本發(fā)明涉及二氧化鈾粉末和燃料芯塊的生產(chǎn)過程中含鈾廢料處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含鈾物料萃取過程控制方法。

背景技術(shù)：

在二氧化鈾粉末以及燃料芯塊的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生各種形式的含鈾廢料，這些含鈾廢料經(jīng)回收處理后可以重新用于二氧化鈾粉末和燃料芯塊的制備。因此，含鈾廢料的回收利用可產(chǎn)生很高的經(jīng)濟效益。

在含鈾廢料的回收處理工序中，萃取是一個重要的過程。來自溶解崗位的硝酸鈾酰溶液，首先在配液槽中被配置成一定鈾濃度和酸度的液體(簡稱原水)。在萃取過程中，一定流量的原水與磷酸三丁脂(以下簡稱tbp)進入混合澄清器，tbp溶劑能有效地和uo2(no3)2形成中性絡(luò)合物，將后者與水相和雜質(zhì)元素分離，實現(xiàn)對鈾的凈化。進入有機相中的硝酸鈾酰再用無離子水在下一級混合澄清器進行反萃取，生成干凈的硝酸鈾酰(以下簡稱反水)和tbp，前者進入低位儲槽暫存，待送至下一步的沉淀工序，后者進入tbp低位儲槽中，可循環(huán)使用。

現(xiàn)有萃取過程采用全手動控制方式，并且由于流量檢測設(shè)備(全部采用轉(zhuǎn)子流量計)選擇不當，導致流量檢測不準確，造成萃取和反萃取的產(chǎn)品質(zhì)量難以保證；而且，由于是手動操作，使得工人的勞動強度太大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要提供一種含鈾物料萃取過程控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中手動操作使得萃取和反萃取的產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，并且，由于是手動操作使得工人的勞動強度太大等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種含鈾物料萃取過程控制方法，包括以下步驟：配液槽和各個儲液槽之間液位連鎖控制步驟；當液位變送器檢測到配液槽和各個儲液槽的液位變動信號后，將信號通過配電器傳回plc-1控制模塊，plc-1控制模塊依據(jù)接收到的液位變動信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器和接觸器，控制出液泵動作，實現(xiàn)配液槽和各個儲液槽之間液位自動連鎖控制；出液泵的動作也可通過現(xiàn)場手動控制發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-1控制模塊再控制出液泵動作，實現(xiàn)配液槽和各個儲液槽之間液位連鎖控制。

進一步該方法還包括萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量控制的步驟；當流量變送器檢測到萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號后，將反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號通過配電器傳回plc-2控制模塊，plc-2控制模塊依據(jù)接收到的反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號，發(fā)出控制信號，通過信號隔離器和閥門定位器控制氣動調(diào)節(jié)閥，控制反應(yīng)介質(zhì)流量的變化，plc-2控制模塊通過中間繼電器和電磁換向閥控制氣動調(diào)節(jié)閥，控制反應(yīng)介質(zhì)流量的變化。

進一步氣動調(diào)節(jié)閥的動作也可通過外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-2控制模塊控制氣動調(diào)節(jié)閥動作，實現(xiàn)萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量的控制。

進一步該方法還包括混合澄清器攪拌速度的控制；變頻器實時檢測攪拌電 機的轉(zhuǎn)速信號，將攪拌電機的轉(zhuǎn)速信號通過信號轉(zhuǎn)換器傳回plc-1控制模塊，plc-1依據(jù)接收到的攪拌電機的轉(zhuǎn)速信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制變頻器，變頻器控制攪拌電機的轉(zhuǎn)速，控制信號也可通過信號隔離器控制變頻器，變頻器再控制攪拌電機；變頻器的控制也可通過控制按鈕控制，控制按鈕發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-1控制模塊控制變頻器，變頻器再控制攪拌電機，實現(xiàn)混合澄清器攪拌速度的控制。

進一步對于原水，配液槽的液位、低位槽的液位以及高位槽的液位連鎖控制；當配液槽完成配液后，液位變送器檢測到配液槽的液位變動信號后，將信號通過配電器傳回plc-1控制模塊，plc-1控制模塊依據(jù)接收到的液位變動信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器和接觸器，控制出液泵動作，根據(jù)低位槽的液位控制出液泵向低位槽輸送液體，同時，當高位槽液位出現(xiàn)波動時，plc-1控制模塊控制出液泵向高位槽輸液；

當液位變送器檢測到配液槽和各個儲液槽的液位變動信號后，將信號通過配電器傳回plc-1控制模塊，plc-1控制模塊依據(jù)接收到的液位變動信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器和接觸器，控制出液泵動作，實現(xiàn)配液槽和各個儲液槽之間液位自動連鎖控制；

對于tbp萃取劑，低位槽和高位槽的液位連鎖控制；當液位變送器檢測到高位槽的液位波動信號后，plc-1控制模塊控制出液泵向高位槽輸液；

對于反萃取產(chǎn)生的硝酸鈾酰溶液和萃取產(chǎn)生的廢水，其儲槽與后序工序的儲槽的液位分別進行連鎖控制，當液位變送器檢測到各工序之間儲槽的液位波動信號后，plc-1控制模塊控制出液泵工作，保證反萃取產(chǎn)生的硝酸鈾酰溶液和廢水的及時輸送。

進一步液位測量使用電容液位計，tbp液位測量使用投入式液位計，硝酸液位測量使用磁翻板液位計。

進一步硝酸鈾酰溶液流量測量使用電磁流量計；tbp萃取劑的流量和密度使用質(zhì)量流量計；無離子水流量測量使用金屬轉(zhuǎn)子流量計。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

采用本發(fā)明方法，能夠嚴格按照工藝要求進行自動控制，可實現(xiàn)各個反應(yīng)介質(zhì)液位的自動連鎖控制以及流量的自動調(diào)節(jié)、攪拌速度的自動控制。

本發(fā)明運用到生產(chǎn)中的實踐表明，萃取生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性等大大提高，輸出至沉淀崗位的反水的質(zhì)量如鈾濃度、酸度以及純度以及等指標穩(wěn)定可控，輸出至吸附的廢水的鈾含量也大大降低。

另外，新的控制技術(shù)還是得工藝自動化程度大大提高，減輕了工藝人員的勞動強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種含鈾物料萃取過程控制方法液位連鎖控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種含鈾物料萃取過程控制方法流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明一種含鈾物料萃取過程控制方法攪拌速度控制結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細說明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明一種含鈾物料萃取過程控制方法，包括以下步 驟：

對于液位測量，具有導電特性的硝酸鈾酰溶液、廢水液位測量采用電容液位計，不導電的tbp液位采用投入式液位計，強腐蝕性的硝酸液位采用磁翻板液位計。

對于流量測量，具有導電、密度不穩(wěn)定特性的原水采用電磁流量計，質(zhì)量流量計用于測量tbp的流量和密度(質(zhì)量流量計可同時測量流量和密度)，而無離子水采用性價比高的金屬轉(zhuǎn)子流量計。

步驟一、配液槽和各個儲液槽之間液位自動連鎖控制；如圖1所示，當液位變送器檢測到配液槽和各個儲液槽的液位變動信號后，將信號通過配電器傳回plc-1控制模塊，plc-1控制模塊依據(jù)接收到的液位變動信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器和接觸器，控制出液泵動作，實現(xiàn)配液槽和各個儲液槽之間液位自動連鎖控制；出液泵的動作也可通過現(xiàn)場手動控制發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-1控制模塊再控制出液泵動作，實現(xiàn)配液槽和各個儲液槽之間液位自動連鎖控制；

對于原水，配液槽液位、低位槽液位以及高位槽液位連鎖控制；當配液槽完成配液后，啟動出液指令后，根據(jù)低位槽的液位控制出液泵向低位槽輸送液體，同時，當高位槽液位出現(xiàn)波動時，控制低位儲槽出液泵向高位槽輸液；高位槽的液位穩(wěn)定有助于保持由高位槽流入混合澄清器的原水流量的連續(xù)穩(wěn)定；

對于tbp萃取劑，低位槽和高位槽的液位連鎖控制；當高位槽的液位出現(xiàn)波動時，控制低位槽的出液泵向高位槽輸液；高位槽的液位穩(wěn)定有助于保持由高位槽流入混合澄清器的tbp流量的連續(xù)穩(wěn)定；

對于反萃取產(chǎn)生的硝酸鈾酰溶液(簡稱反水)和萃取產(chǎn)生的廢水，其儲槽 與后序工序的儲槽的液位分別進行連鎖控制，當各工序之間儲槽的液位出現(xiàn)變化時，控制出液泵工作，保證反水和廢水的及時輸送，同時避免冒槽和泵的空轉(zhuǎn)；

步驟二、萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量的控制；如圖2所示，當流量變送器檢測到萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號后，將反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號通過配電器傳回plc-2控制模塊，plc-2控制模塊依據(jù)接收到的反應(yīng)介質(zhì)流量變動信號，發(fā)出控制信號，通過信號隔離器和閥門定位器控制氣動調(diào)節(jié)閥，控制反應(yīng)介質(zhì)流量的變化，也可以通過中間繼電器和電磁換向閥控制氣動調(diào)節(jié)閥，控制反應(yīng)介質(zhì)流量的變化；氣動調(diào)節(jié)閥的動作也可通過外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-2控制模塊控制氣動調(diào)節(jié)閥動作，實現(xiàn)萃取與反萃取過程各個反應(yīng)介質(zhì)流量的控制；

萃取和反萃取過程中，各個介質(zhì)的流量控制是整個工序中的重要參數(shù)，直接關(guān)系到最終的產(chǎn)品質(zhì)量---包括硝酸鈾銑的純度、尾水的鈾含量等指標；

tbp流量計檢測流量的同時，還能準確的檢測出它的密度變化情況，可以間接地反映出循環(huán)使用的tbp純度情況，可以作為是否修改tbp流量設(shè)定值的依據(jù)，以及tbp是否需要更換的依據(jù)；

步驟三、混合澄清器攪拌速度的控制；如圖3所示，變頻器實時檢測攪拌電機的轉(zhuǎn)速信號，將攪拌電機的轉(zhuǎn)速信號通過信號轉(zhuǎn)換器傳回plc-1控制模塊，plc-1依據(jù)接收到的攪拌電機的轉(zhuǎn)速信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制變頻器，變頻器控制攪拌電機的轉(zhuǎn)速，控制信號也可通過信號隔離器控制變頻器，變頻器再控制攪拌電機；變頻器的控制也可通過控制按鈕控制，控制按鈕發(fā)出控制信號，控制信號通過plc-1控制模塊控制變頻器，變頻器再 控制攪拌電機，實現(xiàn)混合澄清器攪拌速度的控制；

萃取和反萃取用的混合澄清器上配置有很多的攪拌電機，其攪拌速度對萃取和反萃取的效果影響很大，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對攪拌速度的實時檢測和控制。