Vi snakket med Nord-Amerikas ledende i Situ Leach (ISL) uran gruvedrift ingeniører, og hadde dem forklare akkurat hvordan ISL arbeidet. De fleste av de betydelige ISL operasjonene i USA ble konstruert og/eller konstruert av disse ingeniører. De forklarte hvordan ISL gruvedrift er egentlig bare å reversere prosessen med mor natur.
ISL UTVINNING OG BEHANDLING
I løpet av ISL gruvedrift pumpes vann til overflaten fra produksjonsbrønner som inneholder uran i svært lave konsentrasjoner på rekkefølgen deler per million konsentrasjoner. Det neste trinnet i ISL prosessen er å trekke ut uran-dicarbonate. Utvinning er gjort av kjemisk utveksler ioner inne prosessanlegg. "Ionebytte prosessen er meget analog til en hjem Culligan ® vann Tøymykneren," avslørt Anthony. "Det fjerner hardhet eller kalsium fra vannet ved å erstatte den med natrium, ved hjelp av ionebytte harpiks. Hvis du går til Lowes eller Home Depot, og kjøpe en vann Tøymykneren, du innerst inne har en hjem versjon av et anlegg for utvinning av uran. " Den største forskjellen er vann Tøymykneren vil ha en kation exchanger. "For en uran anlegg skal fungere skikkelig, må du bruke en anion exchange harpiks, som er spesielt designet for å laste inn uran," Anthony avklart.
Og hva er dette magiske "ionebytte harpiks"? Harpiksen består av liten polymer perler, noe som er ladede partikler har en affinitet for uran anioner. "Det er bokstavelig talt millioner av disse små harpiks perlene i et fartøy som kan adsorberes lav konsentrasjon av uran i løsning, sier Anthony. Adsorpsjon er når noe er tiltrukket av noe annet eller klynger seg til det, som statisk elektrisitet.
Hvorfor har du å behandle uran som dette? "Kort sagt, ion-exchange-prosessen er en malmkarakterisering (reduksjon) prosess som konsentrerer seg store mengder lav konsentrat uran løsning til et mye mindre volum som inneholder en mye høyere konsentrasjon av uran, sier Anthony. Med andre ord, er malmkarakterisering bare konsentrere uran fra det store volumet av vann der det er minelagt i en mer kompakt form. Foretrukket måte er gjennom en ion-exchange.
Anthony ga en virkelige eksempel av malmkarakterisering prosessen, "tre millioner gallons av wellfield løsning som inneholder fortynnet konsentrasjoner av uran, på 100 deler per million minus 0,10 gram/liter, sendes gjennom en seng av ionebytte harpiks. Dette kan ta 24 timer å oppnå Hvis løsningen strømmer på 2500 liter per minutt. Etter dette lang tid, blir harpiks lastet med ca 2500 pounds av uran."
STRIPPING URANET
Stripping uranet kalles elueringsrør prosessen. Dette er gjort gjennom en kjemisk utveksling av positivt- og negativt ladet ioner. Harpiks er klassifisert av tillegget på aktive nettsteder. "Webområdene aktiv på harpiks er positivt ladet for anion harpikser- og negativt ladde for kation harpikser," Norris opplyst oss. "Den harpiks evne til å trekke ut kjemiske ioner fra en løsning er avledet fra det som kalles et aktivt nettsted," fortsatte han. "I vårt tilfelle, kloridioner innhentet fra vanlige fortelling salt brukes til å stabilisere eller midlertidig nøytralisere dette positivt ladede aktive området." De negativt ladde klorid ion pinner til positivt ladede området, holdt på plass av hva Norris kalte "elektrostatisk styrker." Når de negativt ladde ionene, for eksempel uranyl dicarbonate, er plassert i kontakt med løsningen, vil sparke av klorid og erstatte det med uranyl dicarbonate.
Det var kjemi leksjon. Anthony oppsummerte det opp i et nøtteskall, "de fortrenge bare det. Det er en større affinitet for klorid ion til harpiks enn det er for uranet. Så, uranet er strippet fra massen." Av prosessanlegget strimler kjemisk lastet uran fra harpiks av soaking hele pakken av uran-laden harpiks i en salt bad-løsning. "Volumet av salt løsning er på 10.000 liter, noe som resulterer i en løsning konsentrasjon av 30 gram/liter uran," sa Anthony, som beskriver prosessen med hvordan uranet blir konsentrert. "Strippet uran løsning konsentrasjonen er forstørret 300 ganger mer enn den wellfield løsningen," informerte han oss. "Konsentrasjon-nivå kan nå bli økonomisk behandlet for gjenoppretting: nedbør, avvanning, tørking og tromming for et atomanlegg."
Å FÅ URAN I TROMMELEN
Når uranet er fjernet fra løsningen, er det igangsatte. På dette punktet i behandling scenen må yellowcake slurry. På nært hold, det ser ut som en slags gulaktig og våt, rennende sement blanding. Avvanning prosessen gjør nettopp det, den fjerner vannet fra yellowcake blandingen.
"Jeg bruker et filter trykk, en enhet som er utformet for å skille faste stoffer fra løsninger," forklarte Anthony. Filteret presser er i utstrakt bruk i ulike typer mat, kjemiske og narkotika behandling over hele verden. "Uran faste stoffer, nå ser mer ut som yellowcake, beholdes i filter-trykk, der de kan vaskes og senere luft tørket, før tørking dem til et pulver med en lav temperatur vakuum tørketrommel," sa Anthony tar oss trinn for trinn gjennom denne prosessen.
Så hva er filteret pressen og hvordan du ende opp med ferdig yellowcake når du er ferdig? "Det er en rekke plater og hul rammer, eller det kan være en rekke nedsenkede kamre," Anthony besvart. "Filter klut er drapert over platene eller chalked i de nedsenkede kamrene. Yellowcake slurry blir pumpet gjennom filteret slik at flytende fase passerer gjennom filteret klut, overlapping uran oksid inne i enheten." Anthony liker å pakke filteret pressen opp med så mye yellowcake som det kan holde. "Det er deretter vasket med rent vann å forskyve kloridioner til et lavt nivå," forklarte Anthony. Hvis du ikke fjerner klorid konsentrasjoner til akseptabelt nivå kreves av en uran berikelse anlegget, vurderes en fin mot at forsendelsen.
De siste trinnene inkluderer å formidle yellowcake til vakuum tørketrommel. Uran oksid fargen, avhenger av hvor høyt eller lavt en temperatur brukes til å tørke "yellowcake." Patrick Drummond, Smith-Highland Ranch plante superintendent, viste oss ren uran oksid tørket ved høye temperaturer. Det var nesten svart. Etter tørking prosessen er fullført, er uranet pakket i DOE-godkjent 55 gallon trommer og fraktet til en berikelse anlegget. Det er deretter når anriket uran kan til slutt brukes til å drive en kjernefysisk reaktor og gi en rimelig kilde til elektrisitet.
No comments:
Post a Comment