DE1165873B - Verfahren zum Abtrennen von Uran aus neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-Legierungen - Google Patents
Verfahren zum Abtrennen von Uran aus neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-LegierungenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 22 b
Deutsche Kl.: 40 a -61/00
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1165 873
U8870VIa/40a
17. April 1962
19. März 1964
U8870VIa/40a
17. April 1962
19. März 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Brennstoffelementen oder Brennstoffen für Kernreaktoren,
und zwar insbesondere ein Verfahren zum Aufarbeiten von an 233U und bzw. oder 236U angereicherten
Aluminium-Uran-Legierungen, die als Brennstoffe in Leistungsreaktoren oder Materialprüfreaktoren
verwendet werden sollen.
Das Verfahren ist zur Rückgewinnung von 233U
oder 235U aus fehlerhaften Brennstoffelementen, zur
Anreicherung und Gewinnung von Uran durch Abtrennung desselben von Spaltprodukten und möglicherweise
von Plutonium bestimmt.
Für den vorliegenden Zweck hat man bereits Verfahren unter Verwendung wäßriger Lösungen angewandt.
Diese mit wäßrigen Lösungen arbeitenden Verfahren erfordern jedoch eine große Anzahl von
Verfahrensstufen, um das Uran in konzentrierter oder sogar in fester Form zu gewinnen.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von Uran aus metallisches
Uran enthaltenden Brennstoffen von Neutronenreaktoren, bei welchem das Lösen in einem wäßrigen
Medium und nachfolgende Verfahrensstufen des Konzentrierens nicht erforderlich sind.
Ein weiterer Erfindungszweck ist die Schaffung eines Verfahrens zum Aufarbeiten uranhaltiger Brennstoffe
von Neutronenreaktoren, welches in kleinen Ansätzen an der Stelle durchgeführt werden kann, wo der
Reaktor sich befindet, so daß keine radioaktiven Stoffe versandt zu werden brauchen.
Schließlich bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zum Aufarbeiten von metallisches
Uran enthaltenden Brennstoffen, welches ohne Zusatz einer Bremssubstanz, wie eines Lösungsmittels, zur
Verminderung der durch Entstehung des kritischen Zustandes bedingten Gefahren auskommt.
Uranhaltige Brennstoffe sind bereits aufgearbeitet worden, indem man sie in Alkali-Aluminiumhalogeniden
löste und das sich dabei bildende Uranchlorid durch Zusatz von Aluminium zu metallischem Uran
reduzierte. Hierbei arbeitete man mit äquimolekularen Mengen an Alkalihalogenid und Aluminiumhalogenid.
Dieses Verfahren ist in der USA.-Patentschrift 2 948 586 beschrieben.
Es wurde nun gefunden, daß eine beträchtliche Verbesserung dieses Verfahrens erzielbar ist, wenn man
die Menge des zum Lösen des Brennstoffes dienenden Aluminiumhalogenides in kritischer Weise beschränkt.
Es hat sich nämlich herausgestellt, daß das sich durch Umsetzung mit dem Aluminiumhalogenid bildende
Uranhalogenid mit dem Alkalihalogenid eine Komplexverbindung bildet und infolgedessen von dem
Verfahren zum Abtrennen von Uran
aus neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-Legierungen
aus neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-Legierungen
Anmelder:
United States Atomic Energy Commission,
Germantown. Md. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Pienzenauer Str. 28
München 27, Pienzenauer Str. 28
Als Erfinder benannt:
Raymond Hugh Moore, Kennewick, Wash.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. April 1961
(Nr. 104484)
anwesenden Aluminium nicht reduziert wird, wenn man die Aluminium-Uran-Legierung in einem Salzgemisch
aus Alkalihalogenid und Aluminiumhalogenid löst, welches gerade genügend Aluminiumhalogenid
enthält, um alles Uran und alle Spaltprodukte in die Halogenide überzuführen, und welches außerdem
einen beträchtlich überwiegenden molaren Anteil an Alkalihalogenid enthält. Das sich in diesem Falle
bildende Alkali-Uran-Doppelhalogenid geht praktisch
quantitativ in die Salzphase über. Alle Spaltprodukte, die gegenüber Aluminium elektronegativ sind, gehen
in die metallische Aluminiumphase über, während alle Spaltprodukte, die gegenüber dem Aluminium
elektropositiv sind, chloriert werden und von der Salzphase aufgenommen werden.
Andererseits wurde gefunden, daß das Uranhalogenid in ein durch Aluminium reduzierbares Halogenid
umgewandelt wird, wenn diese bei dem oben beschriebenen Löseverfahren erhaltene Salzphase nach dem
Abtrennen von der metallischen Aluminiumphase mit so viel Aluminiumhalogenid versetzt wird, daß ein
äquimolekulares Alkalihalogenid-Aluminiumhalogenid-»Doppelsalz« entsteht. Dies kann auf die Umwandlung
einer Komplexverbindung aus Alkalihalogenid und Uranhalogenid in Uranhalogenid und die Bildung
einer beständigeren Komplexverbindung aus Alkali-
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metalle der Lanthaniden, Erdalkalimetalle, wie Strontium, und Alkalimetalle, insbesondere Cäsium. Sie
machen mehr als 99,9% der Gesamtmenge an Spaltprodukten aus, die gewöhnlich vorhanden sind.
. Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Halogenide sind die Chloride und die Bromide. Die
Bromide haben sich, wie später gezeigt wird, als den Chloriden überlegen erwiesen. Die Chloride weisen
jedoch den Vorteil niedrigerer Kosten auf.
Wenn die Verfahrensstufe des Lösens beendet ist, gewöhnlich nach etwa 30 Minuten, werden die Phasen
auf an sich bekannte Art voneinander getrennt. Zum Beispiel hat sich das Abzentrifugieren oder Dekantieren,
während die Masse sich auf einer Temperatur
halogenid und Aluminiumhalogenid zurückzuführen sein.
Während also die Trennung des Urans von den elektronegativen Spaltprodukten durch Behandlung
des Brennstoffs mit einem einen überwiegenden Anteil 5 an Alkalihalogenid enthaltenden Salzgemisch zustande
kommt, wird die Abtrennung des Urans von den elektropositiven Spaltprodukthalogeniden — und gegebenenfalls
von Plutoniumhalogenid — aus dem äquimolekularen Doppelsalz durch Reduktion mit io
Aluminium herbeigeführt, wie nachstehend im einzelnen ausgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
beruht auf diesen Feststellungen.
Das Verfahren besteht darin, daß man eine neutronenbeschossene, Spaltprodukte enthaltende Alu- 15 über ihrem Schmelzpunkt befindet, als zufriedenminium-Uran-Legierung
in einem geschmolzenen Ge- stellend erwiesen. Man kann sich natürlich auch anderer
misch aus Aluminiumhalogenid und Alkalihalogenid Trennverfahren bedienen. Die Metallphase wird dann
löst, in welchem das Alkalihalogenid gegenüber dem als Abfallprodukt verworfen.
Aluminiumhalogenid in stark überwiegenden Mengen An diesem Punkt des Verfahrens wird zu der SaIz-
und das Aluminiumhalogenid etwa in der dem zu 20 phase so viel weiteres Aluminiumhalogenid zugesetzt,
halogenierenden Uran und den zu halogenierenden daß die Salzphase das Aluminiumhalogenid und das
Spaltprodukten stöchiometrisch äquivalenten Menge Alkalihalogenid in etwa äquimolekularen Mengen
enthalten ist, daß man eine das metallische Aluminium enthält. Die besten Ergebnisse bei der Reduktion mit
der Legierung und die gegenüber Aluminium elektro- Aluminium werden mit genau äquimolekularen Mennegativen
Spaltprodukte enthaltende Metallphase von 25 gen erzielt. Jedenfalls soll aber das Molverhältnis von
einer Salzphase trennt, die die gegenüber Aluminium Aluminiumhalogenid zu Alkalihalogenid nicht außerelektropositiven
Spaltprodukte und ein Kalium-Uran- halb des Bereiches von 0,8 bis 1,2 liegen; innerhalb
halogenid enthält, daß man zu der Salzphase so viel dieses weiteren Bereiches wird der engere Bereich von
Aluminiumhalogenid zusetzt, bis sie eine in bezug auf 0,8 bis 1 bevorzugt, weil die Aluminiumhalogenide
das Alkalihalogenid etwa äquimolekulare Menge an 30 bereits unterhalb der Reaktionstemperatur verdampfen.
Aluminiumhalogenid aufweist, daß man sodann zu Mit dem äquimolekularen »Doppelsalz« kehrt sich die
der geschmolzenen Salzphase ein Mehrfaches der zur
Reduktion des Uranhalogenides stöchiometrisch erforderlichen Menge an Aluminium zusetzt, so daß
sich Aluminiumhalogenid und metallisches Uran 35
bilden und das metallische Uran sich mit dem über
Reduktion des Uranhalogenides stöchiometrisch erforderlichen Menge an Aluminium zusetzt, so daß
sich Aluminiumhalogenid und metallisches Uran 35
bilden und das metallische Uran sich mit dem über
Umsetzung zwischen Uranhalogenid und Kaliumhalogenid um, z. B. nach der Gleichung
KUX4 -> UX3 + KX
schüssigen Aluminium legiert, während die Halogenide der elektropositiven Spaltprodukte als solche in der
Salzphase verbleiben, worauf man das Salz von der Legierung trennt.
Das Lösen der neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-Legierung erfolgt vorzugsweise unter einem
Schutzmantel. Das Molverhältnis von Aluminiumhalogenid zu Alkalihalogenid bei diesem Verfahren
Wenn das äquimolekulare Salzgemisch erreicht ist, wird Aluminium zu der Salzphase zugesetzt. Das
Aluminium muß im Überschuß über das zu reduzierende Uranhalogenid anwesend sein, und seine
40 Menge beträgt vorzugsweise ein Mehrfaches der zur
Reduktion des Uranhalogenides stöchiometrisch erforderlichen Menge. Bei der Umsetzung bildet sich
Aluminiumhalogenid. Das metallische Uran legiert sich mit dem überschüssigen Aluminium. Die HaIo-
liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5. Es wird 45 genide der elektropositiven Spaltprodukte und das
angenommen, daß das Aluminiumhalogenid bei dieser gegebenenfalls anwesende Plutoniumhalogenid werden
Verfahrensstufe des Lösens mit dem metallischen von dem Aluminium nicht reduziert und gehen in die
Uran unter Bildung von Uranhalogenid reagiert, und Salzphase über. Während also in der ersten Verfahrensdaß
das Uranhalogenid dann mit dem überwiegenden stufe eine Trennung des Urans von den elektronega-Anteil
des Kaliumhalogenides Komplexverbindungen, 50 tiven Spaltprodukten erfolgt, wird durch die Redukz.
B. KUX4 oder KU2X7, bildet, wobei X ein Halogen- tion eine Trennung von den elektropositiven Spaltatom
bedeutet. Die sich aus den gegenüber Aluminium produkten und gegebenenfalls von dem Plutonium
elektropositiven Spaltprodukten bildenden Halogenide erzielt. Infolgedessen erhält man metallisches Uran
gehen zusammen mit dem Uran in die Metallphase von besonders hoher Reinheit. Das Aluminiumüber.
Es bilden sich also bei der Verfahrensstufe des 55 halogenid bildet dabei mit dem Kaliumhalogenid ein
Lösens zwei Phasen, nämlich eine Metallphase, die Kalium-Aluminium-Doppelhalogenid.
das metallische Aluminium der Legierung und die Die Temperatur für beide Extraktionsstufen, näm-
gegenüber Aluminium elektronegativen Spaltprodukte lieh diejenige mit dem einen vorwiegenden Gehalt an
enthält, und eine Salzphase, die das überschüssige Kaliumhalogenid aufweisenden geschmolzenen SaIz-Alkalihalogenid,
welches keine Komplexverbindungen 60 gemisch und diejenige mit der äquimolekularen Salzgebildet hat, ferner das Alkali-Uran-Doppelhalogenid, phase, hängt bis zu gewissem Ausmaße von den verdie
Halogenide der elektropositiven Spaltprodukte und wendeten Halogeniden und der Zusammensetzung der
gegebenenfalls Plutoniumtrihalogenid enthält. Legierung ab. Ein Temperaturbereich von 600 bis
Die in neutronenbeschossenen Brennstoffen gewöhn- 10000C ist aber in allen Fällen zufriedenstellend,
lieh enthaltenen, gegenüber Aluminium elektronega- 65 Innerhalb dieses Bereiches ist für die Chloride eine
tiven Spaltprodukte sind Molybdän, Tellur, Palladium- höhere Temperatur erforderlich als für die Bromide,
Ruthenium, Zirkonium und Niob. Zu den elektro, weil sie höhere Schmelzpunkte besitzen. Dies ist einer
positiven Spaltprodukten gehören die Seltenen Erd- der Gründe, aus dem die Verwendung von Bromiden
gegenüber derjenigen von Chloriden bevorzugt wird. Das Eutektikum aus Aluminium und Uran liegt bei
14,8 Gewichtsprozent Uran, und der Schmelzpunkt von Legierungen, die mehr Uran enthalten als das
Eutektikum, steigt mit steigendem Urangehalt. Allgemein ist eine Temperatur von etwa 725° ± 25 0C
für Legierungen, die Uran in Mengen von Spuren bis 17 Gewichtsprozent enthalten, sowie für Chlorid- und
Bromidsalzgemische zufriedenstellend.
Die Aluminium-Uran-Legierung wird dann auf an in
sich bekannte Art von der Salzphase getrennt. Wenn die als Ausgangsstoff verwendete Brennstofflegierung
Plutonium enthielt, kann dieses aus der Salzphase, z. B. durch Zusatz einer Magnesium-Aluminium-Legierung
oder einer Zink-Magnesium-Legierung, gewonnen werden, wodurch das Plutoniumhalogenid
zum Metall reduziert und dieses durch das überschüssige Metall der zugesetzten Legierung aufgenommen
wird. Die so gewonnene Legierung kann dann durch Abdampfen des überschüssigen Zinks oder
Magnesiums an Plutonium angereichert werden. Diese Rückgewinnung des Plutoniums aus der Salzphase
gehört nicht zum Gegenstand vorliegender Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde an Hand der Aufarbeitung von neutronenbeschossenen, Spaltprodukte
enthaltenden Brennstoffelementen oder brennstoffen beschrieben; es kann aber auch zur Rückgewinnung
von Uran und zur Aufarbeitung von Legierungen von nicht bestrahlten Brennstoffelementen
angewandt werden, in denen bei der Prüfung Fehler festgestellt worden sind. Obwohl das Verfahren in
erster Linie an Hand der Verwendung von Kaliumhalogenid und Kaliumdoppelhalogenid beschrieben
wurde, eignen sich Natriumhalogenide und Natriumdoppelhalogenide in gleicher Weise.
Statt nur eine »Extraktions«-Stufe durchzuführen, können die Extraktionsmittel, und zwar das Salz oder
das Metall, in einer Reihe kleinerer Ansätze zugesetzt werden, wie es häufig bei Extraktionsverfahren unter
Verwendung flüssiger Lösungsmittel geschieht. Naturlieh
muß dann zwischen je zwei Extraktionsstufen eine Phasentrennung eingeschaltet werden. Durch diese
mehrstufige Extraktion wird eine noch bessere Abtrennung erzielt.
45 Beispiel 1
Es werden elf Versuche durchgeführt. In jedem Versuch wird etwa die gleiche Menge eines Gemisches aus
Aluminiumhalogenid und Kaliumhalogenid mit gleichen Mengen einer Aluminium-Uran-Legierung der
gleichen Zusammensetzung bei 725 0C im Vakuum ins Gleichgewicht gebracht. In den Versuchen Nr. 1 bis 8
werden als Aluminiumhalogenid und Kaliumhalogenid die Chloride, in den Versuchen Nr. 9 bis 11 die Bromide
verwendet.
Nach Herstellung des Gleichgewichts werden die eine Metallphase und eine Salzphase enthaltenden
Reagenzrohre in Wasser getaucht, um den Inhalt abzuschrecken und die Umsetzung zum Stillstand zu
bringen. Dann werden die Salzphase und die Metallphase mechanisch voneinander getrennt, in Wasser
bzw. Säure gelöst, auf ein bestimmtes Volumen verdünnt und analysiert. Das Verhältnis von Aluminiumionen
zu Kaliumionen in dem verwendeten Salzgemisch und der Verteilungskoeffizient für das Uran
:/ΛΓτΐΛ ·· 1- u S Uran je g Metall
(VU), nämlich
(VU), nämlich
Versuch | MoIAl+ + + | ΛΓΓ T |
Nr. | MoIK+ | V U |
I | 1,00 | 37,0 |
2 | 0,95 | 25,1 |
3 | 0,89 | 17,1 |
4 | 0,79 | 4,7 |
5 | 0,69 | 2,6 |
6 | 0,59 | 1,6 |
7 | 0,48 | 1,0 |
8 | 0,39 | 0,7 |
9 | 0,44 | 0,081 |
IO | 0,47 | 0,063 |
Il | 0,20 | 0,057 |
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß ein um so kleinerer Verteilungskoeffizient erzielt wird, je
geringer das Verhältnis von Aluminiumhalogenid zu Kaliumhalogenid ist. Hieraus folgt, daß ein Überschuß
an Kaliumhalogenid zu viel besseren Ergebnissen führt, wenn das Uran in die Salzphase übergehen
soll. Weiterhin zeigt die Tabelle, daß die Bromide den Chloriden entschieden überlegen sind, da bei Anwendung
des Bromidgemisches (Versuche Nr. 9 bis 11) nur sehr wenig Uran beim Lösen in die Metallphase
geht.
Es werden drei mit den Versuchen des Beispiels 1 übereinstimmende Versuche unter Verwendung von
Kaliumbromid und Aluminiumchlorid bei der Verfahrensstufe des Lösens durchgeführt. In jedem Fall
wird die Salzphase einer weiteren Behandlung durch Reduktion unterworfen. Zu diesem Zweck wird zu der
Salzphase zunächst so viel Aluminiumchlorid zugesetzt, bis das Molverhältnis Al+++: K+ 1:1 beträgt.
Dann wird die Salzschmelze mit einem Überschuß an Aluminium gemischt. Hierauf werden die Phasen
wiederum getrennt, und jede Phase wird nach Beispiel 1 analysiert. Das Molverhältnis Aluminiumhalogenid
zu Kaliumhalogenid nach dem Zusatz von Aluminiumchlorid und die entsprechenden Verteilungskoeffizienten sind in Tabelle II zusammengestellt.
Versuch Nr. |
MoIAl+++ MoIK+ |
VU |
1 2 3 |
1,00 1,04 0,99 |
25,3 15,4 16,1 |
g Uran je g Salz
zusammengestellt.
zusammengestellt.
sind in Tabelle I Die obigen Ergebnisse zeigen deutlich, daß das Uran
nahezu quantitativ reduziert wird und in die Aluminiumphase übergeht. Eine Wiederholung des Reduktionsverfahrens
würde den Trennfaktor natürlich noch weiter verbessern.
100 g einer Legierung aus 90 Gewichtsprozent Aluminium
und 10 Gewichtsprozent Uran mit geringen Mengen an Spaltprodukten, von denen einige dem
Aluminium gegenüber elektronegativ und einige elektropositiv sind, werden zu einer Legierung der
gleichen Zusammensetzung aufgearbeitet, die jedoch frei von Spaltprodukten ist.
Zu der Legierung werden 80,5 g eines Gemisches aus Aluminiumbromid und Kaliumbromid im Molverhältnis
von 0,20 zugesetzt. Das Gemisch wird auf 725° C erhitzt und Va Stunde auf dieser Temperatur
gehalten. Hierbei bilden sich zwei Phasen, nämlich eine metallische Aluminiumphase, die die gegenüber
Aluminium elektronegativen Spaltprodukte, z. B. Zirkonium, Niob, Ruthenium, Palladium, Tellur, enthält,
und eine Salzphase, die Uran und die Aluminium gegenüber elektropositiven Spaltprodukte, z. B. die
Seltenen Erdmetalle, Strontium und Cäsium, enthält. Die Phasen werden voneinander getrennt, und die
Metallphase wird verworfen.
Das Molverhältnis von Aluminiumhalogenid zu Kaliumhalogenid in der Salzphase wird dann durch
Zusatz von 49,6 g AlCl3 auf 1,00 gebracht. Hierdurch erhält man eine Gesamtmenge von 130,1 g Aluminium-Kaliumhalogenid-Salzgemisch,
welches 9,46 g Uran enthält.
Dieses Gemisch wird mit 80,5 g Aluminium versetzt und dann wieder Va Stunde auf 7250C erhitzt. Die
Salzphase und die Metallphase werden dann voneinander getrennt. Man erhält insgesamt 89 g einer
Aluminium-Uran-Legierung, die etwa 9 g Uran enthält, welches nur eine geringe Verunreinigung mit
Spaltprodukten aufweist. Die gegenüber Aluminium elektropositiven Spaltprodukte sind weitgehend in
der Salzphase zurückgehalten worden.
Das Uran wird also zu 89 % m Form einer Legierung
zurückgewonnen, die sich zur Neuherstellung eignet.
11,85 g einer Aluminium-Uran-Legierung, die 3,2244 g 238Uran (als Ersatz für 235Uran) enthalten,
werden bei 7500C in eine aus Aluminiumbromid und
Kaliumbromid im Molverhältnis von 0,20 bestehende Salzschmelze eingeführt. Nach 20 Minuten werden
die Metallphase und die Salzphase voneinander getrennt und auf ihren Urangehalt untersucht. Das
Metall enthält 1,1000 g Uran, die Salzphase enthält 2,0402 g Uran. Etwa 63 % des gesamten Urans sind
also in die Salzphase extrahiert worden.
Zu dem größeren Teil der Salzphase (gesamter Urangehalt 1,9610 g) wird dann so viel Aluminiumchlorid
zugesetzt, daß das Molverhältnis von AlBr3 +AlCl3 : KBr 1,11 beträgt. Außerdem werden
15,3 g Aluminium zugesetzt. Das Gleichgewicht wird wiederum bei 750° C im Verlaufe von 30 Minuten
hergestellt. Dann wird die Salzphase von der Metallphase getrennt, und beide werden auf Uran analysiert.
Die Metallphase wiegt 16,76 g und enthält 10,2 Gewichtsprozent Uran. Es sind also 1,71 g oder 87,2%
des Urans in der Salzphase reduziert worden und in das Aluminium übergegangen.
Claims (12)
1. Verfahren zum Abtrennen von Uran aus neutronenbeschossenen Aluminium-Uran-Legierungen,
die gegenüber Aluminium elektronegative und elektropositive Spaltprodukte und gegebenenfalls
Plutonium enthalten, durch Lösen der Legierung in einem geschmolzenen Aluminiumhalogenid-Alkalihalogenid-Gemisch
und Reduzieren des dabei entstandenen Uranhalogenides mit Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Lösen der aufzuarbeitenden Legierung ein Halogenidgemisch verwendet wird, welches eine dem
Uran, den Spaltprodukten und gegebenenfalls dem Plutonium in der Legierung stöchiometrisch
äquivalente Menge an Aluminiumhalogenid und eine stark überwiegende molare Menge an Alkalihalogenid
enthält, so daß sich eine die Halogenide des Urans, der elektropositiven Spaltprodukte und
gegebenenfalls des Plutoniums enthaltende Salzphase und eine elektronegative Spaltprodukte
enthaltende Aluminiumphase bilden, worauf zu der isolierten Salzphase vor dem zwecks Reduktion
des Urans erfolgenden Zusatz größerer als stöchiometrischer Mengen an Aluminium eine weitere
Menge an Aluminiumhalogenid zugesetzt wird, die so bemessen wird, daß das Alkalihalogenid und
das Aluminiumhalogenid in etwa äquimolekularen Mengen anwesend sind, so daß sich aus dem
Uranhalogenid metallisches Uran bildet, welches sich mit dem überschüssigen Aluminium zu einer
von der die elektropositiven Spaltprodukte und gegebenenfalls das Plutonium enthaltenden Salzphase
abscheidbaren Aluminium-Uran-Legierung legiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein geschmolzenes Salzgemisch aus Aluminiumhalogenid und Alkalihalogenid ver~
wendet wird, in welchem das Molverhältnis von Aluminiumionen zu Alkaliionen im Bereich von 0,1
bis 0,5 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen des
Lösens und des Reduzierens bei Temperaturen zwischen 600 und 10000C durchgeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen des Lösens und
des Reduzierens beiTemperaturen zwischen 700 und 750°C durchgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Zusatz von Aluminiumhalogenid
so bemessen wird, daß das Molverhältnis von Aluminiumhalogenid zu Alkali-»
halogenid in der Salzphase im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Zusatz von Aluminiumhalogenid
so bemessen wird, daß das Molverhältnis von Aluminiumhalogenid zu Alkalihalogenid in der
Salzphase im Bereich von 0,8 bis 1 liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalihalogenid ein Chlorid
verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalihalogenid ein Bromid
verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumhalogenid Aluminiumchlorid
verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumhalogenid Aluminiumbromid
verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als geschmolzenes Salzgemisch
ein Gemisch von Bromiden verwendet und als Aluminiumhalogenid zu der Salzphase Aluminiumchlorid
zugesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen des
Lösens und Reduzierens unter Ausschluß von Sauerstoff durchgeführt werden.
409 539/414 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
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