Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

О с о б е н н о с т ь ю р е а л и з а ц и и п р о ц е с с а р а с т в о р е н и я в э т о м а п п а р а т е я в л я л а с ь н е о б х о д и м о с т ь б о л ь ш о г о о б ъ ё м а в о д н о й « п о д у ш к и » , с о с т а в л я ю щ е г о б о л е е 3 5 % р а б о ч е г о о б ъ ё м а а п п а р а т а . Е щ ё 3 0 % р а б о ч е г о о б ъ ё м а р а с х о д у е т с я н а з а к и с л е н и е п о л у ч а е м о г о р а с т в о р а с т р у ж к и . Ц е л ь з а к и с л е н и я — с о з д а н и е о п т и м а л ь н о й д л я э к с т р а к ц и о н н о г о п е р е д е л а к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы ( о т 2 , 5 д о 3 м о л ь / д м 3, п р и э т о м д л я з а к и с л е н и я и с п о л ь з у е т с я а з о т н а я к и с л о т а с м а к с и м а л ь н о р а з р е ш ё н н о й н а з а в о д е Р Т - 1 к о н ц е н т р а ц и е й — 1 0 м о л ь / д м 3 . Т а к и м о б р а з о м , н е п о с р е д с т в е н н о д л я р а с т в о р е н и я м о ж е т и с п о л ь з о в а т ь с я а з о т н а я к и с л о т а в о б ъ ё м е , н е п р е в ы ш а ю щ е м 3 5 % р а б о ч е г о о б ъ ё м а а п п а р а т а . С у ч ё т о м м о л ь н ы х р а с х о д н ы х к о э ф ф и ц и е н т о в а з о т н о й к и с л о т ы н а р а с т в о р е н и е у р а н а к о н ц е н т р а ц и я у р а н а в э т о м с л у ч а е в п о л у ч а е м о м р а с т в о р е н е м о г л а п р е в ы с и т ь 2 0 0 г / д м 3 . Э т о о т н о с и т е л ь н о н е в ы с о к а я к о н ц е н т р а ц и я ( п р и р а с т в о р е н и и о к с и д н о г о О Я Т к о н ц е н т р а ц и я у р а н а в р а с т в о р е с о с т а в л я е т о т 3 2 0 д о 3 5 0 г / д м 3) . П е р е р а б о т к а р а с т в о р о в с н е в ы с о к и м с о д е р ж а н и е м у р а н а п р и в о д и т к у в е л и ч е н и ю о б ъ ё м о в ж и д к и х о т х о д о в . В с в я з и с э т и м р а з р а б а т ы в а е м ы й п р о ц е с с д о л ж е н о б е с п е ч и в а т ь п о л у ч е н и е м а к с и м а л ь н о к о н ц е н т р и р о в а н н ы х п о у р а н у р а с т в о р о в . С л е д о в а т е л ь н о , п р е д с т о я л о р е ш и т ь з а д а ч у о р г а н и з а ц и и у п р а в л я е м о г о р а с т в о р е н и я Б С М У в а п п а р а т е н е я д е р н о б е з о п а с н о й г е о м е т р и и с п о л у ч е н и е м б о л е е к о н ц е н т р и р о в а н н о г о п о у р а н у р а с т в о р а . Т а к и м о б р а з о м , з а д а ч а ф р а г м е н т а ц и и , к а к у п о м и н а л о с ь в ы ш е , п о т е р я л а а к т у а л ь н о с т ь п о с к о л ь к у г а б а р и т ы о б о р у д о в а н и я ( т р а к т а з а г р у з к и и а п п а р а т а - р а с т в о р и т е л я ) п о з в о л я л и з а г р у ж а т ь п о с т у п а ю щ и е б р и к е т ы ц е л и к о м . Т а к ж е б ы л а с н я т а н е о б х о д и м о с т ь н е п р е р ы в н о г о о р о ш е н и я т р а к т а п р и з а г р у з к е б р и к е т о в : д л я б е з о п а с н о й з а г р у з к и б ы л о р а з р а б о т а н о с п е ц и а л ь н о е п р и с п о с о б л е н и е , п о з в о л я ю щ е е п л а в н о , б е з с о у д а р е н и й с о с т е н к а м и , о п у с к а т ь б р и к е т ы н а д н о а п п а р а т а . П р и п р о р а б о т к е в а р и а н т о в р е а л и з а ц и и п р о ц е с с а б ы л п р и н я т в о в н и м а н и е т о т ф а к т , ч т о р е а к ц и я р а с т в о р е н и я Б С М У н а ч и н а е т с я п р и к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы 2 м о л ь / д м 3 . Д л я с н и ж е н и я и н т е н с и в н о с т и п р о ц е с с а б ы л о п р е д л о ж е н о р а с с м о т р е т ь в а р и а н т и н и ц и и р о в а н и я р е а к ц и и р а с т в о р е н и я с т р у ж к и п р и б о л е е н и з к о й к и с л о т н о с т и п у т ё м н а г р е в а н и я а п п а р а т а - р а с т в о р и т е л я у ж е п р и д о с т и ж е н и и к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы 1 м о л ь / д м 3 . У с т а н о в л е н о , ч т о о б ъ ё м о б р а з у е м о й п р и э т о м п е н ы н е з н а ч и т е л ь н ы й и н е т р е б у е т п р и н я т и я с п е ц и а л ь н ы х м е р . Т а к и м о б р а з о м , б ы л а и с к л ю ч е н а н е о б х о д и м о с т ь д о с т и ж е н и я к о н ц е н т р а ц и и а з о т н о й к и с л о т ы 2 м о л ь / д м 3 д л я н а ч а л а п р о ц е с с а . К а к п о к а з а л о п ы т , п р о ц е с с р а с т в о р е н и я с т р у ж к и в р е ж и м е п о с т о я н н о г о р а с х о д о в а н и я п р и н и м а е м о й к и с л о т ы п о з в о л и л с д е л а т ь п р о ц е с с н а и б о л е е у п р а в л я е м ы м . Д р у г о й з а д а ч е й , к о т о р у ю т р е б о в а л о с ь р е ш и т ь п р и р е а л и з а ц и и п р о ц е с с а , я в л я л о с ь п о в ы ш е н и е к о н ц е н т р а ц и и у р а н а в п о л у ч а е м о м р а с т в о р е . Н а б о р с р е д с т в д л я д о с т и ж е н и я у к а з а н н о й ц е л и б ы л в е с ь м а о г р а н и ч е н — и с п о л ь з о в а н и е н е в о д н о й , а к и с л о т н о й « п о д у ш к и » и л и и с п о л ь з о в а н и е в к а ч е с т в е « п о д у ш к и » ч а с т и у р а н о в о г о р а с т в о р а о т п р е д ы д у щ е г о р а с т в о р е н и я . В т о р о й в а р и а н т б ы л и с к л ю ч ё н с р а з у , п о с к о л ь к у п р о т и в о р е ч и л д е й с т в у ю щ и м и н с т р у к ц и я м п о у ч ё т у и к о н т р о л ю я д е р н ы х м а т е р и а л о в . М е ж д у т е м и с п о л ь з о в а н и е а з о т н о к и с л о й « п о д у ш к и » с к о н ц е н т р а ц и е й 1 м о л ь / д м 3 п о з в о л и л о п о в ы с и т ь к о н ц е н т р а ц и ю у р а н а п р и м е р н о н а 2 0 г / д м 3 . В с о о т в е т с т в и и с п р е д л о ж е н н ы м и р е ж и м а м и н а з а в о д е Р Т - 1 п р о и з в о д и т с я р е г у л я р н а я и б е з а в а р и й н а я п е р е р а б о т к а у р а н о в о й с т р у ж к и . Р а с т в о р ы п о л у ч а е м о г о п р и э т о м у р а н а и с п о л ь з у ю т с я д л я « з а у р а н и в а н и я » э к с т р а к ц и о н н ы х о т д е л е н и й п р и и х п е р е з а п у с к а х , а т а к ж е д л я д о в е д е н и я г о т о в о й п р о д у к ц и и п о и з о т о п н о м у с о с т а в у в с о о т в е т с т в и и с п р е д ъ я в л я е м ы м и т р е б о в а н и я м и . Заключение И т о г о м п р о в е д ё н н ы х р а б о т я в л я е т с я с л е д у ю щ е е : • п р е д л о ж е н ы и у с п е ш н о а п р о б и р о в а н ы с п о с о б ы б е з о п а с н о й з а г р у з к и и р а с т в о р е н и я м е л к о д и с п е р с н о г о м е т а л л и ч е с к о г о у р а н а ; • р а з р а б о т а н с п о с о б к о н т р о л и р у е м о г о р а с т в о р е н и я д а н н ы х м а т е р и а л о в ; • н о м е н к л а т у р а п е р е р а б а т ы в а е м ы х н а з а в о д е Р Т - 1 я д е р н ы х м а т е р и а л о в р а с ш и р е н а . В т а б л и ц е о б о б щ е н ы п о т е н ц и а л ь н о о п а с н ы е п р о и з в о д с т в е н н ы е ф а к т о р ы , х а р а к т е р н ы е д л я п р о ц е с с а п е р е р а б о т к и б р и к е т о в с т р у ж к и о б е д н ё н н о г о у р а н а , п р е д л о ж е н н ы е м е р ы п о и х н и в е л и р о в а н и ю и д о с т и г н у т ы й р е з у л ь т а т . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 454-458. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 454-458. © Широков А. И., Ермолин В. С., Логунов М. В., 2024 457