离子交换设备是铀矿加工的重要设备之一,为了提高铀的提取率和提取质量,离子交换技术及设备一直在不断改进。本文首先介绍了铀矿加工工艺的基本流程,离子交换的基本原理以及几种常用的离子交换设备,对其结构、使用特性、应用范围作了描述。其次,本文针对原LZX系列离子交换设备进行了部分改进,新研制的LZX-1600A型固定床离子交换塔可在流速≤40m/h范围内工作,并可适应不同的进料流量和铀浓度。设备采用密闭顺流连续操作方式,具有处理量大,操作简单,运行平稳,树脂不需转移,损耗少等特点。进液结构的独特设计具有减阻防冲击的共能,保持了树脂床层稳定;砂滤结构和出液装置也进行了部分改进,保证了出液顺畅,使工作效率提高了10%。论文对原LZX型离子交换塔塔底出液装置中筛板的工况进行了分析。在原基础上对筛板增加了沟槽设计,并用ABAQUS软件对筛板进行应力分析,最后根据应力云图对设计进行校核,从理论上证明了其结构的可靠性和稳定性。文中详细研究了LZX-1600A型离子交换设备的主要技术参数,再根据设备主体材料的理化性能和机械性能拟定了设备的制造、检验和验收的技术要求和具体的施焊方法以及焊接质量控制方法,同时拟定了设备的检验方案。本文应用了理论分析和实验相结合的方法,论述了LZX-1600A型离子交换设备的施工图设计、设备的制造、检验和工业试验等相关研究过程。并改进了筛板沟槽设计,达到了进一步提高出液效率的要求。证明了该设备具有新颖性、先进性和实用性,并具有较好的推广应用前景。