4. Участок получения тетрафторида урана.

Отделение занимается получением тетрафторида урана по следующей технологической схеме:

-осаждение кристаллов ТФУ;

-фильтрация;

-отмывка кристаллов;

-контрольная фильтрация;

-сушка;

-прокалка.

Пульпа двуокиси из отделения экстракционного передела, подается в каскад осаждения ТФУ, туда же подаются соляная и плавиковая кислоты, а так же «комплексный раствор» состава [UCl₄F]^-. Реакция, протекающая в каскаде, описывается уравнениями:

UO₂+HCl+HF[UCl₄F]^-

[UCl₄F]^-+HFUF₄

UO₂+HCl+4HFUF₄+HCl+2H₂O

В каскаде автоматически поддерживается строго определенная температура, кислотность и концентрация фтор ионов. Затем пульпа кристаллов отправляется на фильтрацию в барабанных вакуум-фильтрах (БВФ), для более эффективной фильтрации в хвостовой реактор подается флокулянт. Кристаллы ТФУ после фильтрации подаются на отмывку от кислоты и фтора (отмывка осуществляется хоз/питьевой водой). Отмытые кристаллы в виде пульпы поступают на вторую фильтрацию (на БВФ, с флокулянтом).

Растворы с БВФ-ов поступают в отстойники. Осветленный раствор через буферные емкости поступает на утилизацию. Сгущенная пульпа возвращается в репульпатор, где производится отмывка ТФУ. Маточник с первой фильтрации, содержащий в большом количестве мелкие кристаллы продукта, направляется на приготовление «комплексного раствора». Отфильтрованный осадок (со второй фильтрации) поступает на сушку в печи. Оттуда – на прокалку в печь, затем охлаждается в шнеках-холодильниках и затаривается в контейнеры. Для контроля качества полученного ТФУ отбираются пробы на крупность, на влагу и на содержание железа. Контейнеры с продуктом, который соответствует требованиям, формируются в партии.

Продукт, который не удовлетворяет требованиям, направляется на переработку. Для переработки бракованной продукции существует участок приготовления так называемого «комплексного раствора». Некондиционный ТФУ совместно с пульпой двуокиси подается в реактор, где происходит растворение его соляной кислотой:

UF₄+ UO₂+HCl+HF[UCl₄F]^-+H₂O

Растворы с первой фильтрации и после растворения

В реакторах растворения производится растворение металлического урана. Растворение проводится в соляной кислоте, туда же подается маточник с первой фильтрации:

U+HCl+HF[UCl₄F]^-+H₂

Комплексный раствор [UCl₄F]^- ,с каждой стадии растворения, отправляется в отстойники. Отстоявшись, комплексный раствор, направляется в каскад осаждения ТФУ, осадки же после растворения и отстаивания уходят на выщелачивание соляной кислотой. Раствор направляется на отстаивание, а осадок – на утилизацию.

Принципиальная схема получения ТФУ: