BE496487A

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Info

Publication number: BE496487A
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Description


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  PROCEDE DE FABRICATION D'UN FLUORURE-.   @   
La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un fluorure. 



   Dans les procédés connus, il est fait emploi, notamment, de fluor ou d'acide fluorhydrique, dont la mise en oeuvre est difficile et délicate, d'autant plus que ces corps sont nocifs. 



   La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. 



   A cet effet, dans le procédé suivant l'invention, pour la fabrica- tion d'un fluorure, un oxyde du métal correspondant est mélangé à un fluorure d'ammonium pour former un fluorure double soumis, ensuite, par chauffe, à dé- composition, Ce procédé est notamment applicable à la préparation du tétra- fluorure d'uranium UF4 à partir d'un oxyde d'uranium. 



   Dans une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, 100 parties d'oxyde uraneux UO2 sont mélangées à 66 parties   de--fluorure*acide   d'ammonium NH$HF2. Ce mélange est ensuite soumis à réaction par une chauffe progressive jusqu'à une température de 150 C et maintenu pendant une heure à cette température. Après lavages, filtrage et séchage, la préparation ob- tenue est chauffée jusqu'à une limite de température de 400 C. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description d'un procédé de fabrication d'un fluorure, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif. 



   Suivant l'invention, on mélange intimement à un fluorure d'ammo- nium, un oxyde métallique, Ce mélange est traité pour provoquer la formation d'un fluorure double qui est ensuite soumis, par chauffe, à une décomposition produisant le fluorure désiré. 



   Ce procédé est, en particulier, applicable à la fabrication de té- trafluorure d'uranium UF4. Dans ce cas, l'oxyde employé est, de préférence, l'oxyde uraneux U02 qui est mélangé à du fluorure acide d'ammonium   NH4HF2.     plutôt qu'à du fluorure neutre NH4.F. On provoque la formation de fluorure double d'ammonium et d'uranium, qui se produit suivant la réaction symbolisée   par : 

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 EMI2.1 
 
Les quantités mises en présence correspondent aux proportions mo- léculaires avec un excès de fluorure acide d'ammonium d'au moins 205. Cet excès sera avantageusement de l'ordre de 25%. Ainsi, on mélangera, par exem- ple, 100 Parties d'oxyde uraneux U02 à 66   parties   de fluorure acide d'ammonium NH4HF2. 



    La fonnation de fluorure double d'ammonium et d'uranium NH4UF5débute à la température ordinaire et se manifeste par un changement de couleur   du mélange, qui passe du brun-noir au vert sombre. La réaction se caractéri- se par un dégagement gazeux principalement d'ammoniac et de vapeur d'eau. 



  Pour la favoriser de façon optima et éliminer l'eau et l'ammoniaque en forma- tion, le mélange est soumis à une chauffe progressive jusqu'à une température de   150 C   et est maintenu, pendant une heure., à cette température, Il y a a- vantage à ne pas dépasser cette dernière pour éviter les pertes de fluorure acide d'ammonium NH4HF2. Dans les conditions précitées, la réaction est, par ailleurs, complète. 



   On opère, de préférence, au moyen d'un four vertical surmonté d'un   condenseur qui permet de récupérer le fluorure acide d'ammonium NH4HF2 qui, se trouvant en excès dans le mélange traité, se sublime partiellement. Ce   mélange est placé dans un creuset cylindrique résistant à l'action des fluo- rures et fait, par exemple, de cuivre, 'd'argent ou de   platineo   
Le produit obtenu est soumis à un lavage à l'eau acidulée par de l'acide nitrique. Ce lavage est suivi d'un filtrage dont le résidu solide retenu contient le fluorure double d'ammonium et d'uranium   NH4UF5   insoluble. 



  Les traces éventuelles d'oxyde uraneux U02 non transformé-et., le cas échéant, d'oxyfluorures sont ainsi éliminées; 
Le résidu précité est,ensuite, successivement lavé à l'eau distil- lée et à l'alcool, puis séché sous vide. Ce séchage peut également se faire dans une étuve, à une température de 110 Co Généralement, ledit rédisu compren- dra du fluorure acide d'ammonium à l'état libre, qui sera éliminé par subli- mation au cours de la phase subséquente du procédé, qui consiste à décomposer par chauffe, le fluorure double   NH4UF5   Ce dernier composé est stable à l'air et à la température ordinaire:

   ce qui en permet le stockage facileo 
Le fluorure double   NH4UF5   se décompose sous l'action de la chaleur, suivant une réaction symbolisée par   NH4UF5   UF4 + NH4F pour donner du   tétraf luorure   d'uranium UF4. 



   Bansale procédé suivant l'invention, le résidu contenant le double   fluorure NH4UF5 est chauffé jusqu'à une limite de température de 400 C, de préférence sous vide et dans un four à condenseur à plateaux. Cette chauffe peut   aussi être effectuée en plaçant le résidu dans un espace traversé par du gaz inerte, par exemple de l'anhydride carbonique CO2 ou de l'azote N2; on utilise alors un four électrique horizontal comprenant une zone de chauffage et une zone de condensation. Il importe de ne pas dépasser la température de 400 C, car, au delà de cette température, le fluorure d'uranium UF4, produit a   tendan-   ce à se décomposer. Le fluorure double NH4UF5 traité sera avantageusement é- talé largement pour favoriser la sublimation du fluorure d'ammonium qui est ainsi entraîné.

   A cet effet, on disposera de "nacelles" peu profondes et ré- sistant à l'action des fluorures. Elles pourront être, par exemple, faites' de cuivre, d'argent, de platine suivant le degré de pureté qu'il est désirable d'obtenir pour le tétrafluorure d'uranium. Il est indiqué d'aménager dans la zone de condensation du four utilisé, un condenseur pour récupérer le fluoru- re d'ammonium neutre qui se dégage,   c'est-à-dire   le fluorure d'ammonium neutre provenant de la décomposition du double fluorure NH4UF5. Après cette phase du procédé, il reste le tétrafluorure d'uranium UF4 complètement séparé. 



   Il va de soi que le procédé suivant l'invention peut être mis en oeuvre pour la préparation du tétrafluorure d'uranium   UF4  à partir d'un autre oxyde d'uranium U03 ou U3O8. D'autre part, l'oxyde d'uranium traité peut être, 

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 à l'origine des opérations, mélangé à du fluorure neutre d'ammonium NH4F, au lieu de fluorure acide   NH4HF2.   



   Ce procédé permet ainsi la fabrication de fluorure en évitant la mise en oeuvre de fluor ou d'acide fluorhydrique. Il présente également l'a- vantage d'amener la formation d'un fluorure double très stable qui peut être mis en stock. 



   Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée au procédé décrit ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet. 



   On pourrait, notamment, fabriquer, suivant le procédé décrit, des fluorures de thorium, béryllium, zirconium, etc... 



   REVENDICATIONS, 
1.- Procédé de fabrication d'un fluorure, caractérisé en ce qu'un oxyde du métal correspondant est mélangé à un fluorure d'ammonium pour former un fluorure double soumis, ensuite, par chauffe, à décomposition.

Claims

2.- Procédé suivant la revendication 1, de fabrication de tétra- fluorure d'uranium (UF4), caractérisé en ce qu'un oxyde d'uranium est mélangé à un fluorure d'ammonium dont la quantité présenté un excès d'au moins 205 de la quantité théorique nécessaire.

3. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fluorure d'ammonium précité est le fluorure acide EMI3.1 (NH4HF'2) 0 4.0 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'oxyde susdit est l'oxyde uraneux (U02)- 5. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que 100 parties d'oxyde uraneux (UO2) sont mélangées à 66 parties de fluorure aci- de d'ammonium (NH4HF2).

6.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le mélange d'oxyde uraneux (U02) et de fluorure acide d'ammonium (NH4HF2) est soumis à réaction par une chauffe progressive jusqu'à une température de 150 C et maintenu pendant une heure à cette température.

7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le produit de la réaction précitée est soumis à un lavage à l'eau acidulée par de l'acide nitrique, ce lavage étant suivi d'un filtrage pour retenir un ré- sidu solide contenant le fluorure double d'ammonium et d'uranium., 8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le résidu précité est successivement lavé à l'eau distillée et à l'alcool et en- suite séché.

9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le résidu précité est séché par le vide.

10.- Procédé suivant la revendication 8, camctérisé en ce que le résidu précité est séché dans une étuve à une température de 110 C.

11.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que la préparation contenant le fluorure double d'ammonium et d'uranium est chauffée jusqu'à une limite de température de 400 c.

12.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la préparation contenant le fluorure double est chauffée sous vide.

13.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications à 1 11, caractérisé en ce que la préparation contenant le fluorure double est chauffée dans un espace traversé par du gaz inerte.

14.- Procédé tel que décrit ci-dessus.