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在固—液离子交换过程中，浓缩是由铀在一种特制的作用很快的离子交换树脂或吸附剂上的吸附／解吸完成的。使铀的盐酸溶液和其他化学试剂，从载有吸附剂填充床的圆筒形浓缩柱中通过。就—个连续过程而言，需要有—个回流系统，以便把从吸附剂上解吸下来的铀返回到液流中，这样便可收集“产品”和“尾料”。这是通过使用适宜的还原／氧化化学试剂来完成的。这些试剂可在单独的外部系统中完全再生，并可在同位素分离柱内部分地再生。由于在这种工艺过程中有热的浓盐酸溶液存在，使用的设备应该用专门的耐腐蚀材料制造或保护。
5．6．1 液—液交换住(化学交换)
为使用化学换过程的铀浓缩工厂专门设计或制造的有机械动力输入的逆流液—液交换柱(即带有筛板的脉冲柱、往复板柱和带有内部涡轮混合器的柱)。为了耐浓盐酸溶液的腐蚀，这些交换柱及其内部构件—般用适宜的塑料(例如氟碳聚合物)或玻璃制作或保护。交换柱的级停留时间一般被设计得很短(30秒或更短)。
5．6．2 液—液离心接触器(化学交换)
为使用化学交换过程的铀浓缩工厂而专门设计或制造的液—液离心接触器。此类接触器利用转动来达到有机相与水相的分散，然后借助离心力来分离开这两相。为了耐浓盐酸溶液的腐蚀，这些接触器一般用适当的塑料(例如碳氟聚合物)来制造或作衬里，或衬以玻璃。离心接触器的级停留时间被设计得很短(30秒或更短)。
5．6．3 铀还原系统和设备(化学交换)
(a)为使用化学交换过程的铀浓缩工厂专门设计或制造的、用来将铀从一种价态还原为另一种价态的电化学还原槽。与过程溶液接触的这种槽的材料必须能耐浓盐酸溶液腐蚀。
注释
这种槽的阴极室必须设计成能防止铀被再氧化至较高的价态。为了把铀保持在阴极室中，这种槽可有一个由特种阳离子交换材料制成的抗渗的隔膜。阴极—般由石墨之类适宜的固态导体组成。
(b)装在级联的产品端为将有机相流中的U(＋4 上标)移出、调节酸浓度和向电化学还原槽供料而专门设计或制造的系统。
注释
这些系统由以下设备组成：将有机相流中的U(＋4 上标)反萃取到水溶液中的溶剂萃取设备，完成溶液pH值调节和控制的蒸发设备和(或)其他设备，以及向电化学还原槽供料的泵或其他输送装置。一个重要的设计问题是要避免水相流被某些种类的金属离子沾污。因此，对该系统那些接触这种过程物流的部分，要用适当的材料(例如玻璃、碳氟聚合物、聚苯硫酸酯、聚醚砜和用树脂浸过的石墨)制成或保护的设备来构成。
5．6．4 供料准备系统(化学交换)
专门设计或制造的用来为化学交换铀同位素分离工厂生产高纯氯化铀供料溶液的系统。
注释
这些系统由进行纯化所需的溶解设备、溶剂萃取设备和(或)离子交换设备，以及用来将U(＋6 上标)或U(＋4 上标)还原为U(＋3 上标)的电解槽组成。这些系统产生只含几个ppm的铬、铁、钒、钼和其他两阶或价态更高的阳离子金属杂质的氯化铀溶液。处理高纯度U(＋3 上标)系统的若干部分的建造材料包括玻璃、碳氟聚合物、聚苯硫酸酯或聚醚砜塑料衬里的石墨和用树脂浸过的石墨。
5．6．5 铀氧化系统(化学交换)
专门设计或制造用将U(＋3 上标)氧化为U(＋4 上标)以便返回化学交换浓缩过程的铀同位素分离级联的系统。
注释
这些系统可装有如下设备：
(a)使氯气和氧气与来自同位素分离设备的水相流相接触的设备以及将所得U(＋4 上标)萃人由级联的产品端返回的已被反萃取过的有机相的设备；
(b)使水与盐酸分离开来，以便水和加浓了的盐酸可在适当位置被重新引入工艺过程的设备。
5．6．6 快速反应离子交换脂／吸附剂(离子交换)
为以离子交换过程进行铀浓缩而专门设计或制造的快速反应离子交换树脂或吸附剂包括：多孔子网络附脂，和(或)薄膜结构(在这些结构中，活性化学交换基因仅限于非活性多孔支持结构表面的一个涂层)，以及处于包括颗粒或纤维在内的任何适宜形式的其他复合结构。这些离子交换树脂／吸附剂的直径有0．2mm或更小，而且在化学性质上必须能耐浓盐酸溶液腐蚀，在物理性质上必须有足够的强度因而在交换柱中不被降解。这些树脂／吸附剂是专门为实现很快的铀同位素交换动力学过程(低于10秒的交换速率减半期)而设计的，并且能在100—200℃的温度范围内操作。
5．6．7 离子交换柱(离子交换)
为以离子交换过程进行铀浓缩而专门设计或制造的用于容纳和支撑离子交换树脂／吸附剂填充床层的直径大于1000mm的圆筒状柱。这些柱一般用耐浓盐酸溶液腐蚀的材料(例如钛或碳氟塑料)制成或保护，并能在100—200℃的温度范围内和高于0．7MPa(102psi)的压力下操作。
5．6．8 离子交换回流系统(离子交换)
(a)专门设计或制造的用于使离子交换铀浓缩级联中所用化学还原剂再生的化学或电化学还原系统。
(b)专门设计或制造的用于使离子交换铀浓缩级联中所用化学氧化剂再生的化学或电化学氧化系统。
注释
离子交换浓缩过程可使用例如Ti(十3 上标)作为还原阳离子，在这种情况下，所用还原系统将通过还原Ti(十4 上标)使Ti(十3 上标)再生。
离子交换浓缩过程可使用例如Fe(十3 上标)作为氧化剂，在这种情况下，所用氧化系统将通过氧化Fe(十2 上标)来使Fe(十3 上标)再生。
5．7 专门设计或制造用于以激光为基础的浓缩工厂的系统、设备和部件
按语
目前利用激光的浓缩过程的系统有两类：一类是过程介质为原子铀蒸气的系统，另—类是过程介质为铀化合物的蒸气的系统。这些过程的通用名称包括：第—类——原子蒸气激光同位素分离(AVLIS或SILVA)；第二类一分子激光同位素分离(MLIS或MOLIS)和同位素选择性激光活化化学反应(CRISLA)。用于激光浓缩工厂的系统、设备和部件包括：(a)铀金属蒸气供料装置(用于选择性光电离)或铀的化合物蒸气供料装置(用于光离解或化学活化)；(b)第一类中作为“产品”或“尾料”的浓缩的铀金属和贫化的铀金属收集装置，和第二类中作为“产品”的离解的或反应的化合物和作为“尾料”的未发生变化材料的收集装置；(c)用于选择性地激发铀－235的激光过程系统；和(d)供料准备设备和产品转化设备。鉴于铀原子和铀化合物能谱的复杂性，可能需要同现有激光技术中的任何一种联合使用。
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