Abbiamo parlato agli ingegneri di data mining leader dell'uranio In Situ Leach (ISL) del Nord America e li fece spiegare esattamente come lavorato ISL. La maggior parte delle operazioni ISL significative negli Stati Uniti sono stata progettata e/o costruita da questi ingegneri. Hanno spiegato come data mining ISL è davvero solo invertire il processo di madre natura.
ELABORAZIONE ED ESTRAZIONE ISL
Durante l'estrazione mineraria ISL, l'acqua viene pompata alla superficie da pozzi di produzione contenenti uranio in concentrazioni molto basse, dell'ordine di parti per milione di concentrazioni. Il prossimo passo nel processo di ISL è quello di estrarre l'uranio suoi. Estrazione avviene mediante chimicamente lo scambio di ioni all'interno di un impianto di trasformazione. "Il processo di scambio ionico è molto analogo a un addolcitore d'acqua Culligan ® casa", ha rivelato Anthony. "Esso rimuove durezza o calcio dall'acqua sostituendolo con sodio, utilizzo di resine a scambio ionico. Se si va al Lowe o Home Depot e acquistare un addolcitore d'acqua, avete fondamentalmente una versione in casa di un impianto di estrazione dell'uranio. " La differenza principale è che tuo addolcitore d'acqua avrà uno scambiatore cationico. "Per un impianto di uranio a funzionare correttamente, è necessario utilizzare una resina a scambio anionico, che è specificamente progettata per caricare l'uranio," Anthony chiarito.
E che cosa è questo magico "resina a scambio ionico"? La resina è composto di perline di polimero poco, che sono accusati di particelle aventi un'affinità per anioni uranio. "Ci sono letteralmente milioni di queste perle di resina piccolo in un vaso, che può essere assorbito da bassa concentrazione di uranio in soluzione," ha detto Anthony. Adsorbimento è quando qualcosa è attratta da qualcos'altro o si aggrappa ad esso, come l'elettricità statica.
Perché è necessario elaborare uranio come questo? "In sostanza, il processo di scambio ionico è un processo che istituisce (riduzione) che concentra grandi volumi di soluzione di uranio basso concentrato in un molto più piccolo volume contenente una maggiore concentrazione di uranio," ha detto Anthony. In altre parole, l'istituisce appena sta concentrando l'uranio dal grande volume d'acqua in cui esso viene estratta in una forma più compatta. Il mezzo preferito è attraverso uno scambio di ioni.
Anthony ha dato un esempio di vita reale del processo istituisce, "tre milioni di galloni di wellfield soluzione contenente diluiti concentrazioni di uranio, di 100 parti per milione meno 0.10 grammi/litro, è passato attraverso un letto di resina a scambio ionico. Questo potrebbe richiedere 24 ore per raggiungere se la soluzione fluisce a 2.500 litri al minuto. Dopo questo periodo di tempo, la resina diventa caricata con circa 2.500 kg di uranio."
SVERNICIATURA L'URANIO
Sverniciatura l'uranio è chiamato il processo eluizione. Questo è fatto attraverso uno scambio chimico di positivamente e ioni a carica negativa. Resine sono classificate secondo la carica sui siti attivi. "I siti attivi su resina sono carichi positivamente per resine anione e caricato negativamente per resine cazione," Norris illuminata noi. "Capacità di resina per estrarre gli ioni chimici da una soluzione è derivato da quello che è chiamato un sito attivo", ha continuato. "Nel nostro caso, gli ioni cloruro ottenuti da sale racconto ordinaria vengono utilizzati per stabilizzare o temporaneamente neutralizzare questo sito attivo carico positivamente". I bastoni di ioni cloruro caricato negativamente sul sito carico positivamente, tenuto da cosa Norris chiamato "forze elettrostatiche." Quando gli ioni caricati negativamente, come suoi uranile, sono poste a contatto con la soluzione, essa dà il via il cloruro e sostituire che con i suoi uranile.
Questa è stata la lezione di chimica. Anthony riassunto in poche parole, "essi solo spostare esso. C'è un'affinità maggiore per lo ione cloruro di resina che c'è, per l'uranio. Così, l'uranio è spogliato dal letto resina." L'impianto di trasformazione strisce chimicamente l'uranio caricato dalla resina impregnando l'intero pacchetto di resina carichi di uranio in una soluzione di bagno salino. "Il volume di soluzione salina è dell'ordine di 10.000 galloni provochi una concentrazione della soluzione di uranio 30 grammi/litro," Anthony ha detto, che descrive il processo di come l'uranio diventa concentrato. "La concentrazione della soluzione spogliato dell'uranio è ingrandita 300 volte più che la soluzione wellfield," egli ci ha informato. "Il livello di concentrazione può ora essere elaborato economicamente per il recupero: precipitazione, disidratazione, asciugatura e tamburi per un impianto nucleare."
ENTRANDO IL TAMBURO DI URANIO
Dopo che l'uranio è stata rimossa dalla soluzione, è precipitato. Nella fase di trasformazione, a questo punto avete liquami yellowcake. Da vicino, presenta come una sorta di giallastro e bagnato, miscela di cemento che cola. Il processo di disidratazione fa proprio questo, esso rimuove l'acqua dalla miscela yellowcake.
"Utilizzare un filtro pressa, un dispositivo che è stato progettato per separare i solidi da solutions," ha spiegato Anthony. Filtropresse sono ampiamente utilizzate in vari tipi di cibo, la chimica e la droga di elaborazione in tutto il mondo. "I solidi di uranio, ora cercando più simile a yellowcake, vengono mantenuti nella stampa filtro, dove possono essere lavati e aria successivamente essiccato, prima della loro essiccazione ad una polvere con un vuoto di bassa temperatura asciugatrice," ha detto Anthony che ci passo dopo passo attraverso questo processo.
Cos'è il filtro pressa e come si finisce con il yellowcake finito quando hai finito? "È una serie di piastre e cornici vuote, o potrebbe essere una serie di camere da incasso," Anthony ha risposto. "Tessuto filtrante è drappeggiato sulle tavole o col gesso nelle camere di incasso. Il liquame yellowcake viene pompato attraverso il filtro consentendo la fase liquida di passare attraverso il tessuto filtrante, intrappolando l'ossido di uranio all'interno del dispositivo." Anthony ama impacchettare il filtro pressa con tanta yellowcake, come può tenere. "Si è poi lavato con acqua pulita a spostare gli ioni cloruro di basso livello," ha spiegato Anthony. Se non elimini le concentrazioni di cloruro al livello accettabile richiesto da un impianto di arricchimento dell'uranio, una multa è valutata contro quella spedizione.
Le fasi finali includono trasporto yellowcake al vuoto di asciugacapelli. Colore di ossido di uranio dipende come alto o basso una temperatura viene utilizzata per asciugare la "yellowcake". Patrick Drummond, il sovrintendente di pianta Smith-Highland Ranch, ci ha mostrato di uranio puro ossido essiccato ad alte temperature. Esso era quasi nero. Al termine il processo di essiccazione, l'uranio è confezionato in fusti da 55 galloni DOE-approvato e trasportato ad un impianto di arricchimento. È allora quando l'uranio arricchito infine può essere utilizzato per alimentare un reattore nucleare e fornire una fonte economica di energia elettrica.
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