Белгілер мен қысқартулар
Технологиялық процесті басқару обьектісі ретінде таңдау
жүктеу/скачать 49,71 Kb.
|
| 1 Технологиялық процесті басқару обьектісі ретінде таңдау
1.1 Шикізатқа сипаттама Уран – Менделеевтің Периодтық кестесіндегі соңғы табиғаттағы ең ауыр, 92-ші элемент. Уран - бәсекелестiк қабiлетi анағұрлым жоғары энергия көзi болып табылады. Оның басқа отын көздерiнен басты айырмашылығы - ол жоғары концентрацияланған энергия көзi. Яғни, әрi жеңiл, әрi арзан тасымалданатын энергия көзiнен саналады. Мәселен, 1 кг уран дәл осы мөлшердегi көмiрден бөлiнетiн энергиядан 20 мың есе жоғары электр қуатын бөледi. Жалпы құны жағынан да тиiмдi. Ол – қазіргі уақыттағы ең танымал элементтердің бірі, атомдық энергетиканың негізі және атомдық электр станциялары, атомдық су асты қайықтары, атомдық мұзжарғыштары, атомдық, сутектік бомба алу үшін, қажет алғашқы материал болып табылады. Қазіргі кезде уран атомның құпиясын ашуға көмектесті және шексіз қуат көзіне айналды. Ол – «қазіргі заманғы алхимияның», элементтер өзгерісінің және жаңа, жасанды трансуран элементтері Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md (No), (Lr), Ku, 105, 106, 107 – элементтерді алудың негізгі. 1789 жылы Берлин химигі М.Клапрот Саксон қойнауының (қазіргі Яхимово, Чехия) шәйірі кенінен сол кез үшін «жаңа» элемент тапты. Клапрот оны, осыдан ертерек (1781 ж.) астроном В.Гершельдің ашқан Уран планетасының құрметіне уран (Uranium) деп атады. Клапрот уранды табиғи сары түсті уран үш тотығынан (UO3) жоғары температурада көмірмен тотықсыздандыру арқылы бөліп алды: UO3+C. Сипаттаулар бойынша, ол металдық жылтыры бар жартылай металдық зат алған. 50 жылдан астам уақыт Клапрот таза зат – уран элементін бөліп алды деп есептелген. Пелигоның жұмыстарынан кейін уранның атомдық салмағын – 120, яғни шын мәнінен екі есе аз деп есептеді. Бұл қателікті түұзетуді алғаш рет 1871 жылы Д.И.Менделеев «Химия негіздерінің» бірінші басылымында, уранның атомдық салмағының өлшемін екі еселеу арқылы жасады. Өйткені, атомдық салмағы 120 болғанда элементтердің периодтық жүйесінде уранға орын табылмады.[1] Кейінен UCl4, UBr4 және басқа да қосылыстардың буларының тығыздығын анықтағанда Д.И.Менделеевтің батыл болжамы толық дәлелденді. Көп уақытқа дейін уран және оның қосылыстарының іс жүзінде қолданылуы шектеулі болып келеді. Ғалымдар да уранға көп көңіл бөлмеді. Бірақ, біршама кейінірек, оны кей жерлерде қолдана бастады, мысалы, семафор мен бағдаршамдардың шынысын қызыл және жасыл түске бояу үшін қолданды. Уранның кейбір тұздары сурет шығаруда, позитивтік бейнені қоңырқай түске бояу үшін қолданылады. 1.2 Технологиялық процестің физика-химиялық негіздері Уранның жер қыртысында біркелкі таралмауын және уран кендерінің пайда болуын қамтамасыз ететін процесстерді қарастырайық. Жердің құрылуының қазіргі заманғы теориясы метеориттік заттың бастапқы агломерациясының (жинау, тығыздау) планета өлшеміне дейін жетуімен түсіндіріледі. Нығыздалуын және сондай-ақ радиоактивтіліктің үлкен дәрежесінің нәтижесінде планета заттарының белгілі-бір жерде қорытылуы мен заттың отты-сұйық күйінің құрылуына алып келетін, көп мөлшерде жылу бөлінуі болған. Геохимиктер мен радиохимиктердің есептелулері жер шарының мұндай күйі, қазіргі уақытқа қарағанда ол уақытта бірнеше есе көп болған уран, торий және калий сияқты Жердің осындай радиоактивті элементтердің жылу бөліп шығаруы міндетті болғанын көрсетіп отыр. Планета қойнауларында генерацияланған радиогендік жылудың 99%-дан астамы осы элементтермен (уран, торий, калий) және олардың қосалқы өнімдерімен қамтамасыз етілген. Радиогенді жылу планетаның барлық көлемінде генерацияланады, бірақ оның сәуле таратуына тек қана сыртқы жұқа қабықшалар қатысады. Радиогендік жылудың қайту процессі жүрмейтін Жердің ішкі ауданы өте бәсең, бірақ тоқтаусыз қыздырылуды және осыған сәйкес кеңеюді басынан кешіруде. Планетаның ішкі ауданы көлем мен масса жағынан перисферадан едәуір артық болғандықтан, перисферада кеңейтілу мен қабықтанып жарылу процесі жүреді. Осылайша жану, планета қыртысындағы көшу қозғалыстарының – тектогенездің механикалық жұмысына түрленеді және де бұл біздің планетамыздың геологиялық дамуының негізгі себебі болып табылады. Кейбір жағдайларда уран кен орындары генезисінің мүмкіндігінің басқа жолы болды, ол – судың өте ыстық күйде жоғары қысыммен, кристалдаудың соңғы сатыларындағы силикаттық тұнбалық қорытпаларға әсер етуі нәтижесінде гидротермальды кен орындарының құрылуы. Урандық минералдануды сипаты бойынша төмендегідей бөліп қарастырады: а) бастапқы кендер, уранды, құрамында көбінесе, тотығу процесіне ұшырамайтын эндогенді минералдар түрінде ұстайды. Бұл, мысалы құрамында негізінен төрт валентті уран бар уранинит, настуран немесе басқа уран минералдарының кендері, б) екіншілік кендер уранды, құрамында көбінесе алты валентті түрдегі экзогенді минералдар түрінде ұстайды, в) аралас кендер, құрамында әрбір топтың 75%-дан аспайтын және 25%-дан кем емес мөлшерінде уранның эндогендік және экзогендік қосылыстарын ұстайды. Бұл бөліну мынадай нобай суреттеп береді: К е с т е 1.7 Уранның химиялық валенттіліктері 1.3 к е с т е - Уранның химиялық валенттіліктері
Жоғарыда қарастырылған өнеркәсіптік уран кендерінің негізгі белгі-нышандары, уранның химиялық концентраттарын алу кезінде айтарлықтай дәрежеде оларды (уран кендерін) қайта өңдеудің кезекті технологиясын белгілейді. Қазіргі уақытта уранның химиялық концентраттарын алудың міндетті сатылары – бастапқы кенді (кейбір жерастында шаймалауды қолдану кездерінен басқалары) бөлшектеу және ұсақтау, ұсақталған кенді шаймалау, уранды техникалық дәрежеде таза, белгілі бір қосылыстардың ерітінділерінен сұрыпты түрде негізгі үш әдісті: тұндыру, сорбциялау және экстракциялауды қолдану арқылы бөліп алу. 1.3 Технологиялық схеманың сипаттамасы Уранды жерасты ұңғылы шаймалау технологиялық процесін басқару нысаны (объектісі) ретінде технологиялық құрылымы бойынша, жеке бөліктерден тұратын өзара тығыз байланысқан күрделі технологиялық кешен. Басты ерекшеліктері: - Жүйенің көпдеңгейлілігі, объектілердің үлкен аймақта таралуы; - Транспорттық кешігулі, объектілердің үлкен аймақта таралуымен сипатталады; - Жүйенің инерттілігі, басқаруға берілген әсерлердің нәтижесі ұзақ уақыттан кейін байқалады; - Көпбайланыстылықты; - Таратылған параметрлі; -Стохастикалық, жер қабатындағы белгісіздік, ықтималдық. Уран кенінің геологиялық жағдайы профильдік қималар және әр түрлі карталар арқылы зерттелетін параметрлердің таралу өрістерімен сипатталады. Өнімді қабаттардың физикалық қасиеттері тек ұңғыма қимасындағы параметрлер мәнімен ғана емес, сонымен қатар олардың кеңістікте таралуымен, яғни өтімділік және ұсақ тесіктілік карталарынан зерттелетін өрістермен анықталады. Технологиялық көрсеткіштерге белгілі ұңғымалар бойынша уран өндіру мен су айдау ғана емес, сонымен қатар өңдеу карталары мен графиктері, уран бергіштік коэффиценті, урандылық контурларының орналасуы секілді жалпылама сипаттамалар да жатады. Уран кенін өңдеуді басқару қиындықтары жер астында өтіп жатқан процестерді ұңғымалар арқылы басқару керектігінен, нәтижесінде басқару мүмкіндігі азаятындығынан туындайды. Әрбір уран кені геологиялық құрылымы мен өңдеу жағдайларының өзіне ғана тән ерекшеліктері бар объекті болғанымен, уран кенін өңдеуді басқару жүйелерінің оларды, толық негіздемемен, таратылған параметрлі объектілерді басқарудың көпбайланыстылықты кибернетикалық жүйелерге жатқызуға болатындай ортақ белгілері бар. Мұндай жүйе басқарылатын нысаннан (уран кені) және күрделі иерархиялақ структуралы басқарушы мүшеден (уранды өндіру басқармасы) тұрады. Басқарылатын нысаннан басқарушы мүшеге үлкен мөлшерде әр түрлі мәліметтер келіп өңделеді. Нәтижесінде процесті реттеуге қажетті нұсқаулар қалыптасады. [10]
жүктеу/скачать 49,71 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|