Химия и технология урана. Тураев Н.С - 245 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

245
Его значение уменьшается с увеличением числа поперечных связей в
матрице и размера гидратированых ионов. Энергия активации для
данных процессов составляет 20–40 кДж/моль, поэтому повышение
температуры может способствовать переходу в область внешней
диффузии.
Проявлению гелевой кинетики способствуют факторы, ускоряющие
диффузию в пленке и замедляющие ее в зерне. Гелевая кинетика
справедлива для сильно сшитых ионитов при высокой концентрации
извлекаемого иона во внешн
ем растворе (C>0,1М).
Справедливость того или иного вида кинетики можно установить
опытным путем. Измеряя скорость процесса, нужно в какой-то момент
времени разделить ионит и раствор, а через несколько часов вновь их
соединить и измерить скорость обмена. В случае гелевой кинетики
будет наблюдаться кратковр
еменное повышение скорости обмена, так
как во время раздельного хранения ионита концентрация извлекаемого
иона в зерне выровнялась и поверхностные слои зерна оказались
ненасыщенными по отношению к раствору.
При концентрациях 0,001–0,1М может наблюдаться смешанная
кинетика. В переходной области коэффициент массопередачи
описывается выражением
21
21
3
β+β
β⋅β
=β а скорость обмена
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
α
−β=
τ
a
C
d
dQ
03
(7.84).
При извлечении урана из растворов после выщелачивания
концентрация урана в них составляет 0,5–1 г/л, то есть
)004,0002,0(
238
15,0
−=
−
М – это ближе к границе пленочной кинетики,
чем к гелевой. Раствор при подземном выщелачивании имеет
концентрацию урана 0,05–0,1 г/л, т.е. (0,0002–0,0004)М, что меньше
0,001М. В связи с этим считается, что процесс извлечения урана
описывается в большинстве случаев закономерностями пленочной
кинетики, а для сильносшитых ионитов – гелевой. Поэтому для
ускорения процесса применяется перемешивание.
Нужно сч
итаться с тем, что в колонне или в каскаде концентрация
веществ в растворе и ионите меняется по высоте или от аппарата к
аппарату. Поэтому процесс может лимитироваться различными
стадиями.
Расчет аппаратов проводиться часто для самой проблемной
ситуации, когда процесс лимитируется гелевой кинетикой.
Коэффиц
иенты
2
β
и D определяются экспериментально.

Страницы