Макет страницы
разуются и другие отходы, содержащие небольшие количества ядерного топлива, такие как ветошь, спецодежда, рукавицы, пластмассы, масла и др. Твердый остаток, образующийся при их сжигании, состоит из крупных комков, которые необходимо измельчать для повышения эффективности кислотной обработки.
Процесс, разработанный Л. А. Дивинсом и Л. Е. Шортом (патент США 4 177241, 4 декабря 1979 г.; фирма «Дженерал Электрик Компани»), является особенно эффективным в тех случаях, когда ядерное топливо представляет собой оксид урана или смесь оксидов урана и плутония. В результате обработки получается кислый раствор ядерного топлива. Скрап, за исключением отработанного фильтрующего материала, прокаливают с получением окисленного материала, который измельчают
1
T
I——I
I 3 I
г-с
7
| 8
|
t
|
9
|
{
|
10
|
I
|
11
|
t
|
12
|
L
|
13
|
5
Z
В
Рис. 170. Схема процесса выделения ядерного топлива из скрапа: / — скрап, содержащий ядерное топливо; 2 — кальцинирование с образованием окисленного материала; 3 — просеивание (в случае необходимости); 4 — материал фильтров, содержащий ядерное топливо; S — отделение фильтрующего материала от носителя; б — измельчение отработанного фильтрующего материала; 7 — измельченный материал: S — измельчение крупных частиц окисленного материала; 9 — обработка измельченного материала кислотой с получением кислого раствора; 10 — контактирование измельченного фильтрующего материала с кислым раствором; 11 — фильтрация твердых частиц, оставшихся в кислом растворе; 12 — отстаивание кислого раствора; 13 — возврат части кислого раствора на стадию контактирования; 14 — подача кислого раствора на выделение растворенных компонентов ядерного топлива
и обрабатывают раствором кислоты, в который входит также и рециркулируемая кислота. Отработанный фильтрующий материал разрыхляют и обрабатывают кислым раствором. Нерастворимый остаток отделяют и, по крайней мере, часть кислого раствора возвращают на стадию обработки. Остальную часть кислого раствора направляют на стадию выделения ядерного топлива.
Схема такого процесса представлена на рис. 170. Первой стадией является прокаливание скрапа, за исключением фильтрующего материала, при температуре 750—10000C с получением окисленного материала или золы, в которых ядерное топливо находится в легкорастворимой форме. Получаемый материал просеивают для того, чтобы отделить частицы размером >250 мкм. Эти крупные частицы дополнительно измельчают в молотковой мельнице или в щековой дробилке с получением частиц размером 10—250 мкм. Если стадия просеивания не проводится, то весь материал размалывают.
Измельченный окисленный материал направляют в реактор для обработки кислотой; конструкция реактора должна исключать возможность утечки ядерного топлива. Предпочтительно использовать 3—8 и. азотную кислоту и проводить обработку при 60—100 °С. Время контакта составляет 15—30 мин, смесь перемешивается механической мешалкой. Получаемый кислый раствор содержит 30—100 г/л ядерного топлива. Для обработки можно использовать и другие кислоты, например, серную. Скорость процесса кислотной обработки регулируется путем изменения скорости подачи сырья.
