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US, P a t s n i 0 0 1 : .6 , 1 9 8 1 S h e e t2 o f 6 92939527

7 2 2 : .-;

Mi 3 ; ,

1 6 N | |\\

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a t e n t 0 a . 6 , 1 9 8 1 S h e e t 3 o f 6 4 , 2 9 3 , 5 2 7S.

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USO Pawn 0 m . 6 , 1 9 8 1 S h e e t4 o f 6 4 ,293 ,527

m m

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US. mm c t . 6 , 1 9 8 1 _ Sheet6of6 4 , 2 9 3 , 5 2 7

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4 , 2 9 3 , 5 2 73

I n FIGS. 1 a n d 2 , a m u l t i - l e v e l p l a t f o r m p r e f e r a b l ys i t e d i n t h e F l o r i d a c u r r e n t i s shown. Th e b a s i c p l a t f o r ms t r u c t u r e m a y b e g e n e r a l l y s i m i l a r t o t h o s e p l a t f o r m su s e d i n o f f s h o r e o i l w e l l d r i l l i n gh a v i n gp l a t f o r m d e c k so f t h e o r d e r o f 3 0 0 f t . b y 1 0 0 f t .

Th e l e g s 1 0 , 11 , 1 2 , an d 1 3 , w h i c h m a y b e i n t e r c o nnected b y c r o s s - b r a c e s s u c h a s t h o s e s h o w n a t 16 a n d1 9 , ex tend t o t h e oc e a n b o t t o m w h e r e t h e y a r e en casedi n c o n c r e t e f o o t i n g s 1 7 o r o t h e r s u i t a b l e a n c h o r i n gm e m b e r s t o p r o v i d e s t a b l e s u p p o r t f o r t h e p l a t f o r m .A l t e r n a t i v e l y, a p l a t f o r m o f t h e s e m i s u b m e r i s i b l e t y p emay be u s e d . -

Beneath a t o p d e c k 1 8 o f t h e p l a t f o r m ac onve ye r 2 0i s i l l u s t r a t e d .Th e c o n v e y o r2 0 o p e r a t e s s y n c h r o n o u s l ywith a s i m i l a r c o n v e y o r 2 0 a , a n d p e r f o r a t e db o b b i n sonw h i c h a d s o r b e rs h e e t s a r e w o u n d a r e c a r r i e d b y o p p o si n g e l e m e n t s o f t h e conveyors 2 0 a n d 2 0 a . Al though at o t a ls h e e t w i d t h o f a b o u t 2 4 0 f e e ti s c o n t e m p l a t e d ,t h ewidth o f t h e s h e e t seg men t be tween t h e c o n v e y e r s2 0a nd 2 0 a i s a p p r o x i m a t e l y40 f e e t ,a s a r e t h e o t h e r s h e e ts e g m e n t s .Th e o l l o w p e r f o r a t e db o b b i n sa r e p r e f e r a b l yo f c o r r o s i o n - r e s i s t a n t s t e e lt u b i n g a n d m a y b e a b o u t 5 0f e e t i n l e n g t h an d a b o u t 4 i n c h e s i n o u t e r d i a m e t e r . Th es h e e t s w o u n d on t h e b o b b i n smay, f o r e x a m p l e ,b e a b o u t200 f e e t l o n g . , 1

Th e o p e r a t i o n o ft h e t w o c o n v e y e r si s i d e n t i c a l an dt h e d e s c r i p t i o n w i l l b e l i m i t e d t o t h e conveyer 2 0 .Wo u n dupon t h e b o b b i n ss u s p e n d e df rom t h e c o n v e y e ra r e a p l u r a l i t y o f a d s o r b e r s h e e t s . Th e a d s o r b e r s h e e t sm a y b e c o m p o s e d o f s c r e e n o r f a b r i c w h i c h i s coatedw i t h m i c r o n - s i z ea d s o r b e r p a r t i c l e s ,a s i s e x p l a i n e d i ng r e a t e r d e t a i lb e l o w .

At t h e r i g h t - h a n d end o f t h e conveyer 2 0 t h e a ds o r b e r s h e e t s on t h e b o b b i n s , h a v i n g b e e n s t r i p p e d o fa d s o r b e d m a t e r i a l a n d c l e a n e d , a r e t r a n s f e r r e d t o a s e con d v e r t i c a l l y o p e r a t i n gc o n v e y e r2 1 on wh ich t h e y a r e

c a r r i e d downward l y a t r e l a t i v e l yh i g h s p e e d . Th e c o nveyer 21 m a y b e e n c l o s e d i n a t u b e 22 w h i c h i s s l o t t e dt o p e r m i t e n g a g e m e n to f t h e e n d o f t h e b o b b i nb y t h ec onve ye r 2 1 . S i m i l a r s t r u c t u r ei s p rov ided f o r a coopera t i n g c o n v e y e r2 1 0 .A y p i c a l v e r t i c a l l yo p e r a t i n gc o nveyor 2 1 i s i l l u s t r a t e d i n FIG. 3 , w h i c h a l s o s h o w s acu taway v i ew o f hollow t u b u l a r b o b b i n s 3 3an d t h er o l l e d s h e e t s 2 6 c a r r i e d t h e r e b y . Th e b o b b i n s 3 3i n c l u d ep e r f o r a t i o n s 3 5 u s e f u l i n c o n n e c t i o n w i t h e l u t i o n o fu r a n i u m ,a s i s e x p l a i n e di n g r e a t e r d e t a i lb e l o w .

Th e b o b b i n sa nd t h e a d s o r b e r s h e e t s a r e c a r r i e d b yt h e seco n d co n v ey er 21 t o a p o i n t w h i c h m a y be 20 t .b e l o w t h e s u r f a c e o f t h e s e a t o a v o i d s u r f a c e w a v ea c t i o n . At t h a t p o i n t , a deployment moto r 2 4 s p i n s e a c h

b o b b i n t o u n r o l l a s h e e t s u c h a s t h e s h e e t 26 f ro m t h eb o b b i n . Th e a d s o r b e r s h e e t s a r e o f s u f ? c i e n t d e n s i t y t ob e a p p r o x i m a t e l yn e u t r a l l y b u o y a n ta n d t h e y t e n d t o?o a t a n d s t r e a m ou t i n t h e c u r r e n t of s e a w a t e r . E a c hbobb i n i s t h e n t r a n s f e r r e d t o a t h i r d co n v ey er 2 7 , n o tv i s i b l e i n FIGS. 1 a nd 2 b u t s h o w n i n FIG. 4 , w h i c hm a y c a r r y t h e f u l l yd e p l o y e ds h e e t s d o w n w a r d l y f o r ap r e d e t e r m i n e dd i s t a n c e - f o re x a m p l e ,a p p r o x i m a t e l y4 00 f t . Th e d o w n w a r d t r a n s p o r t i s e f f e c t e d a t a r e l at i v e l y s l o w s p e e d s o t h a t t h e s h e e t s a r e n e a r l y f u l l yl o a d e d w i t hu r a n i u mw h e n t h e y r e a c h t h e end o f t h e4 0 0 - f o o t d o w n w a r d t r a v e l .Th e s h e e t s m a y b e s p a c e da p a r t t y p i c a l l y b y a d i s t a n c e o f 1 2 t o 2 4 i n c h e s .

At t h e en d o f t h e 4 0 0 - f t . d o w n w a r d t r a v e l on t h e

co n v ey er 2 7 , w h i c h t r a v e l m a y t a k e a s long a s 4 t o 5hou r s o r l o n g e r , t h e s h e e t s r e a c h a r ewi n d s t a t i o n 28w h e r e t h e s h e e t s a r e r e w o u n d o n t h e b o b b in s i n t o r o l l sb y a r e wi n d m o t o r 3 0 . Th e r o l l s a r e t h e r e t r a n s f e r r e d t o

0

5

2 5

4 0

4 5

6 5

4a f o u r t h co n v ey er 2 9 , o n w h i c h t h e y a r e r e l a t i v e l y r a pi d l y c a r r i e d upward ly t o a p o i n t 3 1 above t h e s u r f a c e o ft h e wa t e r w h e r e t h e y a r e r e t u r n e d t o t h e co n v ey er 2 0 .Th e r o l l sa r e c a r r i e d h o r i z o n t a l l y t o t h e l e f t b y t h ec o n v e y e r 20 a s s h o w n i n F IG. 4 t o a f r e s h - w a t e rs t a t i o n3 2 . At t h i s p o i n t , f l o w c o n n e c t o r s a r e c o n n e c t e d t o t h ee n d s of t h e b o b b i n s a n d f r e s h w ate r i s i n t r o d u c e dt h r o u g ht h e hollow c e n t e r s o f t h e p e r f o r a t e d b o b b i n st o

f l u s h s e a water f rom t h e r o l l s .Th e f l u s h i n g a c t i o n m a yb e e n h a n c e db y r o t a t i n g t h e b o b b i n s a t h i g h s p e e d t oc a u s e t h e f r e s h water t o b e f o r c e d ou twa rd ly th rought h e b o b b i n s a n d r o l l sb y c e n t r i f u g a l f o r c e s .Th e h i g hs p e e d r o t a t i o n m a y a l s ob e e m p l o y e dp r i o r t o f l u s h i n gt o r e m o v e excess s e a w a t e r f r o m th e r o l l s . B o th c e n t r if u g i n g s t e p s a s s i s ti n m i n i m i z i n gt h e vo lume o f f r e s hw a t e r r e q u i r e d f o r f l u s h i n g .

A f t e r t h e wa t e r ? u s h , b o b b in s a n d r o l l s a r e c a r r i e d t oa s e r i e s o f e l u t i o n s t a g e s . F l o w c o n n e c t o r sa g a i n e nga get h e b o b b i n e n d sa n d e l u t i o n i s c a r r i e d o u t b y i n t r o d u ci n g 1 M m m o n i u m c a r b o n a t e s o l u t i o n t h r o u g h t h ehollow c o r e o f t h e b o b b i n st o p a s s o u t w a r d l yt h r o u g ht h e p e r f o r a t i o n s a n d t h e r o l l e d a d s o r b e rs h e e t s .A g a i n ,

t h e b o b b i n sand r o l l sm a y b e c e n t r i f u g e d a t e a c h s t a g eb y r o t a t i n gt h e b o b b i n sa t h i g h s p e e d . O t h e r e l u t a n t ss u c h a s s o d i u m carbonate o r d i l u t e hydroch lo r ic a c i dmay b e u sed a s a l t e r n a t i v e s t o ammonium a r b o n a t e .

Th e p r e f e r r e d method o f c a r r y i n g o u t t h e e l u t i o np r o c e s s i s a c o u n t e r - c u r r e n t c o n t i n u o u s o p e r a t i o n i nw h i c h f r e s h a m m o n i u m c a r b o n a t e s o l u t i o n i s i n t r od u c e d t t h e ? n a l e l u t i o n s t a g e # 6 , a t which p o i n t mosto f t h e u ran iu m h a s b e e n e x t r a c t e d f rom t h e r o l l e ds h e e t s . Th e l o a d e d e l u t a n t d e r i v e d f rom t h e r o l l s a te l u t i o n s t a g e #6 i s t h e n p u m p e d t o e l u t i o n s t a g e #5where t h e e l u t i o n i s r e p e a t e d . A g a i n , t h e l o a d e d e l u t a n tf r o m e l u t i o n s t a g e #5 i s t h e n p u m p e d t o e l u t i o n s t a g e# 4 , t h e e l u t i o n b e i n g r e p e a t e da t e a c h e l u t i o n s t a g e u n t i l

e l u t i o n s t a g e #1 i s r e a c h e d . At e a c h s t a g e t h e co n cent r a t i o n o f u ran iu m i n t h e e l u t a n t i n c r e a s e s . S h e e t s a ts t a g e #1 h a v e t h e m a x i m u ml o a d i n g o fu r a n i u ma s h a st h e e l u t a n t .Th e ? n a l c o n c e n t r a t e d e l u t a n t p r o d u c t sf ro m s t a g e # 1 m a y b e s t o r e d f o r re mova l t o a n onshoref a c i l i t y .Th e s h e e t s l e a v i n g e l u t i o n s t a g e #6 a r e d r a i n e da n d c e n t r i f u g e df o r m a x i m u me l u t a n t r e m o v a lf o l l o w e db y a f r e s h water w a s h b e f o r e t h e y a r e r e c y c l e d i n t o t h es e a .

To minimize blockage o f t h e c u r r e n t o f s e a water b yt h e b o b b i n sand r o l l e d s h e e t s c a r r i e d b y t h e c o n v e y o r s2 1 a n d 2 9 ,t h e b o b b i ns p a c i n g sa n d t h e s p e e d s o ft h e s econveyors mus t b e p r o p e r l ys e l e c t e d r e l a t i v e t o t h o s e o ft h e co n v ey o r 2 7 . F or e x a m p l e ,a s s h o w n i n FIG. 4 ( n o t

t o s c a l e ) t h e conveyers 2 1 a nd 29 w h i c h c a r r y t h e b obb i n s a n d r o l l e d s h e e t s v e r t i c a l l y m a y o p e r a t e a t ?vet i m e s t h e s p e e d o f t h e conveyer 2 7 w h i c h c a r r i e s t h ed e p l o y e ds h e e t s . I n t h i sc a s e t h e s p a c i n g o ft h e b o b b i n so f c o n v e y o r s2 1 an d 2 9 i s ?v e t i m e s t h e s p a c i n g o ft h eb o b b i n so f c a r r i e r 2 7 .

I n s o m e c i r c u m s t a n c e s , p a r t i c u l a r l y w h e r e watert e m p e r a t u r ei s v e r y m u c h l o w e r a t g r e a t e r d e p t h s , i t i sd e s i r a b l e t h a t t h e d e p l o y e ds h e e t s b e m o v e d u p w a r d l yr a t h e r t h a n d o w n w a r d l y b e c a u s et h e a d s o r p t i v ec a p a ci t yo f h y d r o u st i t a n i ad e c r e a s e sw i t h d e c r e a s i n gt e m p e ra t u r e . Su ch a rearrangement i s e a s i l y m a d e a nd t h er e s u l t i s t h a t f r e s h a d s o r b e r s h e e t s a r e deployed i n t h ec o l d e s t water an d t h e h e a v i l y l o a d e d a d s o r b e r s h e e t sa r e i n t h e w a r m e s t wa t e r n e a r e r t h e s u r f a c e t h u s m a x im i z i n gt h ee f ? c i e n c yo f a d s o r p t i o n .

I n t h e p r o c e s s f l o w c h a r t o f FIG. 5 , t h e a d s o r p t i o ns t a t i o n i s s h o w n a t 5 1 , a c u r r e n t of s e a w ate r f l o w i n g

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