[发明专利]一种三碳酸铀酰铵制备铀氧化物过程中尾气循环利用方法

说明书

本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种三碳酸铀酰铵制备铀氧化物过程中尾气循环利用方法，该方法包括步骤一，煅烧尾气收集，步骤二，对重整结晶槽内使用碳酸铵浓液，对核纯级硝酸铀酰溶液进行转型结晶，步骤三、深度反应，步骤四，循环处理；本方法将煅烧产生的尾气返回至三碳酸铀酰铵重整结晶槽，利用结晶母液对氨气和二氧化碳进行回收，生成碳酸铵溶液，提高母液中碳酸铵浓度，从而降低母液中铀金属的浓度，提高金属回收率；结晶母液中碳酸铵浓度提高后返回结晶系统进行下一轮结晶，可以减少碳酸铵的消耗；改进工艺实行后与原工艺相比，可以减少废水量75％，降低铀纯化成本3％，提高外排气体的合格率，具有明显的社会效益与经济效益。

技术领域

本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种三碳酸铀酰铵制备铀氧化物过程中尾气循环利用方法。

背景技术

目前铀纯化的基本流程都是铀化学浓缩物经硝酸溶解后通过溶剂(TBP)萃取进行纯化，再经反萃取将铀从有机相转入水相中形成硝酸铀酰溶液，利用纯化的硝酸铀酰生产铀氧化物，是铀纯化的基本流程。

在我国由于国内矿山提供的原料杂质含量差异较大、性能千差万别，需要使用一种适应性强、除渣能力强的流程，目前我国主要采用的AUC煅烧法生产铀氧化物。

主要工艺流程为：铀化学浓缩物经硝酸溶解、过滤，制得硝酸铀酰萃原液，经TBP/磺化煤油萃取后，再反萃取制得精制的硝酸铀酰溶液；经过沉淀、结晶制备三碳酸铀酰铵晶体，过滤后进行煅烧生产核纯级铀氧化物；煅烧过程中会产生氨气、二氧化碳、水蒸气等尾气，采用三级水吸收和一级酸吸收后，尾气合格后外排，吸收水经回收铀、氨氮后合格外排。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种三碳酸铀酰铵制备铀氧化物过程中尾气循环利用方法，利用结晶母液对氨气和二氧化碳进行回收，生成碳酸铵溶液，提高母液中碳酸铵浓度，从而降低母液中铀金属的浓度，提高金属回收率；结晶母液中碳酸铵浓度提高后返回结晶系统进行下一轮结晶，可以减少碳酸铵的消耗。

本发明的技术方案如下：

一种三碳酸铀酰铵制备铀氧化物过程中尾气循环利用方法，该方法包括步骤一，煅烧尾气收集，步骤二，对重整结晶槽内使用碳酸铵浓液，对核纯级硝酸铀酰溶液进行转型结晶，步骤三、深度反应，步骤四，循环处理；

步骤一、煅烧尾气收集，将煅烧尾气经过一级冷凝降温，除去冷凝水，剩余的氨气、二氧化碳进入尾气缓冲罐，进行气体收集，冷凝水返回结晶重整槽中；

步骤二、对重整结晶槽内使用碳酸铵浓液，对核纯级硝酸铀酰溶液进行转型结晶，形成物料混合浆体，通入步骤一收集到的含氨气和二氧化碳的尾气，混合浆体吸收氨气和二氧化碳，进行三碳酸铀酰铵深度反应，不能反应的尾气经过酸洗吸收尾气符合大气污染物综合排放标准；

步骤三、深度反应，经过深度反应，三碳酸铀酰铵晶体进行过滤后煅烧，滤液返回重整结晶槽内；

步骤四，循环处理，重复步骤一、二、三，形成循环，分析检测母液中碳铵浓度低于200g/l时，碳铵进行反应，完成循环。

所述步骤二中，碳酸铵浓液的碳酸铵浓度为200-250g/l。

所述步骤二中，核纯级硝酸铀酰溶液中铀金属浓度为80-100g/l。

所述步骤三中，控制结晶母液中碳铵浓度在300-350g/l范围内，母液中铀含量小于0.5g/l。

所述步骤四中，每完成四个循环，更换结晶母液，使用新配制的碳铵浓液进行结晶，结晶母液去母液处理中心进行回收碳铵、氨水及后续处理。

本发明的有益效果在于：