Program: Planul national pentru cercetare- dezvoltare si inovare II –Parteneriate in domeniile prioritare
Directia de cercetare : D2- Energie
Competitie: iunie 2007
Proiect nr.: 21037
Durata : sepembrie 2007 – Decembrie 2010
Titlul:
TEHNOLOGIE ENERGETICA DURABILA, IN VEDEREA PROMOVARII RESURSELOR MINERALE URANIFERE INDIGENE, PRIN OPTIMIZAREA PROCEDEULUI DE PURIFICARE A URANIULUI
Acronim:
TEDPUR
Autoritatea contractanta : CENTRUL NATIONAL DE MANAGEMENT PROIECT – CNMP
Coordonator de proiect :
INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU METALE SI RESURSE RADIOACTIVE BUCURESTI- ICPMRR, ROMANIA
Tel. +40–21–315.23.41, Fax. +40–21–313.12.58, E-mail: afilcenco@icpmrr.ro
Director de proiect : drd.ing. Antoneta Filcenco – Olteanu
Partener 1:
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI – CENTRUL DE CERCETARI SI EXPERTIZARI ECOMETALURGICE
Tel/Fax : 021 316 95 64; Tel. 402 95 92; E-mail: ecomet@ecomet.pub.ro
Responsabil proiect: Prof.univ. dr.ing. Buzatu Mihai
Partener 2:
UNIVERSITATEA BACAU- UBC, ROMANIA
Tel. 0745302970, Fax: 023451096, email: denisanistor@yahoo.com,
Responsabil proiect: conf. dr. Denisa Ileana Nistor
Partener 3:
SC ECOPROIECT SRL -ECO, ROMANIA
Tel. : 021/ 3322992, Fax: 021/3322810, email: cristina.niculescu@caloris.ro
Responsabil proiect: fiz. Cristina Niculescu
Scopul acestui proiect complex il constituie elaborarea, in parteneriat, a unei tehnologii moderne de purificare a uraniului prin extractie lichid – lichid. Obiectivul major al proiectului il reprezinta cresterea randamentului de purificare a uraniului in operatia de extractie lichid-lichid, prin reducerea factorilor a caror de incidenta duce la formarea emulsiilor stabile .
Realizarea proiectului va conduce la reducerea contaminarii radioactive si a poluarii cu substante organice a mediului inconjurator, prin diminuarea deseului tehnologic al operatiei de purificare a uraniului, constituit din emulsii stabile.
Contributia proiectului la dezvoltarea cunostintelor in domeniu consta in cresterea competentei tehnologice si promovarea transferului de cunostinte in domeniul fabricarii combustibilului nuclear, in scopul optimizarii tehnologiei de purificare a uraniului, cu consecinte favorabile asupra cresterii randamentului de procesare si a dezvoltarii durabile.
Prin activitatile desfasurate in cadrul proiectului, ne propunem sa rezolvam aspecte privitoare la: reducerea formarii emulsiilor stabile la operatiunea de purificare a uraniului prin extractia lichid-lichid prin reducerea cantitatii de impuritati din cele doua faze, la alimentarea operatiei de extractie lichid-lichid, reducand astfel posibilitatea de formare a germenilor de emulsionare in procesul de operare. Optimizarea operatiei de purificare a uraniului prin extractie lichid-lichid are ca efect general reducerea pierderilor tehnologice de uraniu si drept consecinta cresterea randamentului de procesare a acestei operatii cu 5%.
Complexitatea proiectului consta in studierea multitudinii de factori a caror incidenta contribuie la formarea emulsiei stabile, prin intermediul careia au loc pierderi de uraniu intr-un deseu tehnologic si anume:
reducerea aciditatii solutiilor apoase uranifere sub nivelul de 2,8 N HNO3;
reducerea temperaturii solutiilor in perioadele reci sub 20oC;
impuritatile din faza apoasa;
impuritatile din faza organica regenerata – produsii de degradare ai TBF-ului (mono si dibutil fosfatul).
Impactul estimat a se obtine prin realizarea proiectului este de natura ecologica, prin reducerea contaminarii radioactive si a poluarii cu substante organice a mediului inconjurator, prin diminuarea deseului tehnologic al operatiei de purificare a uraniului, constituit din emulsii stabile.
Obiective specifice :
Etapa I – realizata – termen de predare 15.12.2007
Documentare si enuntarea solutiilor tehnologice pentru optimizarea operatiei de purificare a uraniului
Studiu si analize privind solutii pentru optimizarea purificarii uraniului prin extractie lichid-lichid
Studiu privind influenta impuritatilor din faza apoasa la formarea emulsiilor stabile implicit a pierderilor de uranium la purificarea
Studiu privind influenta impuritatilor din faza organica la formarea emulsiilor stabile;
Studiu privind alegeerea instalatiilor de laborator pentru purificarea uraniului prin extractie-reextractie lichid-lichid
Rezumatul fazei
Formarea fazei a treia la purificarea cu solventi a uraniului conduce la importante pierderi de solvent si la alte efecte cum ar fi:
pierderea de elemente utile,
scaderea capacitatii de prelucrare a instalatiilor;
micsorarea randamentului de separare a uraniului
scaderea gradului de purificare a uraniului de impuritati.
Reducerea pierderilor de uraniu in operatia de purificare prin reducerea factorilor a caror incidenta conduce la formarea emulsiilor stabile constituie obiectivul general al proiectului.
In prima etapa, s-a realizat un studiu documentar cu enuntarea de solutii tehnologice pentru optimizarea purificarii uraniului prin extractie lichid-lichid, lucrarea fiind structurata pe mai multe capitole in concordanta cu planul de realizare al proiectului.
Formarea emulsiilor stabile la extractia cu solventi a uraniului se datoreaza: impuritatilor din solutiile apoase uranifere, produsilor de degradare a extractantului organic si modului de operare.
Impuritatile din solutia apoasa uranifera provin din concentratul tehnic de uraniu care alimenteaza instalatia de purificare. Solutia tehnologica de prevenire a aparitiei impuritatilor consta in respectarea specificatiei de produs pentru diuranatul de sodiu si azotatul de uranil impur.
CO (INCDMRR-ICPMRR – Bucuresti) impreuna cu P1 (UPB – CCEEM) au realizat un studiu privind influenta impuritatilor din faza apoasa la formarea emulsiilor stabile implicit a pierderilor de uraniu la purificarea uraniului, aratandu-se ca substantele organice (acizi humici, fenoli, acizi carboxilici, etc), compusii metalici, in special molibdenul si suspensiile solide determina apartia fazei a treia.
Colectivul Universitatii din Bacau a avut ca obiectiv principal studiul influentei impuritatilor din faza organica la formarea emulsiilor stabile. Totodata s-a studiat si modul in care natura diluantului influenteaza solubilitatea tributilfosfatului.
CO (INCDMRR-ICPMRR – Bucuresti) impreuna cu P3 (ECOPROIECT) au realizat un studiu documentar privind utilajele adecvate pentru purificarea uraniului prin extractie-reextractie lichid-lichid, aratandu-se faptul ca specifice industriei nucleare sunt mixer settlerele, coloanele pulsatorii cu talere si extractoarele centrifugale. La alegerea utilajului trebuie sa se tina seama de o serie de factori precum: natura dizolvantului, debite, modul de contactare si amestecare a fazelor, natura materialului din care este realizat extractorul, faptul ca se lucreaza cu solutii radioactive si multe altele.
Varietatea echipamentelor existente pe piata, face dificilă alegerea unui anumit echipament de extracţie pentru o separare dată.
Chiar dacă alegerea implică şi o mare doză de experienţă profesională decizia finală trebuie luată numai pe baza unui calcul economic global.
Etapa II – realizata – termen de predare 15.11.2008
Proiectarea modelului experimental si a tehnologiei de laborator pentru studiul purificarii uraniului prin extractie lichid-lichid
Obiective specifice :
Modelarea purificarii uraniului prin extractie lichid-lichid si determinarea randamentului de purificare in conditiile realizarii parametrilor optimi de proces.
Studiu privind dotarea instalatiilor de extractie/reextractie cu aparatura automata de control si corectie a aciditatii
Cercetari privind formarea emulsiilor stabile la extractia lichid-lichid sub influenta unor continuturi ridicate de impuritati in faza apoasa
Diseminare de informatii si participare cu comunicari la manifestari stiintifice specifice proiectului
Rezumatul fazei:
S-au preparat solutiile model de azotat de uranil impur (AUI) prin dizolvarea diuranatului de sodiu tehnic in acid azotic;
Solutiile model au fost caracterizate din punct de vedere al continutului de uraniu si impuritati (suspensii solide, aciditate libera, Cl-, Fe, Mo, Na+, SO42-);
S-a preparat solutia de extractant (30% TBP in kerosen)
Cercetarile intreprinse urmaresc determinarea parametrilor optimi de extractie a uraniului din solutii de azotat de uranil impur (AUI) cu tributilfosfat (TBP) prin:
stabilirea gradului de saturare a fazei organice in uraniu;
a epuizarii fazei apoase in uraniu si
a gradului de reextractie a uraniului din faza organica saturata.
CO (INCDMRR – Bucuresti) impreuna cu partenerii de proiect, UPB – CCEEM, UBC) au realizat modelarea purificarii uraniului prin extractie lichid-lichid cu determinarea randamentului de purificare in conditiile realizarii parametrilor optimi de proces.
Variabila dependenta s-a considerat randamentul de extractie pentru operatia de purificare, iar variabilele independente luate in considerare au fost:
continutul de uraniu in faza apoasa;
aciditatea libera;
concentratia tributil fosfatului in kerosen;
raporul fazei apoase si organice
numarul treptelor de extractie.
Pentru acest studiu s-a recurs la efectuarea unui numar relativ mare de experimente in care s-au examinat efectele a cate trei varabile prezentate in tabelele 1 si 2.
Tabelul nr. 1. Parametrii considerati si domeniul lor de variatie
Parametru
Variabila redusa
Valoarea minima (-1)
Valoarea medie (0)
Valoarea maxima (+1)
Continut uraniu in faza apoasa (g U/l)
x1
280
300
320
Raport A:O
x2
1:2,8
1:3
1:3,2
Numar trepte de extractie (trepte)
x3
6
8
10
Tabelul nr. 2. Parametrii considerati si domeniul lor de variatie
Parametru
Variabila redusa
Valoarea minima (-1)
Valoarea medie (0)
Valoarea maxima (+1)
Continut uraniu in faza apoasa (g U/l)
x1
280
300
320
Aciditatea libera din
faza apoasa (N)
x2
1:2,8
1:3
1:3,2
Numar trepte de extractie (trepte)
x3
6
8
10
Modelul statistic care descrie functia de raspuns a criteriului de optimizare pentru parametrii considerati prezentati in tabelul 1, dupa eliminarea termenilor nesemnificativi, este:
Din valorile reale ale optimului putem desprinde urmatoarele observatii:
continutul optim de uraniu in faza apoasa este de 310 g U/l;
raportul optim de A:O este de 1:3;
aciditatea libera optima din faza apoasa este de 1:3,14 N;
numarul optim de trepte de extractie este de 8 trepte.
Se poate spune, ca o concluzie finala, ca randamentul de extractie tinde spre optim când toate variabilele considerate ramân in limitele domeniului de variatie ales initial.
Modelul statistic care descrie functia de raspuns a criteriului de optimizare pentru parametrii considerati prezentati in tabelul 2, dupa eliminarea termenilor nesemnificativi, este:
Din valorile reale ale optimului se pot desprinde urmatoarele observatii:
continutul optim de uraniu in faza apoasa este de 313,6 g U/l;
aciditatea libera optima din faza apoasa este de 1:3,14 N;
numarul optim de trepte de extractie este de 7,88 trepte.
Se poate spune, ca o concluzie finala, ca randamentul de extractie tinde spre optim când toate variabilele considerate ramân in limitele domeniului de variatie ales initial.
P3 (ECOPROIECT) a realizat un studiu documentar in care trateaza cateva aspecte teoretice si practice legate de metodele de masurare a aciditatii solutiilor de AUI la extractie/reextractie, criteriile de selectare a metodei analiza si control.
S-a studiat formarea emulsiilor stabile la extractia lichid-lichid sub influenta unor continuturi ridicate de impuritati in faza apoasa (continutului de silice; substante organice; suspensii solide, molibden), realizandu-se si um model matematic.
Randamentul de extractie este variabila dependenta pentru operatia de purificare, iar variabilele independente luate in considerare au fost: continutului de silice; substante organice; suspensii solide. Parametrii considerati si domeniul lor de variatie sunt prezentati in tabelul 3.
Tabelul nr. 3. Parametrii considerati si domeniul lor de variatie
Parametru
Variabila redusa
Valoarea minima (-1)
Valoarea medie (0)
Valoarea maxima (+1)
Continut substante organice in faza apoasa (g/l)
x1
0
0,5
1
Continut silice in faza apoasa (g/l)
x2
0,05
0,1
0,15
Continut suspensii solide in faza apoasa (g/l)
x3
0,05
0,1
0,15
Modelul statistic care descrie functia de raspuns a criteriului de optimizare, dupa eliminarea termenilor nesemnificativi cu ajutorul testului t-student, este:
Din valorile reale ale optimului putem desprinde urmatoarele observatii:
continutul optim de substante organice in faza apoasa este de 0,2065 g/l;
continutul optim de silice in faza apoasa este de 0,06 g/l;
continutul optim de suspensii solide in faza apoasa este de 0,14 g/l.
Pentru studiul influentei temperaturilor scazute asupra randamentului de extractie, s-a realizat un model matematic stabilind ca variabile independente continutul de uraniu din faza apoasa, aciditatea libera din faza apoasa, de extractie iar ca variabila dependenta randamentul de extractie, prezentate in tabelul 4.
Tabelul nr. 4. Parametrii considerati si domeniul lor de variatie
Parametru
Variabila redusa
Valoarea minima (-1)
Valoarea medie (0)
Valoarea maxima (+1)
Continut uraniu in faza apoasa (g U/l)
x1
280
300
320
Aciditatea libera din
faza apoasa (N)
x2
1:2,8
1:3
1:3,2
Temperatua (oC)
x3
15
20
25
Modelul matematic elaborat va avea urmatoarea forma:
Din valorile reale ale optimului putem desprinde urmatoarele observatii:
continutul optim de uraniu in faza apoasa este de 307,14 g U/l;
aciditatea libera optima din faza apoasa este de 1:3,1 N;
temperatura optima de extractie este de 22,600C.
Diseminarea rezultatelor proiectului s-a realizat prin:
organizarea in parteneriat P2 (Universitatea din Bacau) – CO (INCDMRR – Bucuresti) – a Conferintei Interanationale de stiinte Aplicate – Chimie si Inginerie chimica – CISA 2008, in perioada 4 – 6 aprilie 2008 la Slanic Moldova – jud. Bacau, cu participare internationala, in urma caruia s-a editat un proceeding, cu cotatie ISBN 978-973-1833-86-6.
vizite de lucru – schimb de buna practica in Franta – la Université Côte d’Opale du Littoral, Dunkerque – CO si la Universitatea Politehnica din Torino – P2.
Etapa III – realizata – 15.09.2009
Cercetari de formare a emulsiilor stabile sub incidenta produsilor de degradare ai TBF-ului.
Obiective specifice:
studiul incidentei produsilor de degradare ai tributil fosfatului asupra formarii emulsiilor stabile;
studiul influentei continutului de molibden asupra degradarii extractantului;
elaborarea modelului conceptual al fluxului tehnologic optim pentru procesul de purificare a uraniului prin extractie lichid-lichid cu intocmirea listei parametrilor tehnologici optimi.
intocmirea unui studiu documentar tehnic de prezentare si descriere a sistemului automat de alimentare a bateriilor de extractie-reextractie cu fazele apoasa si organica.
diseminarea rezultatelor cercetarii, schimb de buna practica.
Rezumatul fazei:
Exractantul, TBP-kerosen utilizat in procesul de purificare a uraniului prin extractie lichid – lichid, este degradat atat de radiatii cat si datorita reactiilor de hidroliza cu acid azotic.
TBP-ul este degradat prin hidroliza sau reactii de dezalchilare in prezenta acidului azotic, viteza de degradare creste atat cu concentratia acidului azotic cat si cu cresterea temperaturii. Astfel la 100oC mono-butilfosfatul si di-butilfosfatul se descompun in prezenta acidului azotic [4] .
Hidroliza TBP decurge treptat cu formarea acid dibutil fosforic (HDBP), acid mono-butil fosforic (HMBP), acid fosforic si butanol conform reactiilor:
HDBP si H2MBP retin foarte bine produsii de fisiune si actinidele cu formarea unor combinatii complexe. Precipitarea trebuie evitata, deoarece aceasta va conduce la formarea celei de-a treia faze la interfata dintre faza apoasa si cea organica, dar si la acoperirea peretilor vaselor. Formarea fazei a treia conduce la importante pierderi de uranium. Solventul (kerosenul) mai poate contine si ioni metalici ( cum ar fi molibdenul) extrasi alaturi de uraniu, care pot accelera degradarea TBP de acid azotic. In prezenta unei cantitati reduse de kerosen reactioneaza cu componentele din faza apoasa formand nitro-compusi aromatici
Factorii care influenteaza hidroliza TBP-ului sunt:
concentratia HNO3;
concentratiei uraniului;
temperatura
impuritatile din solvent
S-au efectuat teste de laborator in vederea stabilirii influentei produsilor de degradare ai TBP-ului asupra extractiei uraniului, rezultatele obtinute aratand faptul ca procesul de incarcare in metal a solventului nu este afectat negativ de prezena produsilor de degradare, mono si di-butilfosfatul avand o buna capacitate de incarcare, insa prezenta sarurilor diferitelor metale (ex. molibdenul) pot forma saruri insolubile cu acesti produsi de degradare, favorizand aparitia fazei a treia .
La reextractia uraniului s-a constatat ca, odata cu cresterea continutului de produsi de degradare in solvent cu atat mai greu decurge descarcarea la reextractie in metal. La continuturi mai mari de 1% produsi de degradare in solvent, apare evidenta influenta negativa asupra procesului de reextractie.
S-a realizat modelarea matematica a influentei produsilor de degradare ai TBF-ului asupra formarii emulsiilor stabile. Variabla dependenta a fost volumul de faza a treia format, iar variabilele independente luate in considerare au fost:
continutul de produsi de degradare (mono – si dibutil fosfat) din solventul organic (g/l);
continutul de molibden din AUI (g/l);
aciditatea fazei apoase (N);
Modelul matematic care descrie funcţia de răspuns a criteriului de optimizare, după eliminarea termenilor nesemnificativi este:
Volumul de faza a treia formata in timpul extractiei tinde spre o valoare minima in conditiile in care:
conţinutul produşilor de degradare nu depaseste 0,58 % din continutul de TBP/kerosen,
conţinutul de molibden este de maxim 0.055g/l şi
faza apoasa are o aciditate de 3.02 N.
S-a realizat fluxul tehnologic optim al purificarii uraniului prin extractie lichid – lichid cu prezentarea listei parametrilor tehnologici optimi pentru etapele de dizolvare – maturare, filtrare, conditionare si extractie urmand ca in faza urmatoare sa se prezinte lista parametrilor optimi pentru etapa de spalare a solventului incarcat si de reextractie.
In urma modelarii purificarii uraniului s-a ajuns la concluzia ca parametrii optimi ai procesului de extractie sunt:
continutul optim de uraniu in faza apoasa este de 310 – 315 g U/l;
raportul optim de A:O este de 1:3;
aciditatea libera optima din faza apoasa este de 3,14 -3.19 N;
concentraţia TBPîn kerosen este de 30%
numarul optim de trepte de extractie este de 8 trepte.
Diseminarea rezultatelor s-a concretizat prin:
organizarea in parteneriat Universitatea din Bacau – INCDMRR – Bucuresti – a Conferintei Interanationale de Stiinte Aplicate – Chimie si Inginerie chimica – CISA 2009, in perioada 2 – 5 aprilie 2009 la Slanic Moldova – jud. Bacau, cu participare internationala, in urma caruia s-a editat un proceeding, cu cotatie ISSN 2066 – 7817
organizarea in parteneriat Universitatea din Bacau – INCDMRR – Bucuresti – in perioada 20 – 26.08.2009 a „Scolii de vara „ la Eforie Sud – Jud Constanta
lucrari comunicate la manifestari stiintifice si publicate in reviste cotate ISBN – ISSN:
Antoneta Filcenco- 0lteanu, Eugenia Panturu, Nicoleta Groza, Viorica Ciocan , ´Mathematical modelling of uranium purification by liquid – liquid extraction” 1st Internaional Exergy, Life Cycle Assessment and Sustainability Workshop & Symposium, ELCAS 2009 , 4-6 June 2009, Nysyros Island Greece, Workshop Proceedings
A. Filcenco-Olteanu, E. Panturu, V. Ciocan, N. Groza, M. Flucus, L. Grigoras “Study the influence of process variables on the efficiency of uranium extraction “ Timisoara Academic Days, “Chem. Bull. „POLITEHNICA” Univ. (Timişoara), F. 1-2-2009, p. 1036-1040, Ed. Mirton ISBN 978-973-52-0630-7,
Antoneta Filcenco- 0lteanu, Eugenia Panturu, Nicoleta Groza, Viorica Ciocan , ´Mathematical modelling of uranium purification by liquid – liquid extraction” The XIII Balkan Mineral Processing Congress, Vol. 2 , p. 544 -548, 2009, ISBN 978-973-677-161-3;
Filcenco.A, Panturu E. Ciocan .V., Groza N, Flucus, M., Grigoras L „Study the influence of process variables on the efficiency of uranium extraction” Conferintei Interanationale de stiinte Aplicate – Chimie si Inginerie chimica – CISA 2008, in perioada 4 – 6 aprilie 2008 la Slanic Moldova – jud. Bacau, ISSN 2066 – 7817.
Antoneta Filcenco- 0lteanu, Eugenia Panturu, Nicoleta Groza, Viorica Ciocan, “Waste water management from acid uranium ore processing” 42nd IUPAC Congress Chemistry solutions, 2 – 7 aug. 2009/SEECC, Glasgow, Scotland, UK, Abstract Book, Ed. RSC, p407-014;
Etapa IV realizata 15.09 – 15.12.2009
Cercetari de reextractie a uraniului din faza organica.
Deoarece calitatatea concentratelor chimice depinde mult de caracteristicile minereului initial si de performantele procedeului hidrometalurgic folosit, in etapa de rafinare este necesara reducerea concentratiei impuritatilor de cateva sute sau mii de ori.
Astfel pentru evitarea impurificarii produsului final este necesara spalarea fazei organice incarcate, astfel incat impuritatile extrase alaturi de uraniu sa nu ajunga in produsul finit.
Indepartarea impuritatilor prin spalare se poate realiza prin doua mecanisme si anume:
spalarea cu apa acidulata pentru indepartarea impuritatilor antrenate. Cresterea aciditatii libere in sistem determina cresterea coeficientului de distributie a uraniului.
indepartarea chimica a impuritatilor printr-un mecanism de stripare, utilizand o solutie de azotat de uranil pur. Impuritatile din faza organica incarcata sunt depresate prin substitutie de uraniul din faza apoasa uranifera purificata (AUP).
S-a realizat un model statistic care sa descrie influenta conditiilor de spalare asupra eficientei procesului, utilizand ca variabile independente raportul fazelor (organic/apos), aciditatea fazei apoase si numarul de trepte in care s-a realizat spalarea.
Modelul statistic care descrie functia de raspuns a criteriului de optimizare este:
Analiza statistica a modelului propus pentru spalarea fazei organice incarcata cu uraniu, indica faptul ca avem o buna corelatie intre valorile masurate experimental si cele calculate de model., eroarea reziduala fiind mica.
S-a realizat studiul reextractiei uraniului atat din solventul organic spalat cu o solutie de AUP, cat si din solventul organic spalat cu acid azotic. Solutiile de azotat de uranil pur obtinute, corespund in mare masura specificatiei de produs elaborata de Uzina de Preparare de la Feldioara.
S-a realizat un model statistic care sa descrie influenta conditiilor de reextractie asupra eficientei procesului, utilizand ca variabile independente raportul fazelor (organic/apos), temperatura de lucru si numarul de trepte in care s-a realizat spalarea.
Modelul statistic care descrie functia de raspuns a criteriului de optimizare este:
Analiza statistica a modelului propus pentru reextractia uraniului, indica faptul ca avem o buna corelatie intre valorile masurate experimental si cele calculate de model., eroarea reziduala fiind mica.
S-a elaborat modelul conceptual al fluxului tehnologic optim pentru procesul de purificare a uraniului prin extractie lichid-lichid cu intocmirea listei parametrilor tehnologici optimi pentru etapele de dizolvare – maturare, filtrare, conditionare si extractie, spalarea solventului incarcat si reextractie.
Diseminarea rezultatelor s-a realizat prin prezentarea si publicarea articolului „ Study the influence of process variabls of the efficiency of uranium extraction”, autori A. Filcenco – 0lteanu, E.Panturu, V.Ciocan, N.Groza, L.Grigoras, la 16th Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering –RICCCE sept. 2009 , pag. SIV 186 , Ed. Printech Bucuresti , ISBN 978-606-521-349-4.
Etapa IV realizat
Cercetare aplicativa, dezvoltare tehnologica si activitati suport.
Obiective specifice:
Elaborarea manualului de operare
Demonstrarea viabilitatii fluxului tehnologic elaborat
Diseminarea rezultatelor.
Tehnologia modernizata elaborata in cadrul acestui proiect se bazeaza pe limitarea pierderilor de uraniu in operatia de purificare, prin reducerea factorilor a caror incidenta duce la formarea emulsiilor stabile prin:
Ø utilizarea unui concentrat tehnic de uraniu conform specificatiei de produs pentru realizarea solutiei de azotat de uranil impur;
Ø filtrarea solutiei impure de azotat de uranil pe un material filtrant adecvat la o temperaturǎ care sǎ nu depǎseascǎ 30-35 0C pentru obtinerea unei solutii solutie clare, lipsita de suspensii solide;
Ø controlul strict al temperatrurii in timpul operatiilor de dizolvare, maturare, filtrare;
Ø utilizarea unor solutii de azotat de uranil impure lipsite de substante organice in etapa de extractie a uraniului.
Ø controlul si corectia aciditaţii de HNO3 in timpul operatiei de extractie deoarece o aciditate a fazei apoase mai mica de 2,8 N HNO3, determina aparitia unor precipitate, care constituie germenii de formare a emulsiilor stabile;
Ø incalzirea obligatorie a mediului de extractie, in perioadele cu temperatruri scazute, la peste 200C, pentru evitarea aparitiei cristalelor de UO2 (NO3)2 in timpul procesului de extractie;
Ø spalarea solventului dupa extractie – reextratie pentru prevenirea degradarii calitatii acestuia.
Aplicarea tehnologiei propuse va conduce la:
Ø reducerea pierderilor de uraniu in operatia de purificare a uraniului prin reducerea factorilor a caror incidenta duce la formarea emulsiilor stabile
Ø cresterea randamentului de purificare a uraniului in operatia de extractie lichid-lichid cu 5%,
Ø reducerea cheltuielilor de productie pe unitatea de produs;
Ø posibilitati de transfer tehnologic, fara investitii majore
Diseminarea rezultatelor s-a concretizat prin:
Ø organizarea in parteneriat Universitatea din Bacau – INCDMRR – Bucuresti – a Conferintei Interanationale de Stiinte Aplicate – Chimie si Inginerie chimica – CISA 2010, in perioada 8 -11 aprilie 2010. la Slanic Moldova – jud. Bacau, cu participare internationala, in urma caruia s-a editat un proceeding, cu cotatie ISSN 2066 – 7817
Ø masa rotunda in cadrul Conferintei Internationale de Stiinte Aplicate, Chimie si Inginerie Chimica-CISA 2010, Bacau-Slanic Moldova, 8 -11 aprilie 2010.
Ø lucrari comunicate la manifestari stiintifice si publicate in reviste cotate ISBN – ISSN:
1. Statistical modeling of uranium purification by liquid-liquid extraction. A. Filcenco-Olteanu, E. Panturu, L. Grigoras, R.-I. Panturu –7th European Congress of Chemical and Process Engineering Praga, CHISA, 28 aug.-2 sept. 2010 – , ISBN 978-80-02-02250-3
2. Some Theoretical Aspects on the Third Phase Formation in Uranium Solvent Extraction, A. Filcenco – Olteanu, E. Panturu, Gh. Filip, L. Grigoras, Conferinta Internationala de Stiinte Aplicate, Chimie si Inginerie Chimica-CISA 2010, Bacau-Slanic Moldova, 8 – 11 aprilie 2010, p. 388-394, ISSN 2066-7817 , Ed. Alma Mater, Bacau;
3. Uranium Solvent Extraction using ultrasound, E. Panturu, A. Filcenco-Olteanu, Nicoleta Groza Conferinta Internationala de Stiinte Aplicate, Chimie si Inginerie Chimica-CISA 2010, Bacau-Slanic Moldova, 8 – 11 aprilie 2010, p. 404-409, ISSN 2066-7817 , Ed. Alma Mater, Bacau
4. Statistical study of factors affecting the uranium extraction with TBP in Kerosene A. Filenco – OlteanuI, E. Panturu, L. Grigoras, N. Groza, European Nuclear Conference, Barcelona, Spania, 30.mai – 2 iunie, 2010, aceptat spre publicare, ISBN 978-92-95064-09-6