Активация сернокислых растворов выщелачивания урана импульсными электрическими разрядами

• Автор: Осокин, Георгий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ существующих и перспективных методов активации гидрометаллургических процессов

1.1 Выщелачивание

1.1.1 Термодинамика процесса окисления урана

1.1.2 Методы активации процесса выщелачивания

1.2 Активация химических процессов электрическими

разрядами

Е2.1 Газовый разряд

1.2.2 Разряд в жидкости

1.2.3 Разряд в двухфазной среде

1.2.4 Особенности электроразрядной обработки сред с
повышенным содержанием примесных ионов
Выводы
2 Влияние кислотности раствора и концентрации примесных ионов на параметры разряда и генерируемые продукты
2.1 Методика исследований
2.1.1 Параметры обрабатываемых растворов и контролируемые параметры
2.1.2 Описание схемы экспериментальной установки
2.1.3 Источник импульсов напряжения
2.1.4 Электродные системы
2.1.5 Система регистрации электрических характеристик разряда
2.2 Электрические характеристики разрядов

2.3 Изменение электропроводности и pH растворов в процессе
электроразрядной обработки
2.4 Исследование концентрации озона в газовой среде реактора
2.5 Исследование концентрации азотных соединений
2.6 Анализ результатов исследования
Выводы
3 Окисление железа импульсным электрическим разрядом
3.1 Параметры растворов и методика исследований
3.2 Обработка растворов барьерным разрядом
3.3 Обработка растворов импульсным коронным разрядом
3.4 Обработка растворов искровым разрядом. Сравнение с
другими видами разряда
3.5 Изучение процессов генерации азотсодержащих продуктов
разряда при обработке железосодержащих растворов
3.6 Возможный механизм окисления железа продуктами
электрических разрядов
В ыводы
4 Обработка урановых руд растворами выщелачивания, активированными электрическим разрядом
4.1 Методики исследований
4.1.1 Описание установки электроразрядной обработки
4.1.2 Описание стенда выщелачивания и параметры растворов выщелачивания
4.1.3 Описание параметров рудного материала
4.1.4 Измерение параметров раствора
4.2 Обработка растворов электрическим разрядом
4.3 Выщелачивание урана активированными растворами
4.4 Механизм электроразрядной активации растворов выщелачивания урана
4.5 Рекомендации по применению электрических разрядов в технологии выщелачивания урана и экономическая эффективность
4.6 Экономическая эффективность
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

методы включают генерацию химических реагентов непосредственно на месте использования: применение в качестве окислителя кислорода воздуха,
осуществление реакций в условиях высокой температуры и повышенного давления, применение механического воздействия, обработки электронными пучками и т.п. Несмотря на значительный интерес к безреагентным технологиям, их применение на современном этапе затруднено низкой эффективностью и сложностью существующих процессов, а также отсутствием надежного технологического оборудования.
Одним из перспективных методов активации окислительно-восстановительных процессов в жидкости является обработка импульсными электрическими разрядами. Метод электроразрядной обработки успешно применен для очистки воды и газов от органических примесей и тяжелых металлов.
Электрические разряды, применяемые для обработки жидких след, целесообразно разделить на «нетермические» разряды объемного типа и «термические» искровые и дуговые разряды. Разряды объемного типа характеризуются относительно высокой энергией электронов, низкой температурой газа и малой плотностью заряженных частиц и радикалов в каналах разряда, что приводит к эффективной генерации активных частиц-окислителей. «Термические» искровой и дуговой разряды характеризуются меньшими выходами кислородных окислителей, однако позволяют инициировать высокотемпературные реакции, приводят к генерации оксидов азота, вызывают образование тонкодисперсных частиц в процессе эрозии электродов.
Анализ предложенных технических решений показывает, что электроразрядная обработка наиболее эффективно протекает в среде, состоящей из диспергированных в газе капель жидкости. При этом обеспечивается относительно большая площадь поверхности контакта обрабатываемой жидкости с плазмой разряда и его газообразными продуктами.
Несмотря на значительное количество публикаций, посвященных использованию электрических разрядов для очистки воды, практически