CN109003691A - 一种球形核燃料元件生产线不合格元件球回收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例属于核化工转化领域，具体涉及一种球形核燃料元件生产线不合格元件球回收处理方法。本发明实施例提供的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括下述顺序的步骤：不合格元件球的处理；不合格包覆颗粒的处理；返品U3O8粉末的处理。该回收处理方法从不合格元件球到不合格包覆颗粒的过程中，以整球煅烧的方法代替了碎球煅烧的方法，节省步骤，应用性强。此方法能有效解决球形核燃料元件生产中不合格元件球处理的问题，实现了铀(核材料)重返生产主工艺。

Description

一种球形核燃料元件生产线不合格元件球回收处理方法
技术领域
本发明属于核化工转化领域，具体涉及一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法。
背景技术
高温气冷堆是国际上第四代核能系统的优先研究开发对象，其球形核燃料原件生产线包括化工转化、UO2核芯制备、包覆颗粒制备、球形燃料元件制备、基体石墨粉制备以及不合格物回收等工艺。但是，现有的高温气冷堆球形核燃料元件生产线中，从不合格元件球到不合格包覆颗粒的过程中，采用的是碎球煅烧的方法，该方法在碎球后煅烧得到的不合格包覆颗粒破损多；并且产生的粉尘多，不利于操作防护。另外，不合格元件球的处理工艺线过长，处理效率低。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
发明目的
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，该回收处理方法从不合格元件球到不合格包覆颗粒的过程中，以整球煅烧的方法代替了碎球煅烧的方法，节省步骤，应用性强。此方法能有效解决球形核燃料元件生产中不合格元件球处理的问题，实现了铀(核材料)重返生产主工艺。
本发明实施例提供了一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括下述顺序的步骤：
不合格元件球的处理：将不合格元件球在850-900℃下整球氧化煅烧130-160h，得到不合格包覆颗粒；
不合格包覆颗粒的处理：将不合格包覆颗粒破碎，并将不合格包覆颗粒破碎物在850-900℃下氧化煅烧8-10h后，得到返品U3O8粉末；
返品U3O8粉末的处理：将得到的返品U3O8粉末用稀硝酸进行硝酸缺酸溶解，溶解温度为80-90℃，溶解时间为2-6h；溶解完成后过滤，取滤液进入煮胶工艺。
上述球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法在一种可能的实现方式中，所述不合格元件球的处理中，将不合格元件球在850-900℃下整球氧化煅烧130-145h。
上述球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法在一种可能的实现方式中，所述不合格包覆颗粒的处理中，将不合格包覆颗粒破碎物在850-900℃下氧化煅烧8-9h。
上述球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法在一种可能的实现方式中，所述返品U3O8粉末的处理中，溶解温度为80-85℃，溶解时间为4-6h。
上述球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法在一种可能的实现方式中，所述球形核燃料元件生产线适用于高温气冷堆球形核燃料元件的生产。
有益效果
(1)本发明实施例中提供的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，不合格元件球到不合格包覆颗粒的过程采用整球煅烧的方法，可减少粉尘，有利于操作防护；并且减少含铀包覆颗粒破损。
(2)本发明实施例中提供的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，通过各步工艺步骤和参数的选择搭配，大大缩短了工艺流程，有效解决了球形核燃料元件生产线中不合格元件球处理的问题，实现了铀(核材料)重返生产主工艺，大大提高核材料的利用率和减少不合格元件球元件的库存，保证生产线的稳定运行。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的原料、元件、方法、手段等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例1
一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括以下步骤：
(1)不合格元件球的处理：将不合格元件球在850℃下整球氧化煅烧130h，得到较为完整的不合格包覆颗粒；
(2)不合格包覆颗粒的处理：将不合格包覆颗粒破碎，将不合格包覆颗粒破碎物在850℃下氧化煅烧8h后，得到返品U3O8粉末；
(3)返品U3O8粉末的处理：将得到的返品U3O8粉末用稀硝酸进行硝酸缺酸溶解，溶解温度为80℃，溶解时间为6h；溶解完成后过滤并取滤液，滤液为硝酸缺酸溶解得到的硝酸铀酰溶液，硝酸铀酰溶液直接进入煮胶工艺。
上述球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法涉及的装置包括：煅烧不合格元件球和不合格包覆颗粒破碎物的箱式电阻炉、处理不合格包覆颗粒的破碎机、溶解返品U3O8粉末的溶解槽。
实施例2
一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括以下步骤：
(1)不合格元件球的处理：将不合格元件球在900℃下整球氧化煅烧160h，得到较为完整的不合格包覆颗粒；
(2)不合格包覆颗粒的处理：将不合格包覆颗粒破碎，将不合格包覆颗粒破碎物在800℃下氧化煅烧10h后，得到返品U3O8粉末；
(3)返品U3O8粉末的处理：将得到的返品U3O8粉末用硝酸进行硝酸缺酸溶解，溶解温度为90℃，溶解时间为2h；溶解完成后过滤并取滤液，滤液为硝酸缺酸溶解得到的硝酸铀酰溶液，硝酸铀酰溶液直接进入煮胶工艺。
实施例3
一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括以下步骤：
(1)不合格元件球的处理：将不合格元件球在850℃下整球氧化煅烧145h，得到较为完整的不合格包覆颗粒；
(2)不合格包覆颗粒的处理：将不合格包覆颗粒破碎，将不合格包覆颗粒破碎物在850℃下氧化煅烧9h后，得到返品U3O8粉末；
(3)返品U3O8粉末的处理：将得到的返品U3O8粉末用稀硝酸进行硝酸缺酸溶解，溶解温度为85℃，溶解时间为4h；溶解完成后过滤并取滤液，滤液为硝酸缺酸溶解得到的硝酸铀酰溶液，硝酸铀酰溶液直接进入煮胶工艺。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，包括下述顺序的步骤：
不合格元件球的处理：将不合格元件球在850-900℃下整球氧化煅烧130-160h，得到不合格包覆颗粒；
不合格包覆颗粒的处理：将不合格包覆颗粒破碎，并将不合格包覆颗粒破碎物在850-900℃下氧化煅烧8-10h后，得到返品U3O8粉末；
返品U3O8粉末的处理：将得到的返品U3O8粉末用稀硝酸进行硝酸缺酸溶解，溶解温度为80-90℃，溶解时间为2-6h；溶解完成后过滤，取滤液进入煮胶工艺。
2.根据权利要求1所述的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，其特征在于：所述不合格元件球的处理中，将不合格元件球在850-900℃下整球氧化煅烧130-145h。
3.根据权利要求1所述的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，其特征在于：所述不合格包覆颗粒的处理中，将不合格包覆颗粒破碎物在850-900℃下氧化煅烧8-9h。
4.根据权利要求1所述的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，其特征在于：所述返品U3O8粉末的处理中，溶解温度为80-85℃，溶解时间为4-6h。
5.根据权利要求1所述的球形核燃料元件生产线中不合格元件球的回收处理方法，其特征在于：所述球形核燃料元件生产线适用于高温气冷堆球形核燃料元件的生产。
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