本發(fā)明屬于鈾轉(zhuǎn)化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種uf6生產(chǎn)尾氣淋洗液的處理方法。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)外對uf6生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堿性含鈾廢液處理措施主要有兩種：一是采用離子交換法進(jìn)行交換吸附處理。二是采用ca(oh)2堿化、feso4中和、最后加沉淀劑的方法處理，處理后可實現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。從鈾轉(zhuǎn)化工藝本身而言，uo2氫氟化制備uf4技術(shù)以及uf4氟化制備uf6技術(shù)已處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，但三廢排放等指標(biāo)與國外先進(jìn)的鈾轉(zhuǎn)化生產(chǎn)廠仍存在較大的差距，尤其是uf6生產(chǎn)尾氣淋洗工序產(chǎn)生的堿性含鈾廢液中co32-、hco3-、f-、cl-共存，現(xiàn)有技術(shù)除鈾效果差，難以達(dá)到廢水的排放最高允許限值0.05mg/l。目前，國內(nèi)uf6生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堿性含鈾廢水處理過程中主要存在的問題表現(xiàn)為：(1)堿性含鈾廢液中碳酸氫根離子含量較高，離子交換時樹脂對廢液中鈾吸附效果受廢液中碳酸氫根離子含量影響較為明顯；(2)離子交換吸附處理后廢液中金屬鈾濃度達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種uf6生產(chǎn)尾氣淋洗液的處理方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種uf6生產(chǎn)尾氣淋洗液的處理方法，包括如下步驟：步驟一：將強(qiáng)堿性苯乙烯系季銨i型陰離子交換樹脂裝入離子交換柱內(nèi)，離子交換柱上下兩端由篩板進(jìn)行固定；步驟二：在轉(zhuǎn)型液配制槽內(nèi)配制質(zhì)量百分含量為5％的碳酸鈉溶液；開啟離子交換柱進(jìn)、出口控制閥門；開啟轉(zhuǎn)型液配制槽進(jìn)口控制閥門，確保轉(zhuǎn)型液由離子交換柱頂部以900l/h的流量進(jìn)入；從離子交換柱底部取樣口進(jìn)行取樣，每3h取樣一次，分析轉(zhuǎn)型液中的氯離子含量；當(dāng)氯離子含量降至～3g/l時，將轉(zhuǎn)型液流量調(diào)至300l/h繼續(xù)轉(zhuǎn)型，按照同樣頻次進(jìn)行取樣，直至轉(zhuǎn)型流出液中氯離子含量降至1g/l以下視為轉(zhuǎn)型結(jié)束；步驟三：將堿性含鈾廢液移入廢液貯罐內(nèi)，并取樣分析鈾、氟離子、氯離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子的含量及ph值；在氫氧化鈉堿液配制槽中加入50kg氫氧化鈉，然后向其中加水配制成15％～20％的氫氧化鈉溶液；開啟氫氧化鈉堿液配制槽壓縮空氣攪拌，加速氫氧化鈉溶解，攪拌～10min后停止攪拌；開啟壓縮空氣攪拌控制閥門，對其進(jìn)行攪拌；開啟氫氧化鈉配制槽底部出口閥門，將氫氧化鈉堿液送至廢液貯罐內(nèi)；攪拌約1h后停止壓縮空氣攪拌，并對調(diào)配后廢液進(jìn)行取樣，并分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根、氯離子含量及ph值；對調(diào)配后廢液進(jìn)行過濾；步驟四：開啟離子交換柱廢液進(jìn)口控制閥門；調(diào)節(jié)離子交換柱廢液進(jìn)口控制閥門開度，確保進(jìn)柱液流量控制～600l/h；開啟離子交換柱底端取樣口控制閥門，觀察離子交換柱出口處是否有尾液流出；待離子交換柱底端取樣口有尾液流出時，對離子交換柱底部流出液取樣，分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；待離子交換柱流出液中鈾含量升至50μg/l時，將另一臺離子交換柱切入，實現(xiàn)兩臺離子交換柱串聯(lián)運行，保證尾柱流出液中鈾含量低于50μg/l；當(dāng)?shù)谝慌_離子交換柱接近或達(dá)到吸附飽和后，將其退出運行；步驟五：在解析液配制槽配制2mol/l的nacl與5％的碳酸鈉混合溶液；壓縮空氣攪拌約2h后，靜置澄清；步驟六：解析液由離子交換柱上端進(jìn)入；開啟離子交換柱解析液進(jìn)口閥門將解析液壓至離子交換柱中；調(diào)節(jié)離子交換柱解析液進(jìn)口閥門，確保解析液進(jìn)柱流速為900l/h；開啟離子交換柱底端取樣口閥門，觀察離子交換柱底部出口處是否有液體流出；待離子交換柱底部出口有解析液流出時，開始對離子交換柱底部流出的解析液進(jìn)行取樣分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；待離子交換柱解析液中鈾含量降至～300mg/l時，調(diào)節(jié)離子交換柱解析液進(jìn)口控制閥門，將解析液進(jìn)柱流速調(diào)至300l/h，按照同樣頻次進(jìn)行取樣，分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；待離子交換柱流出的解析液中鈾含量降至150mg/l以下時，視為解析結(jié)束；步驟七：取樣分析解析液中鈾含量；按照uo2(co3)34-量計算所需氫氧化鈉的理論計量值，氫氧化鈉的加入量按照1.2倍理論計量值的量加入，攪拌1h；過濾并分析濾液中的鈾、氟離子、碳酸根和氫氧根離子含量；濾液分析合格后排放，濾餅裝桶回收。所述的步驟一中陰離子交換樹脂國產(chǎn)牌號為201×7。所述的離子交換柱填裝量為1625kg。所述的步驟三中氫氧化鈉溶液碳酸氫根離子含量不超過5.0g/l，ph值為10～11。本發(fā)明所取得的有益效果為：uf6生產(chǎn)尾氣淋洗液采用氫氧化鈉溶液對其中的碳酸氫根離子進(jìn)行中和，以降低碳酸氫根離子對鈾的競爭吸附，提高樹脂對金屬鈾的吸附效率。吸附后廢液中鈾含量可降低至1mg/l以下。之后再用生石灰沉淀處理，處理后廢液中的金屬鈾含量可達(dá)到排放水平。且產(chǎn)生的廢渣可達(dá)到豁免水平。實現(xiàn)了金屬鈾的最大程度回收，經(jīng)氫氧化鈉溶液調(diào)配、離子交換吸附、解吸、沉淀處理后鈾回收率可達(dá)到90％以上。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明所述uf6生產(chǎn)尾氣淋洗液的處理方法包括如下步驟：(1)本發(fā)明選取uf6工藝尾氣淋洗過程中產(chǎn)生的廢水作為處理對象，淋洗過程如下面方程式所示：uf6+h2o＝uo2f2+4hfuo2f2+3naco3＝na4[uo2(co3)3]+2naf淋洗后廢水中的主要成分如表1所示。表1廢水中各離子含量序號項目單位含量1[u]g/l0.2～0.82[hco3-+co32-]g/l15～253[f-]g/l5～154[cl-]g/l1～25[na+]g/l20(2)配制質(zhì)量百分含量為15％-20％的氫氧化鈉溶液，用以中和工藝廢水中的碳酸氫根離子，使其轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，減少hco3-對金屬鈾的競爭吸附。(3)將配制好的氫氧化鈉溶液加入工藝廢水罐中，用壓空攪拌均勻。(4)將調(diào)配好的堿性含鈾廢液用磁力驅(qū)動離心泵送至過濾器進(jìn)行過濾除去懸浮顆粒雜質(zhì)。(5)用壓縮空氣將廢液壓至離子交換柱進(jìn)行吸附處理，離子交換柱裝填強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(201×7型)，反應(yīng)機(jī)理如下：2rx+uo2(co3)22-＝r2uo2(co3)2+2x-(1)4rx+uo2(co3)34-＝r4uo2(co3)3+4x-(2)(6)待離子交換樹脂吸附飽和后，用2mol/l的氯化鈉與5％的碳酸鈉混合溶液作為解吸劑對離子交換樹脂進(jìn)行解吸。(7)解吸液用固體氫氧化鈉進(jìn)行沉淀，回收其中的金屬鈾，反應(yīng)式如下：2na4[uo2(co3)3]+6naoh＝na2u2o7↓+6naco3+3h2o步驟一：離子交換柱的填裝檢查并確認(rèn)離子交換柱具備裝柱條件后，將新的強(qiáng)堿性苯乙烯系季銨i型陰離子交換樹脂(國產(chǎn)牌號201×7)裝入離子交換柱內(nèi)，樹脂裝入量按照考慮溶脹后與上下兩端篩板接觸較為緊湊，確保不會因為柱內(nèi)液體流動而將樹脂沖亂，每個柱子填裝量為1625kg。樹脂裝入后，上下兩端由篩板進(jìn)行固定。步驟二：新樹脂的轉(zhuǎn)型1)在轉(zhuǎn)型液配制槽內(nèi)配制質(zhì)量百分含量為5％的碳酸鈉溶液；2)開啟離子交換柱進(jìn)、出口控制閥門；3)開啟轉(zhuǎn)型液配制槽進(jìn)口控制閥門，確保轉(zhuǎn)型液由離子交換柱頂部以900l/h的流量進(jìn)入；4)從離子交換柱底部取樣口進(jìn)行取樣，每3h取樣一次，分析轉(zhuǎn)型液中的氯離子含量；5)當(dāng)氯離子含量降至～3g/l時，將轉(zhuǎn)型液流量調(diào)至300l/h繼續(xù)轉(zhuǎn)型，按照同樣頻次進(jìn)行取樣。直至轉(zhuǎn)型流出液中氯離子含量降至1g/l以下，視為轉(zhuǎn)型結(jié)束。步驟三：待處理液的調(diào)配為避免待處理液中碳酸氫根離子影響對金屬鈾的吸附，進(jìn)柱前需根據(jù)待處理液中碳酸氫根離子的含量和ph值進(jìn)行調(diào)配。經(jīng)調(diào)配后，進(jìn)柱液中碳酸氫根離子含量應(yīng)不超過5.0g/l，ph值為10～11。調(diào)配物質(zhì)為質(zhì)量百分含量為15％～20％氫氧化鈉溶液。1)將堿性含鈾廢液移入廢液貯罐內(nèi)，并取樣分析鈾、氟離子、氯離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子的含量及ph值；2)在氫氧化鈉堿液配制槽中加入50kg氫氧化鈉，然后向其中加水配制成15％～20％的氫氧化鈉溶液；3)開啟氫氧化鈉堿液配制槽壓縮空氣攪拌，加速氫氧化鈉溶解，攪拌～10min后，停止攪拌；4)開啟壓縮空氣攪拌控制閥門，對其進(jìn)行攪拌；5)開啟氫氧化鈉配制槽底部出口閥門，將氫氧化鈉堿液送至廢液貯罐內(nèi)；6)攪拌約1h后停止壓縮空氣攪拌，并對調(diào)配后廢液(調(diào)配液)進(jìn)行取樣，并分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根、氯離子含量及ph值；7)對調(diào)配液進(jìn)行過濾。步驟四：離子交換柱的吸附1)檢查確認(rèn)系統(tǒng)具備進(jìn)廢液條件后，開啟離子交換柱廢液進(jìn)口控制閥門；2)調(diào)節(jié)離子交換柱廢液進(jìn)口控制閥門開度，確保進(jìn)柱液流量控制～600l/h；3)開啟離子交換柱底端取樣口控制閥門，觀察離子交換柱出口處是否有尾液流出；4)待離子交換柱底端取樣口有尾液流出時，對離子交換柱底部流出液取樣，分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；5)待離子交換柱流出液中鈾含量升至50μg/l時，將另一臺離子交換柱切入系統(tǒng)，實現(xiàn)兩臺離子交換柱串聯(lián)運行，保證尾柱流出液中鈾含量低于50μg/l；6)當(dāng)?shù)谝慌_離子交換柱接近或達(dá)到吸附飽和后，將其退出運行。步驟五：解析液的配制1)在解析液配制槽配制2mol/l的nacl與5％的碳酸鈉混合溶液；2)壓縮空氣攪拌約2h后，靜置澄清；步驟六：離子交換柱的解析解析液由離子交換柱上端進(jìn)入。1)開啟離子交換柱解析液進(jìn)口閥門將解析液壓至離子交換柱中；2)調(diào)節(jié)離子交換柱解析液進(jìn)口閥門，確保解析液進(jìn)柱流速為900l/h；3)開啟離子交換柱底端取樣口閥門，觀察離子交換柱底部出口處是否有液體流出；4)待離子交換柱底部出口有解析液流出時，開始對離子交換柱底部流出的解析液進(jìn)行取樣分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；5)待離子交換柱解析液中鈾含量降至～300mg/l時，調(diào)節(jié)離子交換柱解析液進(jìn)口控制閥門，將解析液進(jìn)柱流速調(diào)至300l/h，按照同樣頻次進(jìn)行取樣，分析其中的鈾、氟、碳酸根、碳酸氫根和氯離子含量；6)待離子交換柱流出的解析液中鈾含量降至150mg/l以下時，視為解析結(jié)束。步驟七：氫氧化鈉沉淀1)取樣分析解析液中鈾含量。2)按照uo2(co3)34-量計算所需氫氧化鈉的理論計量值，氫氧化鈉的加入量按照1.2倍理論計量值的量加入，攪拌～1h。3)過濾并分析濾液中的鈾、氟離子、碳酸根和氫氧根離子含量。4)濾液分析合格后排放，濾餅(主要成分為na2u2o7)裝桶回收。當(dāng)前第1頁12