DE1592535C3 - Verfahren zur Herstellung von Uranylfluoridpulver - Google Patents

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Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungs-Patentanspruch: gemäße Verfahren.

Verfahren zur Herstellung von Uranylfluorid-

pulver durch Einleiten, von gasförmigem Uranhe- 5 Eine wäßrige Lösung mit 98% HF wird durch eine xafluorid in ein Gemisch aus flüssigem Fluorwas- kurzgepackte Kolonne hindurch im Gegenstrom zu serstoff und Wasser, dadurch gekenn- Uranhexafluonddampf in Umlauf gebracht. Der zeichnet, daß das Gemisch mindestens 80 % Kontaktvorgang kann oberhalb oder unterhalb des Fluorwasserstoff enthält. atmosphärischen Drucks vonstatten gehen, und zwar

ίο in Abhängigkeit von der Temperatur der umlaufenden Säure und des Hexafluoriddampfs. Die Reaktion erfolgt fast augenblicklich, und Kristalle von Uranyl-

fluorid setzen sich aus der Säure am Boden der Kolonne ab. Die Säure kann aus den Kristallen durch i5 geeignete physikalische Mittel, wie beispielsweise Dekantieren oder Verdampfen, abgezogen werden, wobei ein trockenes, feinkristallisiertes Pulver erzeugt

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Uranyl- wird, welches sich in der Analyse als UO₂F, · H₂O fluoridpulver durch Einleiten von gasförmigem Uran- erweist, wobei das Ausmaß der Hydratisierung von hexafluorid in ein Gemisch aus flüssigem Fluor- 20 den verwendeten exakten Bedingungen abhängig ist. wasserstoff und Wasser. Eine typische Analyse ergab U 71,0 ⁰Ia, F 12,4%,

Die Isotope des Urans werden in großem Maße H₂O 4,7 %. Die Stärke der Säure wird während der durch gasförmige Diffusion des Uranhexafluorids ab- Reaktion auf nahe 100% erhöht,
getrennt, das dann in das Metall oder Oxid, je nach . .

Wunsch, durch Bildung einer .Reihe von Zwischen- 05 B e 1 s ρ 1 e 1 2

verbindungen umgewandelt werden kann. Ein sol- Eine wäßrige Lösung mit 94 % HF wird aus was-

ches Zwischenprodukt ist Uranylfluorid. serfreiem HF und dem Azeotrop von 36% HF her-

Die Hydrolyse von Uranhexafluorid in einem Ge- gestellt, auf eine Temperatur um 0° C abgekühlt und misch aus Wasser und Fluorwasserstoff ist beispiels- in einem Rührbehälter mit Uranhexafluoriddampf in weise aus C. D. H a r r i η g t ο η und A. E. R u e h 1 e, 30 Kontakt gebracht. Die Strömungen werden kontrol- »Uranium Production Technology«, (1959), S. 483, Iiert, so daß das ganze Hexafluorid reagiert wird und bekannt. Dabei könnten jedoch beträchtliche wasserfreies HF erzeugt wird. Kristalle werden sofort Mengen von Uranylfluorid in der Lösung zurückblei- gebildet und setzen sich, indem sie in einen Absetzben, und das Uranylfluorid wird nicht in einer Form behälter gelangen, schnell ab. Die Säure wird dekanausgefällt, die leicht von der Mutterlösung getrennt 35 tiert, und die Kristalle werden als ein feines, trocke- und anschließend verarbeitet werden kann. nes, frei fließendes Pulver gewonnen, wobei jegliche

Aus der französischen Patentschrift 1341873 ist Restsäure bei Raumtemperatur verdampft,
das Herstellen von Uranylfluorid in einer für die an- . . . ,

schließende Behandlung geeigneten Form zwar be- B e 1 s ρ 1 e 1 J

kannt, jedoch werden auch die Schwierigkeiten auf- 40 Eine wäßrige Lösung mit 80% HF wird aus wasgezeigt. serfreiem HF und dem Azeotrop von HF und Was-

Die Löslichkeit von Uranylfluorid in flüssigem ser hergestellt. In diese Lösung, die auf 0° C gehal-Fluorwasserstoff ist beispielsweise aus S. Peter- ten wird, wird Uranhexafluorid eingeblasen, wobei son und R. G. Wymer, »Chemistry in Nuclear das Hexafluorid eine Temperatur von 100⁰C auf-Technology«, (1963), S. 138, bekannt. 45 weist und im Stickstoff-Trägergas fein verteilt ist; das

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung eines Hexafluorid wird in einer Menge von 1 g/min zugesolchen Verfahrens, wobei die Anwendung hoher führt. Kristalle von Uranylfluorid werden in der kal-Temperaturen nicht erforderlich ist. ten Flüssigkeit ausgefällt, und wenn die Ausfällung

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß beendet ist, wird die überstehende Flüssigkeit abgedas Gemisch aus flüssigem Fluorwasserstoff und 50 gössen, und den Kristallen wird die Möglichkeit geWasser mindestens 80 % Fluorwasserstoff enthält, geben, in einem Strom von trockenem Argon auszu-

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her- trocknen.

gestellte Pulver ist trocken, während Uranylfluorid, Das unter obigen Bedingungen hergestellte Ura-

welches durch Lösung von Uranhexafluorid in Was- nylfluorid hat Vorteile, wenn das Uranylfluorid mit ser oder schwacher Säure hergestellt wird, bekannt- 55 Dampf in Urantrioxyd oder mit Dampf und Wasserlich hinsichtlich der Abtrennung und Verarbeitung stoff in einem Wirbelbett in Urandioxyd umgesetzt einen schwierigen Stoff dargestellt, und zwar wegen werden soll. Bei diesen Vorgängen spielt die Oberder Zersetzungs- und Korrosionsprobleme infolge fläche des Uranylfluorids eine wichtige Rolle, und des Vorhandenseins von überschüssigem Wasser. das erfindungsgemäß hergestellte Uranylfluorid hat

Zweckmäßig wird das Uranhexafluorid in einen 60 eine relativ hohe Oberflächenausdehnung. So hat Strom von Stickstoff-Trägergas eingebracht. nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren her-

Es hat sich herausgestellt, daß Gemische, die bis gestelltes Uranylfluorid eine Oberfläche von herunter zu 80 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff 39,3 cm²/g, und das durch das im Beispiel 3 beschrieenthalten, ein zufriedenstellendes Abscheidungspro- bene Verfahren dargestellte Uranylfluorid hat eine dukt ergeben. 65 Oberfläche von 59,3 cm-'/g.