[发明专利]一种净化处理氟化工艺尾气系统

说明书

本发明属于铀转化领域，具体涉及一种用于六氟化铀生产过程中产生含氟含铀工艺尾气的净化处理系统。本发明通过提供一种净化处理氟化工艺尾气系统，采用长期摸索确定的木炭吸附—碱液淋洗技术实现了对六氟化铀生产过程中氟化尾气中有害成分的净化处理，净化后的工艺尾气达到排放标准。该技术方法具有：系统结构简单、操作简便、控制条件易于实现、安全系数较高等优点。

技术领域

本发明属于铀转化领域，具体涉及一种用于六氟化铀生产过程中产生含氟含铀工艺尾气的净化处理系统。

背景技术

在天然六氟化铀生产过程中，工艺尾气通常含有0.05％～0.10％的UF₆、3％～7％的氟气和少量的氟化氢等有害气体。因此，工艺尾气的净化处理既要达到回收铀的目的，又要防止铀、氟对环境的污染。

氟化工艺尾气常用的处理方法有固体化学阱法、UF₄吸收法和碱液洗涤法。

1)固体化学阱法。常用的固体吸附剂有木炭、碱石灰以及活性CaSO₄(无水)、CaF₂、Al₂O₃等。木炭、碱石灰的吸附为化学吸附，其余三种吸附剂的吸附主要是物理吸附(它们中含有水份时，也能与氟气和UF₆作用；CaSO₄也能与氟气反应)。加拿大霍普港厂使用活性Al₂O₃以去除氟化工艺尾气中的UF₆。在一组以六个阱内径约为0.3m钢制的吸附柱中，气流在每个柱中的停留时间约为2分钟。排气管串接双重空气喷射器，以克服系统阻力，Al₂O₃中的铀采取酸浸法进行回收和去除。由于固体吸附剂在使用时，除NaF外，达到饱和吸附容量后，必须经采取湿法回收方式以回收铀，而氟气的回收再利用存在较大困难。因此，国外除少数工厂使用Al₂O₃吸附法外，一般不利用该类吸附剂进行氟化工艺尾气的处理。

2)UF₄吸收法。目前，在氟化工艺尾气的处理过程中，UF₄是普遍采用的一种吸附剂。它与工艺尾气中的UF₆作用时，可生成铀的中间氟化物，如UF₅、U₄F₁₇、U₂F₉等；与氟气作用时，除可生成UF₆外，也可生成上述铀的中间氟化物。这些铀的中间氟化物可直接返回到氟化反应器中继续参与氟化反应，而无需采取其他回收手段，因而UF₄是一种最为经济的吸附剂。为最大限度的利用氟气，国外多数铀转化厂采用UF₄吸收法设置氟气净化或再循环利用装置。

3)碱液洗涤法。氟化工艺尾气与水或水溶液接触时，UF₆水解为UO₂F₂和氟化氢而转入到溶液中。氟气也能与水作用，除生成氢氟酸外，还释放出氧气、微量臭氧、氟化氧等气体和大量的热。由于氢氟酸具有强烈的腐蚀性，生产中，通常采用浓度为5％～10％的苛性碱或纯碱溶液作淋洗剂，以便及时中和生成的氢氟酸。法国皮埃尔拉特厂采用的碱液洗涤法基本流程如图1所示。

目前，国内有转化生产线通过借鉴国外先进经验，结合自身多年生产经验，采用木炭吸附—碱液淋洗技术，建立了一套安全、有效的氟化工艺尾气净化处理系统，并熟练掌握了氟化工艺尾气净化处理技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用木炭吸附—碱液淋洗技术，提供一种净化处理氟化工艺尾气系统，安全有效的去除六氟化铀生产过程中的氟化工艺尾气，确保处理后的工艺废气达到排放标准。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

一种净化处理氟化工艺尾气系统，该系统包括尾气系统、冷却水系统以及碱液循环系统；