要求，需经过活化处理。而水合活化法是提高脱硝UO₃活性的一种有效方法，该方法是通过脱硝UO₃与去离子水反应，将高密度低孔隙率的脱硝UO₃颗粒转变成低密度多孔性的无定形UO₃颗粒，使比表面积显著增大，进而提高了反应活性。但在水合活化过程中UO₃极易结块，结块后颗粒粒径约10mm(最大粒径≤25mm)。而后端氢还原流化床原料要求平均粒径为40μm～100μm，因此需将水合活化后的UO₃物料颗粒破碎磨粉至所需粒径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铀氧化物破碎的装置及方法，其具有物料粒径满足要求、过滤精度高、物料收率高、不引入杂质元素等特点，同时破碎后物料的比表面积较破碎前增大、物料活性增强，适用于国内脱硝三氧化铀水合活化工艺。

实现本发明目的的技术方案：一种用于铀氧化物破碎的装置，该装置包括缓冲罐，缓冲罐入口连接输送物料的螺旋输送器；缓冲罐出口连接气流涡旋微粉机入口；气流涡旋微粉机出口连接旋风分离器上部入口，旋风分离器上部出口连接脉冲除尘器入口，旋风分离器下部物料出口通过卸料锁风阀连接缓冲料仓；脉冲除尘器上部气体出口连接高压风机；脉冲除尘器下部物料出口通过卸料锁风阀连接缓冲料仓；缓冲料仓下部带有物料出口。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的装置，其所述的缓冲罐出口通过闸板阀、软管连接气流涡旋微粉机。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的装置，其所述的脉冲除尘器采用不锈钢烧结滤芯。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的装置，其所述的气流涡旋微粉机磨块材料不含钼、钛、钒杂质元素。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的装置，其所述的脉冲除尘器上部带有反吹气进口。

本发明所述的一种用于铀氧化物破碎的方法，该方法包括如下步骤：

(a)水合干燥后的物料送入缓冲罐中；

(b)缓冲罐内的物料送入气流涡旋微粉机；

(c)物料在气流涡旋微粉机破碎并分选之后，通过高压风机产生的气流作用依次输送至旋风分离器和脉冲除尘器中进行气固分离；

(d)在旋风分离器和脉冲除尘器内分离后的物料分别通过卸料锁风阀落入缓冲料仓；

(e)最后物料从缓冲料仓流出。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的方法，其所述步骤(c)，旋风分离器中进行大部分物料的气固分离，剩余的部分未分离物料的分离过程在脉冲除尘器中进行。

如上所述的一种用于铀氧化物破碎的方法，其所述物料包括无定形三氧化铀、脱硝三氧化铀、二氧化铀、八氧化三铀或者它们的混合物料。

本发明的效果在于：

本发明所述的一种用于铀氧化物破碎的装置及方法，其具有物料粒径满足要求、过滤精度高、物料收率高、不引入杂质元素等特点。

本发明采用旋风分离器和脉冲除尘器，过滤精度高，相比较于布袋过滤，极大减少了铀氧化物粉末散落至周围作业环境的可能性，减弱了放射性和气溶胶对作业人员造成的健康损伤。在旋风分离器和脉冲除尘器下方设计的两个卸料锁风阀，减弱了气固分离之后的物料受到的负压影响，减轻了因负压导致的脉冲除尘器积料的可能。脉冲式定时反吹，达到了良好的除尘效果，实现了绝大部分物料的收集，物料收率达到了99.97％以上，减少了物料排放造成的经济损失。

本发明应用于三氧化铀生产系统，确保其安全、连续、稳定运行，实现三氧化铀物料的破碎，使物料粒径分布符合后端工序的要求，过滤精度和物料收率符合工艺要求，同时增大物料的比表面积，提高物料活性。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于铀氧化物破碎的装置结构示意图。

图中：1.缓冲罐；2.气流涡旋微粉机；3.旋风分离器；4.脉冲除尘器；5.高压风机；6.卸料锁风阀；7.缓冲料仓。

具体实施方式