Уран, в течение всего XIX и первой половины XX века почти не привлекавший к себе внимание ученых, в последнее время приобрел исключительно важное значение в связи с проблемой получения и использования атомной энергии. Использование урана в атомной энергетике основано на его специфических свойствах - радиоактивном распаде и способности расщепляться под действием нейтронов с выделением большого количества энергии.
Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: U 234 ,U 235 ,U238. Относительное содержание этих изотопов в природном уране составляет:
U234 -0,0057%, U235-0,7204%, U238-99,2739%.
Из этих изотопов лишь U 235 является ядерным топливом. В природной смеси, где много U238 и мало U 235, количество выделяемых нейтронов мало, и цепная реакция не всегда возможна. Увеличение мощности потока нейтронов достигают обогащением смеси легким изотопом U 235. Для этого разработано несколько эффективных способов.
В качестве ядерного горючего необходимы соединения урана ядерной чистоты, что достигается операцией аффинажа. В результате аффинажа уран получают в виде одного из таких соединений, как уранилнитрат, диуранат аммония, пероксид урана, уранилтрикарбонат аммония.
На АО «СХК» существует технология переработки природного урана в гексафторид урана энергетической кондиции. Одним из этапов этой переработки является экстракционный аффинаж раствора уранилнитрата, полученного путем растворения концентрата оксидов урана сложного состава, поступающего с горно-обогатительных фабрик, в азотной кислоте.
В бакалаврской работе разработана аппаратурно-технологическая схема установки переработки природных концентратов урана.
Установка предназначена для передела концентратов урана, поступающих с горно-обогатительного комбината, в раствор уранилнитрата, удовлетворяющий техническим требованиям.
Установка оснащена средствами автоматизации и управления для контроля процесса переработки.
В бакалаврской работе разработан и рассчитан аппарат:
- реактор растворения с пневматическим перемешиванием;
В результате проведенного расчета реактора с пневматическим перемешиванием были получены следующие величины:
поверхность теплообмена, м2 20;
рабочий объем аппарата, м3 13;
температура в рабочей зоне, 0С 83;
В разделе социальной ответственности разработаны мероприятия по обеспечению безопасных условий труда и предотвращению загрязнения окружающей среды.
В разделе финансового менеджмента были проведены следующие расчеты, в результате которых, увеличения объема производства на 10% (применения «эффекта масштаба»). Таким образом, применение «эффекта масштаба» привело к увеличению эффективности производства в целом. Этому свидетельствует существенное увеличение чистой прибыли и производительности труда работников, снижение себестоимости продукции, а также увеличение таких показателей, как рентабельность производства, рентабельность продаж и показателя фондоотдачи.
