本發(fā)明涉及脫硝三氧化鈾水合活化生成高活性三氧化鈾的生產(chǎn)工藝，具體涉及該工藝中用于鈾氧化物破碎的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，我國鈾純化轉(zhuǎn)化工程采用的工藝路線是以U3O8為原料，經(jīng)過溶解、萃取、濃縮脫硝、水合還原、氫氟化、氟化，最后經(jīng)冷凝液化制得UF6產(chǎn)品。其中，濃縮脫硝工序采用流化床脫硝技術(shù)，所得到的脫硝UO3物料反應(yīng)活性較差，無法滿足后續(xù)氫氟化、氟化工序的原料活性要求，需經(jīng)過活化處理。而水合活化法是提高脫硝UO3活性的一種有效方法，該方法是通過脫硝UO3與去離子水反應(yīng)，將高密度低孔隙率的脫硝UO3顆粒轉(zhuǎn)變成低密度多孔性的無定形UO3顆粒，使比表面積顯著增大，進(jìn)而提高了反應(yīng)活性。但在水合活化過程中UO3極易結(jié)塊，結(jié)塊后顆粒粒徑約10mm(最大粒徑≤25mm)。而后端氫還原流化床原料要求平均粒徑為40μm～100μm，因此需將水合活化后的UO3物料顆粒破碎磨粉至所需粒徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于鈾氧化物破碎的裝置及方法，其具有物料粒徑滿足要求、過濾精度高、物料收率高、不引入雜質(zhì)元素等特點(diǎn)，同時(shí)破碎后物料的比表面積較破碎前增大、物料活性增強(qiáng)，適用于國內(nèi)脫硝三氧化鈾水合活化工藝。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種用于鈾氧化物破碎的裝置，該裝置包括緩沖罐，緩沖罐入口連接輸送物料的螺旋輸送器；緩沖罐出口連接氣流渦旋微粉機(jī)入口；氣流渦旋微粉機(jī)出口連接旋風(fēng)分離器上部入口，旋風(fēng)分離器上部出口連接脈沖除塵器入口，旋風(fēng)分離器下部物料出口通過卸料鎖風(fēng)閥連接緩沖料倉；脈沖除塵器上部氣體出口連接高壓風(fēng)機(jī)；脈沖除塵器下部物料出口通過卸料鎖風(fēng)閥連接緩沖料倉；緩沖料倉下部帶有物料出口。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置，其所述的緩沖罐出口通過閘板閥、軟管連接氣流渦旋微粉機(jī)。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置，其所述的脈沖除塵器采用不銹鋼燒結(jié)濾芯。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置，其所述的氣流渦旋微粉機(jī)磨塊材料不含鉬、鈦、釩雜質(zhì)元素。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置，其所述的脈沖除塵器上部帶有反吹氣進(jìn)口。
本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的方法，該方法包括如下步驟：
(a)水合干燥后的物料送入緩沖罐中；
(b)緩沖罐內(nèi)的物料送入氣流渦旋微粉機(jī)；
(c)物料在氣流渦旋微粉機(jī)破碎并分選之后，通過高壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流作用依次輸送至旋風(fēng)分離器和脈沖除塵器中進(jìn)行氣固分離；
(d)在旋風(fēng)分離器和脈沖除塵器內(nèi)分離后的物料分別通過卸料鎖風(fēng)閥落入緩沖料倉；
(e)最后物料從緩沖料倉流出。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的方法，其所述步驟(c)，旋風(fēng)分離器中進(jìn)行大部分物料的氣固分離，剩余的部分未分離物料的分離過程在脈沖除塵器中進(jìn)行。
如上所述的一種用于鈾氧化物破碎的方法，其所述物料包括無定形三氧化鈾、脫硝三氧化鈾、二氧化鈾、八氧化三鈾或者它們的混合物料。
本發(fā)明的效果在于：
本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置及方法，其具有物料粒徑滿足要求、過濾精度高、物料收率高、不引入雜質(zhì)元素等特點(diǎn)。
本發(fā)明采用旋風(fēng)分離器和脈沖除塵器，過濾精度高，相比較于布袋過濾，極大減少了鈾氧化物粉末散落至周圍作業(yè)環(huán)境的可能性，減弱了放射性和氣溶膠對作業(yè)人員造成的健康損傷。在旋風(fēng)分離器和脈沖除塵器下方設(shè)計(jì)的兩個(gè)卸料鎖風(fēng)閥，減弱了氣固分離之后的物料受到的負(fù)壓影響，減輕了因負(fù)壓導(dǎo)致的脈沖除塵器積料的可能。脈沖式定時(shí)反吹，達(dá)到了良好的除塵效果，實(shí)現(xiàn)了絕大部分物料的收集，物料收率達(dá)到了99.97％以上，減少了物料排放造成的經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明應(yīng)用于三氧化鈾生產(chǎn)系統(tǒng)，確保其安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)三氧化鈾物料的破碎，使物料粒徑分布符合后端工序的要求，過濾精度和物料收率符合工藝要求，同時(shí)增大物料的比表面積，提高物料活性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1.緩沖罐；2.氣流渦旋微粉機(jī)；3.旋風(fēng)分離器；4.脈沖除塵器；5.高壓風(fēng)機(jī)；6.卸料鎖風(fēng)閥；7.緩沖料倉。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置及方法作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的裝置，其包括緩沖罐1，緩沖罐1入口連接輸送物料的螺旋輸送器；緩沖罐1出口通過閘板閥、軟管連接氣流渦旋微粉機(jī)2入口。
氣流渦旋微粉機(jī)2出口連接旋風(fēng)分離器3上部入口，旋風(fēng)分離器3上部出口連接脈沖除塵器4入口，旋風(fēng)分離器3下部物料出口通過卸料鎖風(fēng)閥6連接緩沖料倉7。氣流渦旋微粉機(jī)2磨塊材料不含鉬、鈦、釩雜質(zhì)元素。
脈沖除塵器4上部氣體出口連接高壓風(fēng)機(jī)5；脈沖除塵器4下部物料出口通過卸料鎖風(fēng)閥6連接緩沖料倉7。緩沖料倉7下部帶有物料出口。脈沖除塵器4采用不銹鋼燒結(jié)濾芯。脈沖除塵器4上部帶有反吹氣進(jìn)口。
實(shí)施例2
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種用于鈾氧化物破碎的方法，其包括如下步驟：
(a)水合干燥后的物料送入緩沖罐1中；
(b)緩沖罐1內(nèi)的物料送入氣流渦旋微粉機(jī)2；
(c)物料在氣流渦旋微粉機(jī)2破碎并分選之后，通過高壓風(fēng)機(jī)5產(chǎn)生的氣流作用依次輸送至旋風(fēng)分離器3和脈沖除塵器4中進(jìn)行氣固分離；旋風(fēng)分離器中進(jìn)行大部分物料的氣固分離，剩余的部分未分離物料的分離過程在脈沖除塵器中進(jìn)行，脈沖除塵器采用不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)濾芯，帶有脈沖式反吹，以滿足工藝要求。
(d)在旋風(fēng)分離器3和脈沖除塵器4內(nèi)分離后的物料分別通過卸料鎖風(fēng)閥6落入緩沖料倉7；
(e)最后物料從緩沖料倉7流出。
所述物料包括無定形三氧化鈾、脫硝三氧化鈾、二氧化鈾、八氧化三鈾或者它們的混合物料。
經(jīng)過工程化試驗(yàn)驗(yàn)證，對破碎前的三氧化鈾物料取樣分析其粒徑分布，10個(gè)樣品的平均值為8.61mm。對破碎后物料取樣分析，10個(gè)樣品的平均粒徑為37μm，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行72h的物料收率為99.97％。