溶解岗位操作法

1、溶解岗位操作法一. 岗位任务 本岗位的主要任务为：1）在S-01溶解器内用6mol/L的硝酸溶液溶解天然铀原料（UO2或UO3）；2）溶解后的硝酸铀酰料液经S-34扬液器倒入S-02供料槽内供蒸发工序使用。二. 工艺原理UO2（或U3O8）溶解主要方程式为： UO2 +4HNO3(浓) UO2(NO3)2+2H2O+2NO2+Q 3UO2+ 8HNO3(稀) 3UO2(NO3)2+4H2O+2NO+Q注：大于8mol/L为浓硝酸。 溶解岗位的工艺是以稀硝酸溶解二氧化铀，计算式为：V总=V总 式中： V总-溶解液总体积；L Gu-投料铀重量； g Cu-溶解液控制铀浓度；g/L V水-润湿水体积

2、； L V浓-加入浓硝酸体积； L溶解一批铀原料所需浓硝酸的用量为： V浓=1000×d 式中：V浓-浓硝酸用量；Ld-铀酸摩尔比;GU-投料铀重量；gMu-铀分子量； gN浓-浓硝酸浓度 mol/L溶解润湿水和初始硝酸用量为： V水=V总- V浓 V初浓= 式中： V初浓-初始加入浓硝酸用量； L三. 流程简述本岗位的工艺流程为：启动418/1-01一工段尾气处理系统的两台压空喷射泵，使硝酸回收塔产生负压，并使与其相连的S-01溶解器产生负压。利用负压先将一定量的浸润水通过进料管抽入S-01溶解器内，再将一批次（1000kg U）的天然铀原料抽入S-01溶解器内，开启S-01溶解器

3、加热保温蒸汽管线上阀门，通过S-01溶解器保温夹套将浸润水加热至80。连续缓慢加入计算量的6mol/L的硝酸溶液，并开启压空搅拌，使天然铀原料在S-01溶解器中溶解。溶解尾气由负压抽入418/1-01一工段尾气处理系统，经硝酸回收塔处理后，由34#大烟囱排入大气。待全部铀原料溶解后，从溶解器取样孔取5mL样品，送分析室分析铀浓度和酸度。利用S-34扬液器将S-01溶解器中溶解液转至S-02供料槽中。本岗位设备工艺流程图如图1所示。四. 操作程序1 开车前准备（1） 开车前，必须召集岗位所有操作人员进行安全生产学习，强化安全意识，及时总结工作经验，提高劳动技能，使操作人员操作时做到按部就班，胸有

4、成竹，章法明晰。（2） 联系试剂配制岗位，确认所需试剂足量、齐备。（3） 各设备仪表需处于良好状态，并通知仪表人员准备启动。（4） 各设备开车前必须首先检查各阀门所处状态，确保各阀门使用性能状态良好，除呼排管阀门外，其余阀门须处于关闭状态。（5） 联系好动力供应，如压空、蒸汽、水、电、真空等。（6） 摸清各设备所存溶液状况，并检查机械运转设备状况。（7） 接到值班长通知后开车，同时通知联系蒸发操作岗位和脱硝岗位，准备启动下一步操作程序。（8） 各设备加料和放料前后，必须对各容器内液位进行记录，并将该情况通知相关岗位，防止跑串料液。2 启动尾气处理系统负压（1） 开启418/1-01一工段尾气处

5、理系统相关阀门，启动的两台压空喷射泵，使尾气处理系统形成负压。（2） 开启S-01溶解器上尾气阀门RJ-10，观察并记录S-01溶解器负压表指示。3 加入浸润水（1） 打开进料阀门RJ-01，将二楼无离子水临时管接入S-01溶解器加料管内，开阀门ZF-14（见蒸发岗位工艺流程图），向S-01溶解器中加入浸润水。（2） 观察S-01溶解器液位指示，当浸润水加入量达到500L液位指示时，关闭无离子水临时管线上阀门ZF-14和进料阀门RJ-01，记录当前液位指示。4 搅拌升温（1） 浸润水加入完毕后，先开蒸汽管线阀门RJ-14、RJ-12、RJ-26、RJ-11，再缓慢关闭阀门RJ-12，向S-01

6、溶解器加热夹套内通入0.2MPa（表压）蒸汽。（2） 通过S-01溶解器上的温度计观察溶解器内液体温度，当溶解器内液体温度达到80时，关小阀门RJ-11，使溶解器内物料温度保温在80。并记录加热操作时间。（3） 如特下廊内蒸汽排放量过大，适当打开冷却水阀门RJ-13，对排放蒸汽进行冷却。（4） 当溶解器内液体温度达到80时，打开压空管线阀门RJ-06，缓慢开启阀门RJ-08，通过压空管线上压力表指示，调节阀门RJ-08开度，使压力指示为0.2MPa（表压），对溶解器内液体进行搅拌。溶解过程中，一直保持压空搅拌。记录搅拌压空压力。5 加入固料（1） 用418/1-01五工段二楼吊车将桶装天然铀原

7、料吊至二楼平台，放置在手推车上。（2） 打开加料小室门，将手推车推至加料小室内，关闭加料小室门。（3） 将加料管插入原料桶内，打开阀门RJ-01，利用S-01溶解器内负压将天然铀粉末抽入溶解器内。（4） 通过加料小室窥视窗观察进料情况，当一桶固料全部抽入S-01溶解器后，关闭阀门RJ-01。（5） 重复（1）（4）步骤，将一批固料（1000kg U）全部加入S-01溶解器中。（6） 当一批固料加入完毕后，将二楼无离子水临时管接入S-01溶解器加料管内，开阀门ZF-13，向S-01溶解器中加入约50L无离子水，冲洗加料管线。冲洗完毕后，关闭阀门ZF-13、RJ-01。（7） 进料过程所用时间应不

8、少于40min，即平均每分钟进料不得超过25kg U，以保证铀原料被浸润酸充分润湿。加料完毕后，浸润30min。（8） 记录加料量和加料起止时间。6 加酸溶解（1） 打开S-01溶解器尾气旁路管线阀门RJ-09，以增大尾气排气量，同时打开S-07尾气旋风分离器底部回流管线阀门RJ-07，使分离的液体流回S-01溶解器内。（2） 打开硝酸进料管上阀门RJ-02，通知试剂配制岗位工艺人员，开阀门PZ-20，向S-01溶解器加入1870L的6mol/L HNO3。（3） 通过阀门PZ-20开度控制加酸流量，加酸过程所用时间不低于120min，即每分钟加入的硝酸体积不大于15.5L。 （4） 观察S-

9、39设备液位计指示，当送酸量达到1870L时，关闭阀门PZ-20，并通知溶解岗位工艺人员，溶解酸加入完毕。（5） 关闭阀门RJ-02，记录S-01溶解器液位指示、料液初始温度、密度。（6） 通知蒸发岗位和脱硝岗位分别提前12h（此段时间由试验确定）开始加热循环保温水和开始烘床并进行流态化调试，并做好其他诸项准备。（7） 计算量的溶解硝酸加完后，继续在80保温压空搅拌溶解1h。（8） 固料溶解完毕后，关闭阀门RJ-09、RJ-07，记录S-01溶解器液位指示、料液温度、密度、溶解时间。7 取样（1） 当固料溶解完毕后，打开S-01溶解器取样孔盖板，将不锈钢取样杯放入溶解器液面下，取样杯盛装溶解液

10、后，提出取样杯。（2） 用自动取样器从取样杯中取5mL溶解液装入玻璃取样瓶中。取样杯中多余溶解液倒回溶解器中，盖好S-01溶解器取样孔盖板。（3） 记录取样时间和取样量，将样品送03#分析室分析溶解液酸度和铀浓度。（4） 根据分析结果，将溶解液酸度和铀浓度通知蒸发岗位工艺人员，以便调节蒸发岗位运行参数。8 倒料（1） 关闭S-01溶解器上阀门RJ-26、RJ-11、RJ-14，调节阀门RJ-08和RJ-10开度，使溶解器内负压降低至0.02MPa。（2） 关闭S-34扬液器的呼排阀RJ-17，打开倒料阀RJ-16，打开真空阀RJ-22、RJ-23，将S-01溶解器中料液抽入S-34扬液器中。（

11、3） 观察S-34扬液器液位报警指示和真压空表指示，当S-34扬液器内液位达到上液位报警时，关闭倒料阀RJ-16和真空阀RJ-23，打开呼排阀RJ-17，泄去S-34扬液器内负压。（4） 打开S-02供料槽进料阀RJ-19，关闭S-34扬液器呼排阀RJ-17，打开出料阀RJ-18，并确认供料槽呼排处于开启状态。然后，开启压空阀RJ-21、RJ-20，将S-34扬液器中料液压入S-02供料槽中。（5） 观察S-34扬液器液位报警指示和真压空表指示，当S-34扬液器内液位达到下下液位报警时，送料完毕，关闭S-34扬液器压空阀RJ-20和出料阀RJ-18、S-02供料槽进料阀RJ-19，开启S-34

12、扬液器呼排阀RJ-17，泄去S-34扬液器内正压。（6） 重复（2）（5）步骤，将S-01溶解器内料液全部倒至S-02供料槽中。倒料完毕后，关闭阀门所有阀门，记录倒料操作时间及S-01溶解器和S-02供料槽的液位指示。（7） 溶解器倒料完毕，通知蒸发岗位倒料完毕，并开始进行下批次天然铀的溶解。当工艺需要回料处理时，将S-02供料槽中料液通过S-34扬液器倒回S-01溶解器，操作步骤如下：（8） 关闭S-34扬液器的呼排阀RJ-17，打开S-02供料槽倒空阀RJ-24和倒料阀RJ- 27（在原S-34扬液器遗留口与S-02供料槽倒空管连接倒料管），打开真空阀RJ-22、RJ-23，将S-02供料

13、中料液抽入S-34扬液器中。（9） 观察S-34扬液器液位报警指示和真压空表指示，当S-34扬液器内液位达到上液位报警时，关闭倒料阀RJ-27和真空阀RJ-23，打开呼排阀RJ-17，泄去S-34扬液器内负压。（10） 打开S-01溶解器尾气阀门RJ-10，关闭S-34扬液器呼排阀RJ-17，打开倒料阀RJ-15，开启压空阀RJ-21、RJ-20，将S-34扬液器中料液压入S-02供料槽中。（11） 观察S-34扬液器液位报警指示和真压空表指示，当S-34扬液器内液位达到下下液位报警时，倒料完毕，关闭S-34扬液器压空阀RJ-20和出料阀RJ-15，开启S-34扬液器呼排阀RJ-17，泄去S-

14、34扬液器内正压。（12） 重复（8）（11）步骤，将S-02供料槽内料液全部倒至S-01溶解器中。倒料完毕后，关闭阀门所有阀门，记录倒料操作时间及S-01溶解器和S-02供料槽的液位指示。9 过滤器冲洗（1） 每批溶解液倒料完毕后，需要对溶解器顶部烧结不锈钢过滤器进行反冲洗。开阀门RJ-09，缓慢开启反吹压空阀门RJ-04，用0.2MPa（表压）压空对烧结不锈钢过滤器进行反吹，反吹10mim后，关闭阀门RJ-04和RJ-09。（2） 当压空反吹效果不明显，用硝酸反洗。开阀门RJ-03，通知试剂配制岗位，开阀门PZ-20，向S-01溶解器送酸20L（6mol/L HNO3）。（3） 送酸完毕后

15、，关闭阀门PZ-20、RJ-03，使硝酸浸泡烧结不锈钢过滤器20min。（4） 开阀门RJ-09和RJ-04，反吹10mim，将清洗酸从烧结不锈钢过滤器内排出至溶解器内。然后关闭阀门RJ-04和RJ-09。10 系统停车（1） 溶解系统临时停车时，如料液未倒空，则关闭各进料管线阀门，但S-01溶解器加热保温蒸汽阀门RJ-11和RJ-14，尾气管线上阀门RJ-10和RJ-07，压空搅拌阀门RJ-06和RJ-08等均处于开启状态，保持运行时状态；如溶解器内料液已全部倒空，则关闭所有阀门。（2） 溶解系统长期停车时，先将溶解器内料液倒空，然后关闭所有阀门，并停一工段尾气处理系统的压空喷射泵，关闭硝酸

16、回收塔相关阀门。11 注意事项（1） 操作人员严格按照本操作规程进行实施，如出现违章现象及时制止并纠正。（2） 试剂输送过程中，密切关注管道、阀门、试剂配制槽变化情况。（3） 根据工艺要求，严格控制天然铀原料溶解过程中浸润水、铀原料及硝酸的加入量和加入速度，控制好溶解时间，避免溶解反应过于剧烈导致尾气中雾沫夹带过多，并做好记录。（4） 根据溶解液样品分析结果，结合溶解液体积，及时核算溶解率，如溶解液中铀总量与加入的固料中铀总量不否，可能是原料未完全溶解，延长溶解时间，并根据溶解液酸度，考虑加入适量硝酸，使铀原料溶解完全。五. 工艺参数溶解岗位运行过程中工艺控制参数如表1所示。表1 溶解岗位工艺

17、控制参数序号工序控制项目单位范围备注溶解液U浓度H+浓度体积g/Lmol/LL4001.524001尾气处理系统压空喷射泵压空压力硝酸回收塔喷淋水流量溶解器内负压MPaL/minmmHg0.320450参考一工段硝酸回收岗位控制参数。2浸润水加入进料量L/批5003搅拌升温蒸汽压力搅拌强度加热温度MPaN M3/M2 min0.50.280溶解过程中保持搅拌强度和料液温度。4固料加入进料量进料速度冲洗水量Kg/批Kg/minL/批10002550前10批固料为UO2，后续固料UO3。5加酸溶解硝酸浓度硝酸加入量硝酸加入速度负压温度mol/LLL/minmmHg6210017.530080硝酸为

18、工业纯。6取样取样量mL57倒料负压正压mmHgMPa3500.38过滤器冲洗压空冲洗酸浓度冲洗酸量MPamol/LL0.3620六. 主要设备及功能本岗位主要设备包括：S-01溶解器、S-34扬液器、S-02供料槽、S-07旋风分离器，设备主要参数及功能如表2所示。表2 溶解岗位主要设备一览表序号设备位号设备名称材质设备尺寸D×H（mm）有效容积L工作介质工作温度工作压力（表压）备注1S-01溶解器不锈钢1400×39003000UO2(NO3)280-0.0552S-02供料槽内衬不锈钢L=3000，B=1300H=10003600UO2(NO3)2常温常压3S-07旋

19、风分离器不锈钢4S-34扬液器不锈钢1200×16001300UO2(NO3)2常温-0.65至3本岗位所属阀门详见下表。表3 溶解岗位所属阀门一览表编号规格材质介质位置RJ-01DN40碳钢UO2固料2楼RJ-02DN40不锈钢HNO31楼RJ-03DN40不锈钢HNO31楼RJ-04DN25碳钢压空2楼RJ-05DN40碳钢真空2楼RJ-06DN25不锈钢压空2楼RJ-07DN25碳钢硝酸铀酰料液2楼RJ-08DN25不锈钢压空1楼RJ-09DN100不锈钢尾气2楼RJ-10DN100不锈钢尾气2楼RJ-11DN40碳钢蒸汽1楼RJ-12DN25碳钢蒸汽1楼RJ-13DN25碳钢生产水1楼RJ-14DN25碳钢冷却水1楼RJ-15DN25碳钢硝酸铀酰料液2楼RJ-16BTF40不锈钢硝酸铀酰料液1楼RJ-17DN25不锈钢呼排1楼RJ-18BTF-25不锈钢硝酸铀酰料液1楼RJ-19DN25不锈钢硝酸铀酰料液1楼RJ-20DN25不锈钢压空1楼RJ-21DN20