Fernald Feed Materials Production Center - Fernald Feed Materials Production Center

Coordenadas : 39 ° 17'53 "N 84 ° 41'27" W  /  39,29806 84,69083 ° N ° W / 39,29806; -84.69083

Vista aérea do Fernald Feed Materials Production Center.

O Fernald Feed Materials Production Center (comumente referido simplesmente como Fernald ou NLO posterior ) é um site Superfund localizado dentro de Crosby Township em Hamilton County, Ohio , bem como Ross Township em Butler County, Ohio . Era uma instalação de processamento de urânio localizada perto da cidade rural de New Baltimore , cerca de 20 milhas (32 km) a noroeste de Cincinnati , que fabricou núcleos de combustível de urânio para o complexo de produção de armas nucleares dos EUA de 1951 a 1989. Durante esse tempo, a planta produziu 170.000 toneladas métricas de urânio (MTU) de produtos de metal e 35.000 MTU de compostos intermediários, como trióxido de urânio e tetrafluoreto de urânio .

Fernald foi criticado em 1984, quando se soube que a planta estava liberando milhões de libras de poeira de urânio na atmosfera, causando grande contaminação radioativa nas áreas circundantes. Notícias sobre as operações da usina levaram ao fechamento em 1989 do acampamento Fort Scott , então o acampamento de verão católico romano mais antigo do país.

História

Em 1948, a Comissão de Energia Atômica , predecessora do Departamento de Energia dos Estados Unidos , estabeleceu "uma instalação integrada em grande escala para a produção de núcleos de urânio combustível fabricados por meio de técnicas químicas e metalúrgicas". A planta era conhecida como Centro de Produção de Materiais de Alimentação, uma vez que os núcleos de urânio combustível que produzia eram a 'alimentação' para os reatores de produção de plutônio da AEC.

Esses reatores nucleares estavam localizados em Oak Ridge, Tennessee , Savannah River Site na Carolina do Sul e em Hanford no estado de Washington. O urânio metálico produzido estava na forma de derbies, lingotes, tarugos e núcleos de combustível. O FMPC também serviu como repositório central do país para outro metal radioativo, o tório .

A planta estava localizada na cidade rural de Fernald, que fica a cerca de 20 milhas (32 km) a noroeste de Cincinnati, Ohio , e ocupa 1.050 acres (425 hectares). Este local foi escolhido porque ficava entre os portos de entrega de minério de urânio de Nova York e Nova Orleans , e era acessível aos outros locais principais da AEC. Além disso, o local ficava próximo à grande força de trabalho de Cincinnati, a paisagem era nivelada facilitando a construção do local, era isolado, o que proporcionava segurança e proteção, e estava localizado de 30 a 50 pés acima de um grande aquífero de água , que abastecia o água necessária para o processamento do urânio metálico. De 1951 a 1989, Fernald converteu o minério de urânio em metal e, em seguida, fabricou esse metal em elementos-alvo para reatores nucleares. As taxas de produção anual variaram de uma alta em 1960 de 10.000 toneladas métricas a uma baixa em 1975 de 1.230 toneladas métricas. O refinamento do urânio metálico foi um processo que exigiu uma série de conversões químicas e metalúrgicas que ocorreram em nove fábricas especializadas no local.

Contaminação

Liberações do local de Fernald para a área circundante resultaram na exposição aos residentes da comunidade, incluindo radiação ionizante, formas solúveis e insolúveis de urânio e vários outros produtos químicos perigosos. Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) realizaram uma caracterização histórica de exposição e desenvolveram modelos de estimativa de dose por meio do Projeto de Reconstrução de Dose Fernald, com um objetivo de desenvolver um algoritmo para estimar doses para pessoas individuais que viviam no domínio de avaliação de exposição (o área dentro de um raio de dez quilômetros do centro do local da planta). Além dos materiais radioativos, muitas outras substâncias tóxicas não radiológicas estavam presentes na área de produção como materiais, subprodutos ou produtos. Os trabalhadores foram expostos a solventes clorados e não clorados, metais e sais metálicos e pós incômodos. Os residentes da comunidade podem ter sido expostos a essas substâncias por meio de cursos d'água subterrâneos, contaminação do solo e dispersão das emissões do local no ar.

Vigilância médica

Dois programas separados de vigilância médica, para ex-trabalhadores e residentes da comunidade, foram financiados por acordos de litígios de ação coletiva contra o National Lead of Ohio, um empreiteiro do Departamento de Energia . Esses Fundos do Acordo de Fernald são administrados por um Tribunal Federal dos Estados Unidos, que mantém a supervisão dos Programas de Monitoramento Médico Fernald. O Programa de Monitoramento Médico Fernald (Residentes) (FMMP) é um programa de vigilância médica voluntária contínua para residentes da comunidade que vivem em um raio de cinco milhas do perímetro do local de Fernald, e o Programa de Monitoramento Médico de Trabalhadores Fernald (FWMMP) é um programa para ex-trabalhadores que eram empregados quando o National Lead of Ohio era o empreiteiro. As atividades dos programas de monitoramento médico incluem exames médicos periódicos e testes de diagnóstico e coleta de dados de questionário anual. Em janeiro de 2007, havia 9.764 pessoas inscritas no FMMP e 2.716 ex-trabalhadores inscritos no FWMMP. O FMMP possui um extenso banco de dados computacional disponível para estudos de pesquisa. Amostras de sangue total, soro, plasma e urina foram obtidas de todos os participantes do FMMP no momento do exame inicial, e mais de 100.000 alíquotas de um ml dessas bioespécimes foram armazenadas a −80 ° C desde então.

Morte de Dave Bocks

Em junho de 1984, David "Dave" Bocks, canalizador de 39 anos, desapareceu no turno e foi dado como desaparecido. Uma testemunha relatou ter visto Bocks e um supervisor dentro de um veículo por volta das 4 da manhã com as janelas fechadas em uma noite quente, tendo uma discussão séria. Às 5:00 da manhã, a testemunha relatou ter visto Bocks e falando com ele, que afirmou que estava guardando suas ferramentas e se dirigiu para a Fábrica 4. Seus restos mortais foram descobertos posteriormente dentro de um forno de processamento de urânio localizado na Fábrica 6; uma queda repentina de 28 graus na temperatura do forno (que foi mantida constante em 1350 graus F) foi registrada às 5h15 durante a noite do desaparecimento de Bocks. As investigações encontraram evidências insuficientes de que o crime estava envolvido. No entanto, alguns, incluindo a família de Bocks, acreditaram que ele foi assassinado por um ou mais colegas de trabalho que suspeitavam que ele fosse um delator no escândalo das emissões nucleares de 1984.

Instalações de produção

Planta 1

O processo de produção no Centro de Produção de Feed Materials Fernald começa na Planta 1 , também conhecida como Planta de Amostragem . A principal função da Planta de Amostragem era obter amostras representativas das grandes quantidades de concentrados de minério recebidos. Esta planta foi dividida em duas linhas principais de processamento, uma para Q-11 e outra para INX. Q-11 era o termo usado para se referir aos minérios portadores de rádio extraídos principalmente no Congo Belga, enquanto INX era um concentrado sem rádio. O problema com o manuseio de minérios contendo rádio era que uma das partículas filhas do rádio é o radônio : um gás radioativo invisível.

O Q-11 foi recebido em tambores de 55 galões. Os tambores eram descabeçados antes do processamento e transportados por um túnel de descongelamento, que também fornecia capacidade de carga para tambores sem cabeça. Os tambores foram levantados até o topo do prédio por uma talha elevadora, onde foram esvaziados em uma tremonha que alimenta o separador magnético e o britador de mandíbulas. Do britador de mandíbulas, o material de meia polegada passa por um secador de tambor rotativo para um sistema de transportadores, que transporta o material para uma tremonha que alimenta o laminador de rolos. A saída de tamanho de partícula do moinho foi controlada para cerca de 100 mesh por um classificador de ar montado diretamente no moinho. O material subdimensionado foi soprado para um separador de ciclone montado diretamente acima do primeiro amostrador Gallagher. Os três amostradores Gallagher em série tomaram, cada um, um corte de 10% do fluxo alimentado, produzindo uma amostra de aproximadamente 0,1% do tamanho original do lote. O fluxo principal foi transportado para uma estação de tambores, onde foi embalado em tambores de 55 ou 30 galões para uso na Refinaria. O peso oficial foi medido neste momento.

A linha INX era semelhante à linha Q-11, exceto que o túnel de descongelamento foi omitido e um moinho de martelo e um elevador de caçamba substituem o britador de mandíbula, secador rotativo, moinho de rolo de anel, classificador de ar e separador de ciclone.

Além de amostrar os minérios que chegam, esta planta recondiciona tambores de 30 e 55 galões usados ​​para transportar e armazenar materiais radioativos no local. Ele também contém um sistema de digestão de geometria segura usado para processar materiais de urânio enriquecido com dosagem de até 5% 235 U. Este digestor foi assim chamado porque a tubulação tinha tal diâmetro e distância entre tubos tornando um incidente de criticidade quase impossível.

Planta 2/3

A planta 2/3 era conhecida como Refinaria e planta de desnitrificação de minério . Foi chamado de Planta 2/3 porque duas funções separadas ocorrem no mesmo edifício. Aqui, os valores de urânio foram recuperados de matérias-primas (ou seja, minérios, concentrados e resíduos) e foram convertidos em trióxido de urânio concentrado , também chamado de sal laranja. Além do urânio, a refinaria era capaz de extrair e purificar diversos materiais diferentes. A Refinaria de Minério consiste em três áreas de processo principais designadas digestão (Planta 2), extração e desnitração (Planta 3). As áreas de suporte incluem recuperação de ácido nítrico , tratamento de refinado e reservatório de refinaria. As áreas de digestão, extração e refinado incluíam os lados 'quente' e 'frio'. Para fornecer proteção contra radiação do minério Q-11 que contém rádio [o material "quente"], uma blindagem de concreto foi fornecida em torno do equipamento de processo apropriado e o lado "quente" de cada área foi cercado por paredes de concreto.

A principal função da planta 2/3 era a purificação de urânio e a conversão de materiais contendo urânio em trióxido de urânio (UO3), ou óxido de laranja. Existem três formas principais de resíduos de urânio, cada uma com uma rota de processamento separada para colocar o urânio em solução. Os óxidos de urânio são dissolvidos em tonéis de 6.000 galões de ácido nítrico puro no Digestor de Óxido (também conhecido como o Dissolvedor de Metal Ocidental), resíduos diversos que exigiam filtração foram dissolvidos no Digestor de Lixiviação de Escória e os metais foram dissolvidos no Dissolvedor de Metal. Se o minério for despejado muito rapidamente nas cubas de ácido nítrico, ocorre uma condição conhecida como "fervura". A reação gera tanto gás que se torna uma espuma e ferve nas laterais da cuba. Muitos trabalhadores foram instruídos a não pisar em nenhuma poça no chão, pois provavelmente eram ácido nítrico remanescentes de um desses incidentes de "fervura". O local empregava seus próprios sapateiros apenas para consertar botas de trabalho que haviam sido expostas a muito ácido. Outro perigo era a fumaça de dióxido de nitrogênio saindo das cubas de ácido nítrico. Havia tantos vapores que em dias de alta umidade durante o verão parecia haver uma nuvem laranja envolvendo o prédio e qualquer um que passasse por ali teria a sensação de ter se metido em um enxame de abelhas.

O material resultante "UNH" ( nitrato de urânio hexa-hidratado ) bombeado para fora das cubas foi então processado por meio de extração para purificar a solução. A solução UNH foi passada através de uma torre de contra-corrente líquido-líquido de múltiplos estágios com fosfato de tributila e querosene para extrair o nitrato de uranila. As impurezas saem da torre como o fluxo de refinado para processamento posterior. A solução de extrato foi passada por outra torre de extração em contra-corrente para extrair novamente o nitrato de uranila do querosene em água desionizada . O querosene foi então processado por meio de uma lavagem para ser reciclado de volta no processo de extração. A solução UNH resultante estava agora pronta para mais concentração e desnitração térmica.

A solução UNH foi concentrada por um processo conhecido como "boildown". Neste processo, o calor foi aplicado à solução a partir de serpentinas de vapor dentro dos tanques de boildown. A água foi removida por evaporação, concentrando assim a solução. A solução foi concentrada de 90 gramas de urânio por litro para 1300 gramas de urânio por litro em dois estágios.

A solução concentrada agora em lotes de 250 galões foi posteriormente aquecida, em um processo conhecido como Desnitração de Vaso, para desnitrar termicamente o UNH em trióxido de urânio . O material de trióxido de urânio foi então removido pneumaticamente dos potes de desnitração e embalado em tremonhas com capacidade para 3,6 toneladas métricas ou tambores de 55 galões. Essa transferência pneumática do produto ficou conhecida como Gulping.

Planta 4

A planta de sal verde , o nome comum da planta 4 , produziu "sal verde" ( tetrafluoreto de urânio ) a partir de UO 3 . O sal verde foi o principal composto intermediário no processo geral de produção de urânio metálico. Essa planta contém 12 bancos de fornos para a conversão de trióxido de urânio em tetrafluoreto de urânio. Cada banco consiste em quatro fornos em série. O primeiro forno foi construído de aço inoxidável para a redução de hidrogênio do óxido de laranja em dióxido de urânio , pela reação: UO 3 + H 2 → UO 2 + H 2 O. O UO 2 foi então alimentado diretamente ao primeiro dos três próximos fornos em série. Esses fornos foram construídos de Inconel para a hidrofluoração de dióxido de urânio em sal verde. A reação foi: UO 2 + 4HF → UF 4 + 2H 2 O.

O óxido de laranja foi recebido da refinaria em tremonhas móveis de cinco toneladas, que foram montadas em tremonhas de vedação para alimentar o forno de redução a uma taxa de aproximadamente 375 libras por hora para a produção de UF 4 de grau metálico . O pó foi agitado e transportado através do forno de redução por uma rosca de fita. A amônia dissociada foi medida para os reatores de redução e passada em sentido contrário ao leito de óxido de urânio dentro do reator químico. Os gases de escape dos reatores de redução foram passados ​​para um queimador de hidrogênio onde o excesso de hidrogênio foi queimado e, em seguida, passou por um coletor de pó para remover qualquer dióxido de urânio aprisionado que pudesse estar presente. O UO 2 no forno de redução passou por um funil de selagem e uma rosca de alimentação para o primeiro dos três fornos de hidrofluoração. O leito de UO 2 foi movido através do forno de hidrofluoração por parafusos de voo de fita e contatado contra-atualmente por vapores de ácido fluorídrico . O UF 4 era retirado do terceiro forno e encaminhado para uma estação de empacotamento onde o produto era embalado em baldes de 10 galões para uso na Metalúrgica ou em contêineres de 5 toneladas para envio às cascatas. Os gases de escape contendo o vapor d'água formado na reação e o excesso de ácido fluorídrico foram removidos do primeiro forno e enviados para recuperação com ácido fluorídrico. Os gases passaram primeiro para um condensador parcial que removeu toda a água na forma de ácido fluorídrico aquoso a 70%. O restante dos gases foi então passado para um condensador total, que condensa o restante do ácido como ácido fluorídrico anidro . Os gases neste ponto contêm apenas o nitrogênio das vedações e gases de purga e pequenas quantidades de ácido fluorídrico que não condensou no condensador total. Estes foram passados ​​por purificadores de hidróxido de potássio para remover os últimos vestígios de ácido e depois lançados na atmosfera.

Planta 5

Planta 5 , o equipamento de processo principal da Planta de Produção de Metais consistia em onze jolters, cinco máquinas de envase, quarenta e quatro fornos de redução, duas estações de breakout na Área de Redução e vinte e oito fornos de fundição a vácuo na Área de Reformulação.

A conversão do UF em metal foi realizada pela redução termite do sal verde com magnésio em um vaso de reação de aço revestido de refratário. 450 libras de sal verde foram misturadas com aproximadamente 72 libras de magnésio. A mistura resultante foi empacotada uniformemente na "bomba" de redução, que foi previamente revestida com escória refratária em um aparelho de sacudir. Seguindo essas etapas, a bomba foi tampada com refratário, selada e colocada em um dos 49 fornos de mufla elétricos. A temperatura do forno foi elevada para aproximadamente 1.225 ° F e após cerca de quatro horas ocorre a reação de redução do tipo termite: UF 4 + 2Mg → 2MgF 2 + U (metal). A carga foi então deixada separar e resfriar no forno por 10 minutos, após o que foi removida e resfriada à temperatura ambiente. Por fim, o urânio metálico solidificado (derby) foi separado da escória e dos materiais do liner em uma sequência de operações manuais e mecânicas que ocorrem na estação de breakout. Os rendimentos esperados com esta operação eram de cerca de 95%. Existem muitas explosões documentadas desses fornos devido ao revestimento refratário embalado incorretamente ou um flare de magnésio. Qualquer que fosse a causa, o prédio se encheria de fumaça radioativa junto com uma probabilidade real de que o metal de urânio derretido saísse do fundo da fornalha.

A escória MgF 2 da estação de breakout foi transportada para a planta de reciclagem de escória, onde foi armazenada aguardando processamento para reutilização como liner refratário. O processo de recuperação da escória consiste na trituração, pulverização e classificação da escória, que posteriormente é devolvida à área de redução para aproveitamento.

A próxima etapa da planta consiste em derreter urânio metálico maciço e fundir um lingote. Cadinhos de grafite foram carregados com uma carga de derbies e sucata sólida de reciclagem. Os cadinhos carregados foram então posicionados mecanicamente em fornos de fusão e fundição por indução que foram projetados para dar o máximo de flexibilidade e um mínimo de exposição humana à radioatividade. O urânio metálico foi fundido sob alto vácuo para minimizar a contaminação do fundido com gases atmosféricos e para permitir a purificação do metal por destilação de contaminantes voláteis. A aproximadamente 2.550 ° F, o metal fundido foi derramado em um molde de grafite e o lingote foi deixado esfriar e solidificar. Equipamento adicional foi fornecido para que o lingote fosse removido do molde, pesado, colhido, amostrado e armazenado para posterior processamento na Fábrica de Fabricação de Metais [Planta 6]. O lingote tinha aproximadamente 7 "de diâmetro, por 45" de comprimento e pesava cerca de 1.200 libras.

Planta 6

A planta 6 era conhecida como planta de fabricação de metais . "Lingotes da planta 5 e MCW Mallinckrodt Chemical Works foram transformados em tarugos e, em seguida, enrolados em hastes que foram endireitadas e usinadas para as dimensões do bloco do reator acabado. O produto acabado consiste em blocos de urânio oco ou sólido, projetados para resfriamento interno e externo durante irradiação de pilha. O produto enviado da Planta 6 deve passar por uma inspeção rígida para tolerâncias dimensionais, qualidade do metal e condições de superfície. "

Lingotes de urânio foram carregados em um forno de pré-aquecimento de lingote automatizado, onde foram baixados para um sal fundido de Li 2 CO 3 -K 2 CO 3 para serem aquecidos a 1.150-1.200 ° F antes de serem descarregados isoladamente na mesa do moinho. O lingote foi passado e para trás no laminador até que fosse reduzido a um tarugo oval de aproximadamente 2 "a 2½". As pontas do tarugo foram então cortadas por uma tesoura antes de ser empurrado para um forno de equalização. O tarugo foi reaquecido a 1.150–1.200 ° F no forno de equalização e foi então descarregado no laminador de acabamento. O laminador de acabamento consiste em seis suportes que reduzem a haste ao diâmetro final de 1,43 "para as hastes Hanford e 1,12" para as hastes Savannah River .

As hastes foram cortadas em comprimentos de 22 pés ao deixarem o último suporte por meio de uma tesoura voadora. As hastes Savannah foram resfriadas a ar à temperatura ambiente na cama de resfriamento e, em seguida, foram endireitadas em um alisador Medart. As hastes a serem tratadas com calor beta contornam o leito de resfriamento e foram elevadas para o forno de tratamento térmico beta por meio de uma talha, para serem mantidas a 1.320-1.365 ° F por 11-20 minutos e então resfriadas em água fria. Após a têmpera, essas hastes foram transportadas para o endireitador Medart para endireitar. As hastes foram localizados em 2 5 / 8  polegadas Acme-Gridley parafuso máquinas automáticas onde lesmas foram cortados a partir das hastes. As lesmas Hanford foram então colocadas na máquina Heald, que corta as lesmas nos comprimentos e acabamentos desejados e arredondou as pontas. As lesmas de Savannah River foram reduzidas às dimensões exatas de tamanho, superfície e retidão em uma retificadora sem centro, após a qual um contorno foi colocado na superfície por uma máquina de laminação de linha. As lesmas foram numeradas e colocadas em uma cesta em uma esteira que passa por um tanque de desengraxe, decapagem, dois tanques de enxágue e um secador de ar quente antes de depositar a cesta de lesmas no Departamento de Inspeção. Os cartuchos foram inspecionados quanto a costuras, estrias, dimensões e defeitos de manuseio com os cartuchos bons sendo embalados para transporte.

Além dos slugs sólidos produzidos na Planta 6, a produção de elemento de combustível oco foi iniciada por volta de 1 de janeiro de 1956. Os slugs vazados foram produzidos em uma máquina RB-6 Acme-Gridley de 2⅝ "e eram desbastados antes da operação de perfuração. A peça bruta de tamanho grande foi então carregada em um carregador de magazine em um Acme de 1⅝ "e daí por meio de uma operação de perfuração de quatro etapas, fazendo um furo na metade da peça bruta. A peça em branco foi então revertida e novamente colocada no carregador de revistas. Depois que uma sequência de perfuração de quatro etapas produz um furo por todo o espaço em branco, um alargador foi passado por esse furo na posição final. O diâmetro externo superdimensionado foi girado concêntrico com o diâmetro interno acabado em um torno automático Sundstrand. As operações subsequentes foram iguais às da lesma sólida.

Planta 7

A planta 7 era conhecida como a planta 6 a 4 porque o UF 6 foi convertido em UF 4 aqui. Era basicamente um sistema de reator de gás para sólido de alta temperatura que operou apenas por dois anos: 1954–1956. Para produzir UF 4 , o hexafluoreto de urânio foi primeiro aquecido para formar um composto gasoso e foi então reduzido a UF 4 . A redução ocorre em uma reação com o hidrogênio. O vapor de UF 6 e o hidrogênio serão misturados no topo de cada reator por meio de um misturador do tipo ciclônico. A maior parte da reação de redução ocorrerá no topo do reator. O UF 4 formado será um sólido pulverulento que cai como neve no fundo do reator.

Planta 8

O processo da Planta de Recuperação de Sucata , nome dado à Planta 8 , envolve principalmente a atualização de materiais de reciclagem de urânio do FMPC e operações externas para preparar materiais de alimentação para processamento de ponta na refinaria. As operações incluem lavagem de tambor, filtragem de rejeitos de refinaria, operação de forno rotativo, caixa, mufla e fornos de oxidação e peneiramento de produtos de forno.

O material do revestimento da bomba recebido da Planta 5 em tremonhas móveis foi esvaziado em uma estação de descarga e elevado a uma tremonha de carga. O material, conforme necessário, era enviado da tremonha através de um britador de mandíbulas e para um forno de oxidação do tipo prateleira. Aqui, o urânio metálico foi oxidado a octóxido de triurânio (U 3 O 8 ). O material descarregado do forno foi elevado a uma tremonha e então, conforme necessário, foi enviado através de um laminador e moído até o tamanho de -325 mesh. Foi então alimentado em tanques de digestão de tijolo de carbono onde o urânio foi dissolvido em ácido clorídrico contendo um pouco de clorato de sódio . Os sólidos não dissolvidos foram filtrados e despejados em um caminhão, que transporta o material gasto para um depósito de sucata. O urânio do filtrado foi enviado para um tanque de precipitação e precipitado com hidróxido de amônio (NH 4 OH), na presença de ácido fosfórico, para formar UAP (fosfato de uranil amônio). A pasta resultante foi filtrada e o bolo contendo urânio foi introduzido em um forno de secagem. O UAP seco foi enviado para a refinaria. Além do sistema úmido descrito, vários fornos foram instalados na planta para oxidação maciça de metal, pirohidrólise, secagem, aparas e combustão de lodo, etc. A maioria dos fornos pode ser usada para mais de uma das operações acima.

Durante o verão de 1962, uma nova instalação foi iniciada na Planta 8 para a produção de UF 4 por uma técnica de precipitação aquosa conhecida como processo Winlo. O processo Winlo foi desenvolvido para a conversão química de baixo custo de concentrados de urânio relativamente puro em sal verde por um processo hidrometalúrgico. A alimentação do sistema Winlo da planta era composta de uma combinação de óxido preto (U 3 O 8 ) gerado pela queima de resíduos metálicos, soluções de cloreto de uranila geradas pela dissolução de resíduos de metal maciços em ácido clorídrico e UAP produzido a partir de resíduos de baixo teor em o sistema de recuperação hidrometalúrgica.

Segue uma breve descrição do processo Winlo:

  1. 1. UAP (UO 2 NH 4 PO 4 ) e (U 3 O 8 ) foram introduzidos por meio de uma nova estação de despejo em um digestor existente. Água, ácidos clorídrico e nítrico e sulfato de cobre foram adicionados ao digestor e a pasta resultante foi agitada e aquecida a 200 ° F por meio de um novo trocador de calor.
  2. A pasta digerida foi bombeada para um filtro rotativo de pré-revestimento Oliver existente.
  3. O bolo do filtro foi jogado em uma estação de tambor, e o filtrado foi bombeado para um dos dois novos tanques de precipitação agitada. Cada um desses tanques continha um trocador de calor para aquecer o filtrado a 200 ° F. Ácido fluorídrico a trinta por cento foi dosado ao filtrado de um tanque de armazenamento. Em seguida, uma quantidade medida de dióxido de enxofre foi adicionada de um tanque de armazenamento durante um período de 3 a 5 horas.
  4. O sal verde precipitado foi derramado por gravidade em um filtro do tipo panela onde o sal verde foi lavado e seco.
  5. O filtrado do filtro da bandeja foi neutralizado em um novo sistema e bombeado para o poço químico. A torta de filtro foi jogada em um transportador holoflite, onde secou até UF 4 * 3 / 4H 2 O e foi transportada para uma tremonha móvel.
  6. Essas tremonhas foram transportadas para a Usina de Sal Verde e colocadas sobre um banco de reatores não utilizados. O material foi alimentado a esses reatores em contracorrente a um fluxo de HF anidro . Os reatores foram aquecidos a 850 ° F para desidratar o hidrato de sal verde e o produto do banco do reator foi misturado com a produção regular de sal verde no equipamento existente. O gás de ácido fluorídrico diluído foi tratado pelo sistema de gás de escape existente.

Planta 9

O objetivo principal da Fábrica 9 , a Fábrica de Produtos Especiais, era processar urânio ligeiramente enriquecido e lançar lingotes maiores do que os produzidos na Fábrica 5. A fábrica contém instalações para a produção de derbies, lingotes, blocos e lavadoras de vários enriquecimentos. A construção da planta como um processo de produção de metal de tório foi concluída em 1954 e o processo de tório foi iniciado em outubro de 1954. A planta 9 foi originalmente projetada e construída como uma planta de produção de metal de tório, mas teve que ser considerada uma obra de semi-desenvolvimento porque de falta de informação do processo. Os dois processos básicos, precipitação com ácido fluorídrico de fluoreto de tório e deszinco e fusão por indução , que foram usados ​​para iniciar a planta, não foram capazes de produzir um metal puro. No entanto, o aprimoramento das técnicas de produção permitiu o desenvolvimento de um processo de precipitação de oxalato capaz de produzir metal puro de tório. O interesse neste item diminuiu durante o período 1956–1957 e as operações da planta evoluíram para a fundição de lingotes de urânio enriquecido maiores do que aqueles sendo processados ​​nas plantas de produção e fabricação de metais. Lingotes foram moldados com até 13 polegadas de diâmetro, 38 polegadas de comprimento e pesando quase 2.000 libras. Como tal, os processos e equipamentos usados ​​eram quase idênticos aos das Plantas 5 e 6.

Planta piloto

A planta piloto consiste em equipamentos de pequeno porte para operações de refinaria piloto, redução de hexafluoreto, decapagem derby, lingotamento e outros equipamentos para fins especiais. Esta planta foi usada para vários testes de processo e operações experimentais, além de ser empregada como uma unidade de produção para vários processos. Nos primeiros anos, os derbies eram produzidos ali, da maneira descrita na Planta 5. Outro processo operado em escala de produção era a conversão direta do hexafluoreto de urânio em sal verde. Este processo de produção foi operado com UF 6 que continha até 2,5% de U235. Um procedimento de duas etapas foi usado. Primeiro foi a vaporização do UF 6 : o UF 6 sólido em grandes cilindros de 10 ou 14 toneladas foi aquecido em autoclaves a aproximadamente 110 ° C para produzir UF 6 gasoso . A próxima etapa foi a redução do gás UF 6 , que envolveu a mistura com gás hidrogênio a 480-650 ° C em reatores de metal para produzir pó de UF 4 . O fluoreto de hidrogênio foi um subproduto valioso da reação, que foi: UF 6 + H 2 → UF 4 + 2HF. Além disso, a maior parte da atividade de produção de tório no FMPC ocorreu dentro da Planta Piloto. As atividades de produção de tório começaram em 1964 e continuaram até 1980.

A Planta Piloto atendeu às necessidades de projetos de desenvolvimento e pedidos especiais. Alguns dos equipamentos que estavam disponíveis e foram usados ​​no processamento enriquecido eram os seguintes:

  • Forno de oxidação: com recipientes especiais de liga de aço de alta temperatura para resfriamento e descarregamento, e coleta especial de poeira em dois estágios.
  • Fornos a vácuo: dois fornos, com resfriamento perclene, e todos os auxiliares, incluindo bombas de vácuo, três serras elétricas, instalações de preparação de cadinhos e moldes e coleta de pó foram usados ​​em temperaturas de até 3.360 ° F (para derreter tório).
  • Redução para Metal: dois sistemas que representam a redução de tamanho em dois estágios das unidades de produção em escala real para reduzir UF 4 para metal estavam disponíveis na Planta Piloto. O sistema menor pode lidar com enriquecimentos completos, os outros enriquecimentos intermediários. Panelas de redução, liquidificadores, mandris, fornos e todos os equipamentos auxiliares estavam disponíveis para uso conforme necessário.
  • Tratamento térmico: uma grande e versátil unidade de banho de sal estava disponível com banhos de têmpera de sal fundido, metal fundido, água ou óleo e uma talha de ação rápida.
  • Unidade de limpeza por jateamento: esta unidade pode limpar peças fundidas de qualquer formato de até quatro pés na maior dimensão e usa granalha de urânio como meio de jateamento.
  • Sistema de Recuperação de Cavacos de Usinagem: consiste em triturador de cavacos, sistema de lavagem, decapagem, secagem e por fim briquetagem em prensa hidráulica. A máquina tem sido usada em materiais enriquecidos até 2% U-235.
  • Sistema de extração por solvente: três conjuntos versáteis de colunas de extração, de 2 polegadas, 6 polegadas e 9 polegadas de diâmetro, estavam disponíveis com todos os auxiliares. Isso inclui digestores, purificadores de fumaça, bombas, controles, sistema de boildown, neutralizador, filtros e mais de 12 tanques de aço inoxidável com capacidade de 100 a 8.000 galões.
  • Sistema de preparação a seco: inclui dois trituradores, um pequeno moinho de bolas contínuo, uma peneira mecânica multi-divisão e um grande sistema de coleta de pó.
  • Hidrólise UF 6 - Precipitação de UO 2 : estava disponível um sistema para absorver eficientemente quantidades de UF 6 em água a taxas de até 800 libras por hora. A solução de UO 2 F 2 -HF pode então ser neutralizada em diuranato de amônio , filtrada, lavada e seca em UO 2 usando componentes do sistema previamente descrito acima.
  • Calciner: um pequeno calcinador rotativo de tubo Inconel (6 polegadas de diâmetro) com aquecimento elétrico de precisão estava disponível para trabalhos como desidratação UF 4 , calcinação ADU (Diuranato de Amônia) e semelhantes. Seu pequeno tamanho atende aos limites de geometria para segurança nuclear.
  • Descarga: um tanque revestido de borracha foi montado e usado conforme necessário para remover o revestimento de zircônio dos núcleos de combustível rejeitado. Equipamentos para remoção de outros metais, como aço ou alumínio, também estavam disponíveis.
  • Unidade de Produção de UF 6 em UF 4 : conversão de UF 6 em UF 4 usando amônia craqueada . HF foi produzido como um subproduto.

Projeto Fechamento Fernald

Trabalhadores trabalhando em um prédio de Rubb para limpar resíduos com tório.

O Fernald Closure Project é um programa executado pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos para limpar o antigo local de processamento de urânio Fernald Feed Materials Production Center.

Em 1990, o Congresso aprovou o fechamento do local, aprovou a limpeza ambiental da instalação. A Fluor Fernald, parte da Fluor Corporation , obteve o contrato em 1992 para a limpeza do local. A Fluor Fernald concluiu sua parte da limpeza em outubro de 2006, 12 anos antes do previsto e 7,8 bilhões de dólares abaixo da estimativa de custo original. Os resíduos foram permanentemente enterrados em especialistas em controle de resíduos .

O local é permanentemente impróprio para habitação humana, de acordo com cientistas federais, e "terá de ser monitorado de perto para sempre".

Os custos de limpeza foram estimados em US $ 1 bilhão em 10 anos.

Fernald Preserve

LEED premiado com platina Fernald Preserve Visitor Center

A limpeza de US $ 4,4 bilhões das áreas de superfície foi concluída em dezembro de 2006, e o local foi transformado na reserva natural da Preservação de Fernald . Milhares de toneladas de concreto contaminado, lodo, resíduos líquidos e solo foram removidos do local e substituídos por pântanos e vegetação artificiais .

As operações de limpeza em andamento incluem o monitoramento de rotina das condições ambientais com poços de teste, incluindo a pluma de água subterrânea de urânio que se estende ao sul da área da planta, armazenamento de resíduos residuais no local e filtragem de contaminação de urânio do aqüífero do Rio Grande Miami . Essas operações de limpeza, juntamente com as restrições ao estabelecimento de novos poços em áreas que excedem os limites de contaminação da água, continuarão no futuro previsível.

Citações

Referências gerais

links externos

A seguir estão links que fornecem informações adicionais sobre o site Fernald e os riscos à saúde associados a seus processos: