本發(fā)明涉及地浸采鈾，具體而言，涉及一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，地浸采鈾工藝中普遍使用的過濾設(shè)備包括袋式過濾器和砂濾塔的組合。然而，袋式過濾器單獨使用時，難以分離粉砂和黏土等細(xì)小顆粒，這些顆粒不僅會干擾后續(xù)的水冶過程，還可能隨尾液回流至注液井，加劇堵塞問題；盡管采用高精度濾袋可以提高攔截效果，但這會大幅減少處理流量，一旦濾袋發(fā)生堵塞，還會增加系統(tǒng)壓力，降低注液效率。另一方面，砂濾塔雖然在處理能力和過濾精度上表現(xiàn)較好，但其設(shè)備體積大，成本較高，且需要定期進行反沖洗，這不僅增加了操作的復(fù)雜性，而且反沖洗產(chǎn)生的放射性廢水處理也是一個難題?？傮w而言，現(xiàn)有的固液分離技術(shù)性能較落后，存在效率和成本上的不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置及方法，以改善上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于，包括：

3、集液罐，所述集液罐由空心圓柱體和一個半球形封頭組成，所述集液罐上設(shè)置有集液罐進液管、集液罐排污管和集液罐出液管，所述集液罐排污管設(shè)置高度低于所述集液罐出液管設(shè)置高度；

4、纖維球過濾器，所述纖維球過濾器由空心圓柱體和兩個半球形封頭組成，所述纖維球過濾器上設(shè)置有纖維球過濾器進液管和纖維球過濾器出液管，所述集液罐出液管與所述纖維球過濾器進液管通過原液泵固定連接。

5、進一步的,所述集液罐上設(shè)置有氡及氡子體排放管，所述集液罐進液管上設(shè)置有集液罐進液閥門，所述集液罐排污管上設(shè)置有集液罐排污閥門，所述集液罐出液管上設(shè)置有集液罐出液閥門和泵前閥門。

6、進一步的,纖維球過濾器進液管上依次設(shè)置有泵后閥門、進管閥門和進管壓力表，所述進管壓力表設(shè)置在靠近所述纖維球過濾器的一端，所述纖維球過濾器出液管上依次設(shè)置有過濾液閥門、出管壓力表和流量計，所述過濾液閥門設(shè)置在靠近所述纖維球過濾器的一端，所述纖維球過濾器內(nèi)部設(shè)置有纖維球高度監(jiān)測裝置。

7、進一步的,所述纖維球過濾器包括旁路管道和反沖管道，所述旁路管道上設(shè)置有旁路閥門，所述旁路管道的一端與所述纖維球過濾器進液管靠近所述原液泵的一端固定連接，所述旁路管道的另一端與所述纖維球過濾器出液管遠(yuǎn)離所述纖維球過濾器的一端固定連接；

8、所述反沖管道包括上部管道和下部管道，所述上部管道與所述纖維球過濾器頂部的半球形封頭固定連接，所述上部管道上設(shè)置有反沖管閥門，所述下部管道與所述纖維球過濾器底部的半球形封頭固定連接，所述下部管道上設(shè)置有反沖液閥門。

9、進一步的,所述纖維球過濾器內(nèi)部放置有高分子材料制成的纖維球7，所述纖維球占據(jù)的體積為纖維球過濾器的1/2～2/3。

10、第二方面，本申請還提供了一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，包括：

11、將所有閥門設(shè)置為第一開關(guān)狀態(tài)并打開原液泵，并基于流量計采集纖維球過濾器的過濾流體體積和流量流速，所述第一開關(guān)狀態(tài)包括關(guān)閉旁路閥門、反沖管閥門和反沖液閥門，開啟集液罐進液閥門、集液罐出液閥門、泵前閥門、進管閥門和過濾液閥門；

12、基于纖維球高度監(jiān)測裝置采集纖維球高度值；

13、基于所述過濾流體體積和所述纖維球高度值計算過流比，所述過流比用于表征纖維球過濾器的運行負(fù)荷和累計處理能力；

14、當(dāng)所述過流比大于設(shè)定閾值時，基于進管壓力表和出管壓力表分別采集壓力數(shù)值，得到第一壓力值和第二壓力值；

15、基于所述第一壓力值、所述第二壓力值和所述流量流速計算得到?jīng)_洗壓力；

16、基于所述第一壓力值和所述第二壓力值計算得到?jīng)_洗時長；

17、基于所述沖洗壓力和所述沖洗時長對纖維球過濾器中的纖維球進行周期性沖洗。

18、本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明通過將浸出液輸入集液罐中經(jīng)重力作用實現(xiàn)顆粒物與流體的預(yù)分離，再將流體流至填充了一種高分子材料制成的纖維球過濾器，實現(xiàn)高效脫固，通過耦合“重力-深層過濾”作用強化脫固，可效提高浸出液固液分離效率，降低過濾成本。

20、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于,所述集液罐(1)上設(shè)置有氡及氡子體排放管(5)，所述集液罐進液管(2)上設(shè)置有集液罐進液閥門(6)，所述集液罐排污管(3)上設(shè)置有集液罐排污閥門(7)，所述集液罐出液管(4)上設(shè)置有集液罐出液閥門(8)和泵前閥門(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于,纖維球過濾器進液管(14)上依次設(shè)置有泵后閥門(11)、進管閥門(12)和進管壓力表(13)，所述進管壓力表(13)設(shè)置在靠近所述纖維球過濾器(26)的一端，所述纖維球過濾器出液管(17)上依次設(shè)置有過濾液閥門(18)、出管壓力表(19)和流量計(20)，所述過濾液閥門(18)設(shè)置在靠近所述纖維球過濾器(26)的一端，所述纖維球過濾器(26)內(nèi)部設(shè)置有纖維球高度監(jiān)測裝置(25)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于,所述纖維球過濾器(26)包括旁路管道(15)和反沖管道，所述旁路管道(15)上設(shè)置有旁路閥門(16)，所述旁路管道(15)的一端與所述纖維球過濾器進液管(14)靠近所述原液泵(10)的一端固定連接，所述旁路管道(15)的另一端與所述纖維球過濾器出液管(17)遠(yuǎn)離所述纖維球過濾器(26)的一端固定連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置，其特征在于,所述纖維球過濾器(26)內(nèi)部放置有高分子材料制成的纖維球(27)，所述纖維球(27)占據(jù)的體積為纖維球過濾器(26)的1/2～2/3。

6.一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，其特征在于，基于所述過濾流體體積和所述纖維球高度值計算過流比，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，其特征在于，基于所述第一壓力值、所述第二壓力值和所述流量流速計算得到?jīng)_洗壓力，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，其特征在于，基于所述第一壓力值和所述第二壓力值計算得到?jīng)_洗時長，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地浸采鈾地表浸出液的深層過濾方法，其特征在于，基于所述沖洗壓力和所述沖洗時長對纖維球過濾器(26)中的纖維球(27)進行周期性沖洗，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種地浸采鈾地表浸出液的深層過濾裝置及方法，涉及地浸采鈾技術(shù)領(lǐng)域，包括集液罐，集液罐由空心圓柱體和一個半球形封頭組成，集液罐上設(shè)置有集液罐進液管、集液罐排污管和集液罐出液管；纖維球過濾器，纖維球過濾器由空心圓柱體和兩個半球形封頭組成，纖維球過濾器上設(shè)置有纖維球過濾器進液管和纖維球過濾器出液管，集液罐出液管與纖維球過濾器進液管通過原液泵固定連接。本發(fā)明通過將浸出液輸入集液罐中經(jīng)重力作用實現(xiàn)顆粒物與流體的預(yù)分離，再將流體流至填充了一種高分子材料制成的纖維球過濾器，實現(xiàn)高效脫固，通過耦合“重力?深層過濾”作用強化脫固，可效提高浸出液固液分離效率，降低過濾成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王亞安,曹鳴謙,杜志明,原淵,李召坤
受保護的技術(shù)使用者：核工業(yè)北京化工冶金研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17