Процессы и аппараты урановых производств Курс лекций Ассистент кафедры ХТРЭ Кантаев Александр Сергеевич МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1

Лекция 7 Обогащение руд Химическое обогащение 2

Каскад аппаратов для выщелачивания 3 Рисунок – 1 Каскады выщелачивания: I - подача пульпы, II - пульпа на разделение фаз. а - из трех агитаторов; б -из трех пачуков:

Аппараты со взвешенным слоем. Пульсационные аппараты 4 Рисунок – 2 Аппарат со взвешенным слоем: линии для подачи твердого материала (1) и выщелачивающего раствора (5), вывода осветленного раствора (2), илов (3), песков (4)

5 Рисунок – 3 Пульсационный аппарат для выщелачивания: 1 - корпус; 2 - пульсационное перемешивающее устройство; 3 - пульсационная камера; 4 - генератор импульсов; 5 - электродвигатель; б - ресивер Аппараты со взвешенным слоем. Пульсационные аппараты

6 Рисунок – 4 Пульсационные колонны для выщелачивания со смешанным (а) и прямоточным (б) движением фаз: I - осветленный раствор, II - исходная пульпа, III - выщелачивающий раствор, IV - пульпа после выщелачивания: 1 - корпус; 2 - разделительная головка; 3 - отстойная зона; 4 - тарелки КРИМЗ; 5 - пульсационная камера; 6 - аэролифт Аппараты со взвешенным слоем. Пульсационные аппараты

7 Рисунок – 5 Конструктивная схема тарелки КРИМЗ: 1 - тарелка; 2 - отверстие; 3 - направляющие лопатки Аппараты со взвешенным слоем. Пульсационные аппараты

8 Рисунок – 6 Роторно-пульсационный аппарат: 1 - ротор; 2 - статор Физические методы интенсификации выщелачивания

9 Рисунок – 7 Аппаратурная схема узла автоклавного выщелачивания с горизонтальным автоклавом (а) и схема вертикального автоклава (б) с обогревом и перемешиванием острым паром; I - исходная пульпа, II - пульпа на дальнейшую переработку: 1 - корпус автоклава; 2 - загрузочный патрубок (в горизонтальном автоклаве по нему же подается острый пар); 3 - патрубок для вывода пульпы из автоклава; 4 - патрубок для подачи острого пара; 5 - самоиспаритель; б - каплеотделительное устройство; 7 - ввод пульпы в самоиспаритель; 8 - отбойник из броневой стали; 9 - патрубок для вывода пульпы; 10 - сборник пульпы; 11 - насос; 12 - реактор для предварительного нагрева пульпы Автоклавное выщелачивание

10 Рисунок – 8 Горизонтальные многосекционные (а) и вертикальный (б) автоклавы с механическим перемешиванием пульпы, работающие под повышенным давлением кислорода или воздуха; I - пульпа, II - выщелачивающий реагент: 1 - корпус; 2 - валы мешалок; 3 - перегородки; 4 - пропеллерные мешалки; 5 - смотровое окно Автоклавное выщелачивание

11 Рисунок – 9 Аппараты (перколяторы) для перколяционного выщелачивания: а - с движением раствора под действием силы тяжести (сверху вниз); б - с принудительной циркуляцией раствора (снизу вверх); I - выщелачивающий раствор, II - раствор на дальнейшую переработку; 1 - корпус; 2 - выщелачиваемый материал; 3 - дренажное устройство; 4 - насос Перколяционное выщелачивание

12 Рисунок – 10 Кучное выщелачивание: I – выщелачивающий раствор, II - сбор раствора, III - раствор на дальнейшую Перколяционное выщелачивание

13 Рисунок – 11 Вертикальный разрез участка подземного выщелачивания: 7 - продукционная скважина; 2 - закачная скважина; 3 - сланец или плотные глинистые породы; 4 - песчаник; 5 - перфорированная труба; 6 - урановое рудное тело Подземное выщелачивание

14 Рисунок – 12 Размещение скважин при площадной системе: 1 - граница рудного тела; 2 - начальный участок выщелачивания; 3 - закачная скважина; 4 - продукционная скважина; 5 - глубокая контрольная скважина; 6 - мелкая контрольная скважина Подземное выщелачивание

15 Рисунок – 13 Размещение скважин при линейной схеме: а - прямоугольная система; б - шахматная система с отношением числа продукционных скважин (х) к числу закачных (о) 1/2; в - то же, при отношении 1/4: 1 - граница рудного тела; 2 - добычная ячейка Подземное выщелачивание

16 Рисунок – 14 Закачная скважина: 1 центрирующее устройство; 2 бетонная пробка; 3 фильтр; 4 рудное тело Подземное выщелачивание

17 ИОНООБМЕННАЯ СОРБЦИЯ Области применения, классификация сорбентов, основные понятия и определения