CS201991B1 - Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí - Google Patents
Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí Download PDFInfo
- Publication number
- CS201991B1 CS201991B1 CS367679A CS367679A CS201991B1 CS 201991 B1 CS201991 B1 CS 201991B1 CS 367679 A CS367679 A CS 367679A CS 367679 A CS367679 A CS 367679A CS 201991 B1 CS201991 B1 CS 201991B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- dioxide
- aqueous
- plutonium
- thorium
- salts
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- OOAWCECZEHPMBX-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);uranium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[U+4] OOAWCECZEHPMBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N uranium dioxide Inorganic materials O=[U]=O FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 5
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- UTDLAEPMVCFGRJ-UHFFFAOYSA-N plutonium dihydrate Chemical compound O.O.[Pu] UTDLAEPMVCFGRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N plutonium(IV) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[Pu+4] FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 3
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 claims 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 3
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 cation salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H uranium hexafluoride Chemical class F[U](F)(F)(F)(F)F SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-KGJVWPDLSA-N beta-L-fucose Chemical compound C[C@@H]1O[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-KGJVWPDLSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí
Vynález řeší přímě zpracování vodných roztoků solí čtyřmocného nebo šestimocného kationtu uranu, případně jeho směsí s plutoniem nebo thoriem formovaných s těkavými anionty jako např. fluoridy, chloridy nebo nitráty .apod., na kysličník uraničitý nebo /a kysličník plutoničitý nebo /a kysličník thoričitý s parametry keramického jaderného paliva, přičemž zpracováním odpadu vzniká jako.vedlejší výrobek alkalický fluorid, recyklovatelný zpět do preparačního mezistupně.
Keramická jaderná paliva na bázi kysličníku uraničitého, s obsahem přírodního uranu nebo ve formě obohacené izotopem nebo na bázi směsi kysličníků UOg/PuOg, připravují se velkoprůmyslově třemi základními způsoby.
Dva z těchto postupů pracuji na mokré cestě, jednak srážením polyurananů, zpravidla roztoků dusičnanů uranylu, např. podle US-patentu 3,579,311 nebo podle francouzského patentu č. 895.322, jednak srážením některých uranyltrikarhonátů např. podle US-patentu 3,519,403 s následujícípyrolýzou a redukcí, nebo zpracováním uranhexafluoridu ha suché cestě termickým rozkladem UFg vodní parou a redukcí vodíkem, např. podle US-patentu 3,547,598, US-patentu 3,168,369, nebo švédského patentu č. 10516/59. Suchý způsob přes všechnu svou zdánlivou jednoduchost je komplikován neúplným zreagováním reaktantů.
Velmi efektivní variantou zmíněných mokrých procesů jsou dále např. vynálezy popsané v čs. autorských osvědčeních č. 173523 a 174298, jež zavádějí do vodných procesů sice
201 991 navíc extraktační stupeň do alkylfosfátů, avšak zvyšují tím neobyčejně jakost produktů, ekonomii procesu i bilanci odpadů polyuranétového i uhličitanového způsobu.
Zpraccvéní polyuranátů způsobem na mokré cestě zefektivňuje i postup, který odstraňuje vždy vysoce obtížnou a mnohdy až nerealizovatelnou separaci sraženin polyuranátů a využívá p'ímé pyrolytické redukce vodných polyuranátových suspenzí, srážených na vodné cestě zpravidla z roztoků nitrátů.
I když poslední z uvedených postupů pracuje již prakticky bezodpadově a odstraňuje i řadu nedostatků všech dříve uváděných postupů, at už jde c složitost technologie, náročnost na zařízení a manipulaci s materiály a mnohdy, a to zvláště, na vysoké nároky při pracování nebo odstraňování odpadů, není tento způsob jedinou cestou, jež může vést s výhodou k jakostnímu keramickému palivu.
Výše uvedený způsob přípravy kysličníku uraničitého anebp plutoničitého anebo thoričitého z vodných roztoků solí těchto kationtů libovolného valenčního stupně s těkavými anionty, jako např. s fluoridy, chloridy nebo s nitráty, anebo s jejich hydrolyzovanými formami, jehož podstata spočívá v tom, že se z vodného prostředí vysráží kvantitativně směsí amoniaku s peroxidem vodíku krystalická, dobře separovatelná amonná peroxosůl, jež se po jednoduché separaci, např. sedimentací, podrobí ještě ve vlhkém stavu přímé pyrolýze v redukční atmosféře za vzniku kysličníků účinných kationtů, vhodných pro zpracování keramických jaderných paliv, přičemž odpadni matečné louhy se zpracují na alkalický fluorid libovolného charakteru, využitelný v cyklu výroby jaderných paliv.
Výhodou postupu podle vynálezu je zejména to, že je univerzální, aplikovatelný přímo na roztoky těkavých aniontů, zvláště fluoridů, chloridů nebo i nitrátů uranu, anebo plutonia anebo thoria v jejich jakékoliv válenční formě, at už jsou tyto soli .hydrolyzované nebo nehyórolyzované. Předností postupu je zvláště i to, že není nutno konvertovat halogenidy uvedených kationtů na nitráty. Další výhodou je, že produkty pyrolyzované ve vlastní redukční atmosféře, nej Častěji v teplotním rozmezí 450 až 1 000 °C, s výhodou při 500 °C, vykazují vynikající čistotu a vedou k produktům o vysoké měrné hmotnosti.
Postupem podle vynálezu se pracuje nejčastěji tak, Že např. vodný hydrolyzát hexafluoridu uranového, tj. roztok UOjF^ se vysráží např. při teplotě okolo 50 °C postupným přídavkem mírného stechiometrického nadbytku ekvimclární směsi vodných roztoků amoniaku a peroxidu vodíku za míchání, vyloučené krystaly peroxouranátu amonného se oddělí cd matečních louhů, jež se zpracují např. s hydroxidem draselným na fluorid draselný, přičemž se uvolněný amoniak i vzniklý fluorid recykluje do výrobního cyklu a ještě vlhký produkt amonné peroxosoli uranu se podrobí redukční pyrolýze při teplotě rapř. 500 °C za vzniku kysličníku uraničitého.
Pos.tup je dále osvětlen na příkladech provedení, jež však možnosti postupu nevyčerpává ani neomezuje, nebot postup lze po přizpůsobení aplikovat i na roztoky nebo směsi roztoků, obsahujících nejen uran, ale i plutonium nebo thorium, a to ve formě různovalentních kationtů soli, s těkavými anicnty nejen fluoridů, ale např.. i chloridů, případně nitrátů, nebo jejich směsí.
Příklad 1 ml vodného hydrolyzátu UFg o koncentraci 0,6 molu UO2 F2 v 1 000 roztoku bylo za míchání smíseno se směsí 60 ml 25%ního roztoku hydroxidu amonného a 20 ml 30 %ního roztoku peroxidu vodíku. Vyloučená krystalická substance byla odfiltrována, aniž ve filtrátu byla dokázána přítomnost nezreagovaného uranu. Získaný bledě žlutý produkt byl vnesen do tyglu a zahříváním při teplotě 450 až 730 °C v redukční atmosféře uvolňujícího se NH^ byl proveden pyrolytický rozklad separovaných krystalů peroxouranátu amonného. Bylo získáno celkem 12,9 g kysličníku uraničitého, což odpovídá prakticky výtěžku 100 %.
V produktu nebyly detegovány fluoridy. Měrná hmotnost získaného produktu po slinutí činila
10,6 kg.dm~3, což odpovídá hodnotě 97 teorie. Odpadajících 130 ml matečných louhů, jež zbývají po filtraci peroxouranátu amonného, bylo zahuštěno s postupnou přísadou roztoku hydroxidu draselného (pH 7,0) téměř k suchu. Spotřeba KOH činila asi 4 g a bylo získáno 4,85 g ^2^2 ve(31ejšího produktu, což odpovídá přibližně 85 %nímu výtěžku.
Příklad 2
Obdobným způsobem byla realizována příprava UOg z.vodného roztoku UF^. Výsledky byly prakticky stejné.
Claims (1)
- Předmět vynálezuZpůsob přípravy kysličníku uraničitého a/nebo plutoničitého a/nebo thoričitého z vodných roztoků solí těchto kationtů libovolného valenčního stupně s těkavými anionty jako např. s fluoridy, chloridy nebo s nitráty a/nebo s jejich hydrolyzovanými formami, vyznačený tím, že amonná peroxosůl vysrážená stechiometrickou směsí amoniaku s peroxidem vodíku se podrobí přímé pyrolýze ve vlastní amoniakální redukční atmosféře.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS367679A CS201991B1 (cs) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS367679A CS201991B1 (cs) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS201991B1 true CS201991B1 (cs) | 1980-12-31 |
Family
ID=5377521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS367679A CS201991B1 (cs) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS201991B1 (cs) |
-
1979
- 1979-05-28 CS CS367679A patent/CS201991B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10106409B2 (en) | Method for activating U3O8 with a view to converting same into hydrated UO4 | |
| NO793219L (no) | Fremstilling av blymonoxyd fra blysulfat med surt ammoniumacetat | |
| US4045340A (en) | Method for recovering and exploiting waste of the chromic anhydride production | |
| GB1479989A (en) | Treatment of pigment | |
| CS201991B1 (cs) | Způsob přípravy kysličníku uraničitého anebo plutoničitéhc anebo thoričitého z vodných roztoků solí | |
| US2797143A (en) | Uranium-vanadium recovery and separation by phosphate precipitation | |
| NO865353L (no) | Rensing av zirkoniumforbindelser. | |
| US3310368A (en) | Production of zeolites and lithium salts | |
| US3492086A (en) | Method of producing supersaturated solutions of aluminum fluoride | |
| US2650153A (en) | Process for the production of ammonium uranium fluoride | |
| US4698216A (en) | Production of an aqueous phosphoric acid solution | |
| CA1239769A (en) | Continuous procedure of obtention of compounds of aluminum from aluminum silicates and other aluminum ores | |
| US4089936A (en) | Production of hydrogen fluoride | |
| DE2810050C2 (cs) | ||
| US2759789A (en) | Uranium products and methods of using | |
| Ueno et al. | The precipitation of some actinide element complex ions by using hexammine cobalt (III) cation—III The precipitation of neptunium (VI) and americium (VI) sulfate complex ions with hexammine cobalt (III) cation | |
| US2771338A (en) | Manufacture of uranium peroxide | |
| ES459152A1 (es) | Procedimiento y dispositivo para la obtencion de puo2. | |
| US3073671A (en) | Process of preparing double fluoride of tetravalent uranium and alkaline earth metal | |
| Chaudhury et al. | Studies on the dissolution behaviour of ThO2 and (U, Th) O2 by a solid state reaction method | |
| SU1249047A1 (ru) | Способ получени пигментного диоксида титана из перовскита | |
| US4187280A (en) | Process for recovering useable products from by-product ammonium nitrate formed in the manufacture of nuclear reactor fuels or breeder materials | |
| US3397037A (en) | Digestion of titanium-bearing ores | |
| US3556717A (en) | Conversion of monoammonium aluminum tetrafluoride to cryolite | |
| CA1306254C (en) | Synthesis of urea cyanurate |