Томский политехнический университет, Томск:

С. Н. Кладиев, доцент

С. М. Слободян, проф., Институт природных ресурсов, эл. почта: sms_46@ngs.ru

Северский технологический институт НИЯУ МИФИ, Северск, Россия:

В. П. Пищулин, проф., каф. машин и аппаратов химических и атомных производств

В работе рассмотрен технологический процесс подготовки урансодержащего сырья к экстракционной очистке на участке подготовки растворов урана к аффинажу. На основе анализа химических и осадительных способов аффинажа выбран экстракционный процесс, который имеет ряд преимуществ в технологии переработки концентратов урана. Концентраты урана с первичных заводов Приаргунского горно-химического комбината, Намибии, Казахстана, Узбекистана, целесообразно подвергать экстракционному аффинажу с целью получения ядерно чистых соединений урана, необходимых для горючего АЭС. Рассмотрена аппаратурно-технологическая схема участка растворения и подготовки растворов урана к аффинажу. Необходимость модернизации схемы обусловлена применением центрифужной технологии очистки растворов урана от механических примесей. Проведение количественного анализа кинетики формирования осадка при центрифужном разделении твердой и жидких фаз суспензии необходимо для правильного выбора типа, производительности и режимов работы центрифуги. Определены условия подготовки растворов к центрифугированию: требуемая предельная объемная концентрация твердой фазы в суспензии, ее равномерное распределение по объему для повышения надежности процесса разделения фаз. Обоснована необходимость контроля влажности выгружаемого осадка. На основе моделирования процесса разделения суспензии в роторе осадительной центрифуги предложена схема автоматизации технологического участка подготовки растворов к аффинажу на каскаде центробежных экстракторов. Надежность технологического процесса повышена за счет использования режима «горячего резервирования» управляющих подсистем программно-технического комплекса УМИКОН.

1. Горюнов А. Г., Дядик В. Ф., Ливенцов С. Н., Чурсин Ю. А. Математическое моделирование технологических процессов водно-экстракционной переработки ядерного топлива : монография. — Томск : Изд-во ТПУ, 2011. — 237 с.
2. Короткевич В. М., Лазарчук В. В., Шикерун Т. Г., Шамин В. И., Михайлова Н. А., Дорда Ф. А. Экстракционная переработка концентрированных растворов уранил-нитрата с высоким содержанием примесей // Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 311, № 3. С. 25–29.
3. Копырин А. А., Карелин А. И., Карелин В. А. Технология производства и радиохимической переработки ядерного топлива. — М. : Атомэнергоиздат, 2006. — 576 с.
4. Records A., Sutherland K. Decanter Centrifuge Handbook. — Elsevier Science, 2001. — 440 p.
5. Suresh R., Kumar C., Sakthivel S. Real Power Loss and Voltage Deviation Minimization by Reactive Power Control through Gravitational Search Algorithm // European Journal of Scientific Research. 2012. No. 1. Р. 36–48.
6. Romagnoli J., Paraloglu A. Introduction to Process Control. (Chemical Industries). — CRC Press, 2012. — 643 p.
7. Кривопустов С. И., Пищулин В. П., Брендаков В. Н., Кладиев С. Н., Чешуяков C. А. Диагностирование отклонений в процессе экстракционного аффинажа ядерного топлива // Цветные металлы. 2012. № 8. С. 45–51.
8. Лебедев В. О. ПТК «УМИКОН» — новые рубежи // Автоматизация в промышленности. 2012. № 1. С. 44–46.
9. КТС МикКОН. Серия «Ангара» // ООО «УМИКОН». [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.umikon.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=17&Itemid=24.
10. Arutyunov V. A., Slobodyan S. M. Investigation of a CCD Wave Front Sensor of an Adaptive Optics Radiation Focusing System // Instruments and Experimental Techniques. — New York. 1985. Т. 28. С. 160–162.
11. Slobodyan S. M. Optimization of a Bimorph Drive in Optical Measuring Systems with Feedback // Measurement Techniques. Springer US. 2003. Vol. 46, No. 1. P. 28–34.
12. Slobodyan S. M. Optimizing phase-space scanning for a dynamic system monitoring chaotic media // Measurement Techniques. Springer US. 2006. Vol. 49, No. 1. P. 1–6.
13. Slobodyan S. M. Multidimensional coordinate actuator of microcontrol // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. 2003. Т. 306, No. 5. С. 92–95.