EP2160358A1 - Method for the production of spherical combustible or fertile material particles - Google Patents

Method for the production of spherical combustible or fertile material particles

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Publication number
EP2160358A1
EP2160358A1 EP08759783A EP08759783A EP2160358A1 EP 2160358 A1 EP2160358 A1 EP 2160358A1 EP 08759783 A EP08759783 A EP 08759783A EP 08759783 A EP08759783 A EP 08759783A EP 2160358 A1 EP2160358 A1 EP 2160358A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
solution
reagent
microspheres
temperature
ammonium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08759783A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Heit
Martin Kadner
Georg Braehler
Karl Froschauer
Guo Wenli
Liang Tonxiang
Tang Chunhe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nukem Technologies GmbH
Original Assignee
Nukem Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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    • C01G43/01Oxides; Hydroxides
    • C01G43/025Uranium dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/06Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a liquid medium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F15/00Compounds of thorium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G56/00Compounds of transuranic elements
    • C01G56/004Compounds of plutonium
    • C01G56/005Oxides; Hydroxides
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • GPHYSICS
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    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • G21C3/58Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
    • G21C3/62Ceramic fuel
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of spherical fuel or Hutzstoffp firmwaren from an oxide of the group of heavy metals uranium, thorium, plutonium or mixtures thereof comprising the steps of preparing a starting solution of the nitrates of at least one of the heavy metals, adding a first reagent from the group Urea and / or ammonium carbonate and / or ammonium bicarbonate and / or ammonium cyanate and / or biuret, adding at least one second reagent in the form of PVA and / or THFA to adjust the viscosity of the solution, dripping the solution into microspheres, at least superficial solidifying the Microspheres in an ammonia-containing atmosphere, collecting the microspheres in an ammonia-containing solution and then washing, drying and thermal treatment.
  • graphitic fuel elements in different geometrical configurations are usually used.
  • the actual fuel or breeding substance uranium, thorium or plutonium
  • uranium, thorium or plutonium is present in it in the form of coated particles.
  • the pure oxide spheres are called kernels in nuclear technology or kernels in the English-speaking world.
  • the cores are usually prepared from the corresponding nitric acid solutions: the low-viscosity nitrate solutions are converted into highly viscous solutions, which can be dripped into ideally round drops, and then converted into solid gel beads by chemical reaction. Called gel method.
  • the reagent of choice for the reaction to the solid is ammonia: uranium reacts to form ADU (ammonium diuranate), thorium and plutonium to the hydroxide. So far, two methods have been used to make these cores:
  • External gelation processes drop relatively low concentration (about 100 g U / l) solutions in an ammonia atmosphere, catch the resulting beads in an ammonia solution, allow them to age (to react with ADU or hydroxides), wash first with ammonia-containing water, but then with a water-miscible organic solvent such as isopropanol or another alcohol
  • the first wash, with water serves to remove by-products of the reaction, such as ammonium nitrate and also the added THFA (tetrahydrofurfuryl)
  • the second wash, with isopropanol is to remove the water from the cores, and the wash must even be carried out with absolute isopropanol, which is particularly laborious since the reprocessing of the isopropanol is beyond the azeotrope for recrystallization Only anhydrous cores can then be further processed without being damaged dry Cores are calcined to remove the contained organic matter, reduced and finally sintered to the UO 2 core.
  • DE-B-20 37 232, DE-B-15 92 477, DE-B-18 17 092 are known as prior art in which corresponding methods are described.
  • DE-B-24 59 445 provides in that an aqueous suspension of uranyl nitrate, polyvinyl alcohol (PVA), urea and carbon black is dripped.
  • DE-A-19 60 289 uses an aqueous solution of uranyl nitrate and urea, the hexamethylenetetramine in a temperature range between 0 0 C and 10 0 C is added to obtain a stable solution. The stable solution is dripped by means of a cooled to 5 0 C nozzle in paraffin oil. From the Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 41, no. 9, p. 943-948 (September 2004) "Preparation Of UO 2 Kernels For HTR-10 Fuel Elements" discloses a method of producing fuel particles after which urea / oxide solution is added prior to adding PVA and THFA urea
  • the object of the present invention is to develop a process which retains the known good properties of fuel or hull cores, which are produced by the solution / gel process, but dispenses with the use of problematic organic substances. Also, a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals is to be provided to allow easy further processing while avoiding the disadvantages inherent in the prior art. It should easily be made a stable solution that is to drip.
  • the second reagent is added to the solution at room temperature, the second reagent should be dissolved in solid form to avoid dilution of the solution.
  • the starting solution provided with the dissolved first reagent is heated at an elevated temperature in the range preferably between 80 ° C. and 100 ° C., in particular in the range from 90 ° C., and over several hours, preferably 3 to 6 Hours kept at this temperature, the solution remains stable, but at the same time the decomposition of the first Reagenzie and the removal of the excess of water takes place and at the same time a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals is formed, which can then be solidified after the addition of the second Reagenzie after the gel precipitation s process in an ammonia-containing atmosphere into beads, wherein in the subsequent treatment of the washed Globules the use of an alcohol such as isopropanol is not required.
  • the starting solution itself should be a 1 to 2.5 molar nitrate solution.
  • urea or an equivalent first reagent is added to the starting solution at room temperature, in particular as a solid, in order to avoid dilution of the solution.
  • the solution thus prepared is then heated to a temperature below the boiling point, preferably in the range between 80 0 C and 100 0 C, in particular of about 90 0 C over a period of between 3 and 6 hours, preferably in about 4 hours, the Decomposition of the urea or the equivalent first reagent and the removal of the excess of water leads to a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals.
  • PVA and / or THFA as the second reagent beads are then prepared by the gel precipitation method, which are post-treated in a known manner while avoiding alcohol.
  • the casting solution that is, the solution adjusted to a desired viscosity, dripped into microspheres in vibration nozzles, the microspheres solidified in an ammonia atmosphere on the surface, then collected in aqueous ammonia solution, in which they are aged. At- Finally, the microspheres are washed, dried, calcined and finally reduced to the desired cores and sintered.
  • the solution is prepared without the use of hexamethylenetetramine and thus no cooling below room temperature is required.
  • a casting solution is prepared, as is known per se for the known "external gelation", but the first reagent is added for the internal release of ammonia upon increasing the temperature
  • the first reagent such as urea
  • This solution can then be dripped into relatively small droplets, the droplets are gelled in an ammonia atmosphere, then aged at elevated temperature in ammonia solution, washed with water, dried, calcined and sintered to specification-compliant UO 2 cores.
  • a solution of the corresponding heavy metal nitrates with urea or equivalent first reagent, the or . which dissociates ammonia in the heat and thereby reacts as precipitant, and mix additives for adjusting the viscosity, dribble this solution, superficially solidify the resulting beads in an ammonia atmosphere, further solidify the beads in an ammonia solution under elevated temperature, they only with water. Do not wash with water, dry, calcine and finally sinter to the final product with organic solvents.
  • the solution PVA and THFA in the ratio of about 1:10 is added, in particular about 50 g / kgU PVA and about 500 g / kgU of THFA.
  • the fresh cores are transferred with the Klallaimssstrom in the container for aging, washing, drying and aged here for several hours at about 60 0 C, then washed at about 6O 0 C several times with water, and finally up to 8O 0 C dried under vacuum.
  • the dried cores are first calcined in corresponding ovens under air for a special temperature program between 100 0 C and 500 0 C to UO 3 , then under hydrogen at 600 0 C - 700 0 C and then at 165O 0 C to UO 2 cores reduced and sintered.
  • UO 2 cores can be provided with over 90% yield for further processing with the properties shown in the following table:
  • this solution is heated to about 90 0 C and kept at this temperature for 4 hours. Subsequently, the hot solution is cooled to room temperature and used for the production of casting solution.
  • the volume is 8.1 1/4 kgU, corresponding to a U content of 494 g / l and a density of approximately 1.6 g / ml.
  • polyvinyl alcohol (PVA) is used, among other things, to increase the viscosity. By dissolving PVA in ultrapure water, a 10 weight percent PVA solution is prepared, with a density of 1.022 g / ml.
  • the volume of this casting solution is 12.0 1 and the weight 17.3 kg.
  • the U content is 231 g / kg solution and the viscosity in the range 55 to 80 mPa ⁇ s.
  • the casting solution is divided in a known manner by means of 5 flow meters and a 5-nozzle vibrator system at a frequency of 100 hertz in uniform drops, which harden after formation of the spherical shape in ammonia gas and then in 5 to 12 molar ammonia solution as a spherical Particles are collected from ammonium diuranate.

Abstract

The invention relates to a method for the production of spherical combustible or fertile material particles from an oxide of the group of the heavy metals uranium, thorium, plutonium, or mixtures thereof. For this purpose, the process steps of producing a base solution of the nitrates of the heavy metal(s), adding at least one first reagent in order to adjust the viscosity of the solution, dropping the solution to form microspheres, at least superficially solidifying the microspheres in an atmosphere containing ammonia, collecting the microspheres in a solution containing ammonia, and subsequent washing, drying and thermal treatment are carried out, wherein urea and/or ammonium carbonate and/or ammonium hydrogen carbonate and/or ammonium cyanate and/or biuret are added to the base solution before adding the first reagent, and the solution thus prepared is heated to a temperature T at 80° ≤ T < Ts where Ts = boiling temperature of the solution, and is maintained at said temperature over a time period t where 2 h ≤ t ≤ 8 h.

Description

Beschreibung description
Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- oder BrutstoffpartikelnProcess for the preparation of spherical fuel or breeding particles
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- oder Brutstoffpartikeln aus einem Oxid der Gruppe der Schwermetalle Uran, Thorium, Plutonium oder Mischungen dieser umfassend die Verfahrensschritte Herstellen einer Ausgangslösung der Nitrate zumindest eines der Schwermetalle, Zugeben einer ersten Rea- genzie aus der Gruppe Harnstoff und/oder Ammoniumcarbonat und/oder Ammonium- hydrogencarbonat und/oder Ammoniumcyanat und/oder Biuret, Zugeben zumindest einer zweiten Reagenzie in Form von PVA und/oder THFA zum Einstellen der Viskosität der Lösung, Vertropfen der Lösung zu Mikrokügelchen, zumindest oberflächliches Verfestigen der Mikrokügelchen in einer Ammoniak enthaltenden Atmosphäre, Auffangen der Mikrokügelchen in einer Ammoniak enthaltenden Lösung und anschließendes Waschen, Trocknen und thermisches Behandeln.The invention relates to a process for the production of spherical fuel or Hutzstoffpartikeln from an oxide of the group of heavy metals uranium, thorium, plutonium or mixtures thereof comprising the steps of preparing a starting solution of the nitrates of at least one of the heavy metals, adding a first reagent from the group Urea and / or ammonium carbonate and / or ammonium bicarbonate and / or ammonium cyanate and / or biuret, adding at least one second reagent in the form of PVA and / or THFA to adjust the viscosity of the solution, dripping the solution into microspheres, at least superficial solidifying the Microspheres in an ammonia-containing atmosphere, collecting the microspheres in an ammonia-containing solution and then washing, drying and thermal treatment.
In Hochtemperaturrektoren, welche wegen ihrer Sicherheitseigenschaften und wegen der Möglichkeit, die hohen Betriebstemperaturen zur Erzeugung von Prozesswärme zu nutzen, wieder zunehmend interessant werden, werden üblicherweise graphitische Brennelement in unterschiedlicher geometrischer Ausgestaltung eingesetzt. Gemeinsam ist ihnen, dass der eigentliche Brenn- oder Brutstoff, das Uran, Thorium oder Plutonium, darin in Form von so genannten Coated Particles vorliegt. Das sind kugelförmige Teilchen der entsprechenden Schwermetalloxide, mit Durchmessern zwischen 0,1 und 1 mm, welche mit Schichten von Kohlenstoff und beispielsweise Siliciumcarbid umgeben sind, um sie für den Einsatz im Reaktor geeignet zu machen. Die reinen Oxidkügel- chen bezeichnet man in der Kerntechnik als Kerne bzw. im englischen Sprachraum als Kernel. Üblicherweise geht man zur Erzeugung der Kerne von den entsprechenden salpetersauren Lösungen aus: man überführt die niederviskosen Nitratlösungen in hochviskose Lösungen, welche man zu möglichst ideal runden Tropfen vertropfen kann, um sie dann durch chemische Reaktion in feste Gelkügelchen umzuwandeln, daher auch Lö- sungs/Gel- Verfahren genannt. Das Reagens der Wahl für die Reaktion zum Festkörper ist Ammoniak: Uran reagiert zu ADU (Ammoniumdiuranat), Thorium bzw. Plutonium zum Hydroxid. Bislang werden zur Herstellung dieser Kerne zwei Verfahren angewendet:In high-temperature reactors, which are becoming increasingly interesting again because of their safety properties and because of the possibility of utilizing the high operating temperatures for generating process heat, graphitic fuel elements in different geometrical configurations are usually used. Common to them is that the actual fuel or breeding substance, uranium, thorium or plutonium, is present in it in the form of coated particles. These are spherical particles of the corresponding heavy metal oxides, with diameters between 0.1 and 1 mm, which are surrounded by layers of carbon and, for example, silicon carbide in order to make them suitable for use in the reactor. The pure oxide spheres are called kernels in nuclear technology or kernels in the English-speaking world. The cores are usually prepared from the corresponding nitric acid solutions: the low-viscosity nitrate solutions are converted into highly viscous solutions, which can be dripped into ideally round drops, and then converted into solid gel beads by chemical reaction. Called gel method. The reagent of choice for the reaction to the solid is ammonia: uranium reacts to form ADU (ammonium diuranate), thorium and plutonium to the hydroxide. So far, two methods have been used to make these cores:
Die Verfahren zur „Internen Gelierung" gehen von relativ hochkonzentrierten Lösungen aus, vertropfen Lösungen der Schwermetalle in erwärmte organische Öle, dabei sorgt die Freisetzung von Ammoniak aus den Zusätzen Urotropin, Harnstoff oder ähnlicher für die Verfestigung. Problematisch ist hier die Verwendung der Öle als Fällbad: In weiteren Schritten müssen nämlich die frischen Kerne mit Wasser gewaschen werden, um Reaktionsprodukte zu entfernen. Somit werden unweigerlich Wasser/Öl Gemische erzeugt, welche aufwendig wieder regeneriert werden müssen. Dies bereitet insbesondere unter dem Aspekt, dass es sich um radioaktiv kontaminierte Flüssigkeiten handelt, erhebliche technische Probleme.The processes for "internal gelling" are based on relatively highly concentrated solutions, drop solutions of heavy metals into heated organic oils, the release of ammonia from the additives urotropin, urea or the like for the solidification.The problem here is the use of oils as a precipitation bath In further steps, the fresh cores must be washed with water to remove reaction products, thus inevitably producing water / oil mixtures which need to be regenerated in a costly manner, especially in view of the fact that they are radioactively contaminated liquids , significant technical problems.
Verfahren zur „Externen Gelierung" vertropfen relativ niedrig konzentrierte (ca. 100 g U/l) Lösungen in einer Ammoniakatmosphäre, fangen die entstandenen Kügelchen in einer Ammoniaklösung auf, lassen sie dort altern (zu ADU bzw. den Hydroxiden durchreagieren), waschen sie zuerst mit ammoniakhaltigem Wasser, danach aber mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, z. B. mit Isopropanol oder einem anderen Alkohol. Die erste Wäsche, die mit Wasser, dient dazu, die Nebenprodukte der Reaktion wie Ammoniumnitrat und auch das zugesetzte THFA (Tetrahydrofurfurylal- kohol) zu entfernen. Die zweite Wäsche, die mit Isopropanol, soll das Wasser aus den Kernen entfernen. Die Wäsche muss sogar mit absolutem Isopropanol durchgeführt werden, was besonders aufwändig ist, da die Aufarbeitung des Isopropanol für die Re- cyclierung über das Azeotrop hinaus geschehen muss. Nur wasserfreie Kerne können anschließend weiterverarbeitet werden, ohne dass sie beschädigt werden. Die trockenen Kerne werden calciniert, um die enthaltenen organischen Bestandeile zu entfernen, reduziert und schließlich zum UO2 Kern gesintert.External gelation processes drop relatively low concentration (about 100 g U / l) solutions in an ammonia atmosphere, catch the resulting beads in an ammonia solution, allow them to age (to react with ADU or hydroxides), wash first with ammonia-containing water, but then with a water-miscible organic solvent such as isopropanol or another alcohol The first wash, with water, serves to remove by-products of the reaction, such as ammonium nitrate and also the added THFA (tetrahydrofurfuryl) The second wash, with isopropanol, is to remove the water from the cores, and the wash must even be carried out with absolute isopropanol, which is particularly laborious since the reprocessing of the isopropanol is beyond the azeotrope for recrystallization Only anhydrous cores can then be further processed without being damaged dry Cores are calcined to remove the contained organic matter, reduced and finally sintered to the UO 2 core.
Der Nachteil bei beiden Verfahren liegt in der Notwendigkeit der Verwendung organischer Flüssigkeiten zur (Nach)-Behandlung der frisch gebildeten Brenn/Brutstofftröpfchen:The disadvantage of both methods lies in the necessity of using organic liquids for (after) -treatment of the freshly formed fuel / plastic droplets:
- Die Produktionsbereiche, in denen sie verwendet werden, müssen strengen Anforderungen hinsichtlich Explosionsschutz genügen. Die Verwendung mancher aus verfahrenstechnischer Sicht vorteilhafter Apparate wie von kontinuierlichen Trocknern ist sogar unmöglich.- The production areas in which they are used must meet strict explosion protection requirements. The use of some from a process engineering point of view advantageous apparatus such as continuous dryers is even impossible.
- Ihre Emission ist aus Umweltgesichtspunkten limitiert, sie müssen aus den Abluftströmen entfernt werden.- Their emission is limited from an environmental point of view, they must be removed from the exhaust air streams.
- Ihre Entsorgung bzw. Recyclierung ist aufwändig, insbesondere da die Recyclie- rung die Absolutierung voraussetzt.- Their disposal or recycling is complex, especially since the recycling presupposes the absolutization.
Insgesamt trägt der Einsatz der organischen Substanzen maßgeblich zu den noch erheblichen Kosten der Herstellung von Brennstoffen für Hochtemperaturreaktoren bei.Overall, the use of organic substances contributes significantly to the still substantial costs of producing fuels for high-temperature reactors.
Als Stand der Technik, in dem entsprechende Verfahren beschrieben werden, sind beispielhaft zu nennen DE-B-20 37 232, DE-B-15 92 477, DE-B- 18 17 092. Die DE-B-24 59 445 sieht vor, dass eine wässrige Suspension aus Uranylnitrat, Polyvinylalkohol (PVA), Harnstoff und Ruß vertropft wird. Die DE-A-19 60 289 benutzt eine wässrige Lösung aus Uranylnitrat und Harnstoff, dem Hexamethylentetramin in einem Temperaturbereich zwischen 0 0C und 10 0C zugegeben wird, um eine stabile Lösung zu erhalten. Die stabile Lösung wird mittels einer auf 5 0C gekühlten Düse in Paraffinöl vertropft. Aus der Literaturstelle Journal of NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGIY, Vol. 41, No. 9, p. 943-948 (September 2004) „Preparation Of UO2 Kernel for HTR-10 Fuel Elements " ist ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoffpartikeln bekannt, nach dem einer Uran/Oxid-Lösung vor dem Zugeben von PVA und THFA Harnstoff beigegeben wird.DE-B-20 37 232, DE-B-15 92 477, DE-B-18 17 092 are known as prior art in which corresponding methods are described. DE-B-24 59 445 provides in that an aqueous suspension of uranyl nitrate, polyvinyl alcohol (PVA), urea and carbon black is dripped. DE-A-19 60 289 uses an aqueous solution of uranyl nitrate and urea, the hexamethylenetetramine in a temperature range between 0 0 C and 10 0 C is added to obtain a stable solution. The stable solution is dripped by means of a cooled to 5 0 C nozzle in paraffin oil. From the Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 41, no. 9, p. 943-948 (September 2004) "Preparation Of UO 2 Kernels For HTR-10 Fuel Elements" discloses a method of producing fuel particles after which urea / oxide solution is added prior to adding PVA and THFA urea.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die bekannt guten Eigenschaften von Brenn- oder Brutstoffkernen, welche nach dem Lösung/Gel Verfahren hergestellt werden, beibehält, jedoch auf den Einsatz problematischer organischer Substanzen verzichtet. Auch soll eine konzentrierte Lösung wasserlöslicher komplexer Kationen der Schwermetalle zur Verfügung gestellt werden, um eine einfache weitere Verarbeitung unter Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu ermöglichen. Dabei soll problemlos eine stabile Lösung hergestellt werden, die zu vertropfen ist.The object of the present invention is to develop a process which retains the known good properties of fuel or hull cores, which are produced by the solution / gel process, but dispenses with the use of problematic organic substances. Also, a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals is to be provided to allow easy further processing while avoiding the disadvantages inherent in the prior art. It should easily be made a stable solution that is to drip.
Die Aufgabe wird erfindungs gemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, die erste Reagen- zie der Ausgangslösung bei Raumtemperatur zugegeben und die so hergestellte Lösung auf eine Temperatur T mit 80° < T < Ts mit Ts = Siedetemperatur der Lösung erhitzt und über eine Zeit t mit 2 h < t < 8 h gehalten wird, die Lösung sodann auf eine Temperatur TA mit TA ≥ Raumtemperatur abgekühlt und schließlich die zweite Reagenzie zugegeben wird. Insbesondere wird die zweite Reagenzie bei Raumtemperatur der Lösung zugegeben, wobei die zweite Reagenzie in fester Form gelöst werden sollte, um eine Verdünnung der Lösung zu vermeiden.The task is essentially solved according to the invention, the first reagent is added to the starting solution at room temperature and the solution thus prepared is heated to a temperature T of 80 ° <T <T s with T s = boiling temperature of the solution and over a time t with 2 h <t <8 h, the solution is then cooled to a temperature T A with T A ≥ room temperature and finally the second reagent is added. In particular, the second reagent is added to the solution at room temperature, the second reagent should be dissolved in solid form to avoid dilution of the solution.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass dann, wenn die mit der gelösten ersten Reagenzie versehene Ausgangslösung bei einer erhöhten Temperatur im Bereich vorzugsweise zwischen 80 0C und 100 0C, insbesondere im Bereich von 90 0C erhitzt und über mehrere Stunden, vorzugsweise 3 bis 6 Stunden, auf dieser Temperatur gehalten wird, die Lösung stabil bleibt, gleichzeitig jedoch die Zersetzung der ersten Reagenzie und die Entfernung des Wasserüberschusses erfolgt und gleichzeitig eine konzentrierte Lösung wasserlöslicher komplexer Kationen der Schwermetalle entsteht, die sodann nach erfolgtem Zusatz der zweiten Reagenzie nach dem Gel-Fällung s verfahren in einer Ammoniak enthaltenden Atmosphäre zu Kügelchen verfestigt werden kann, wobei bei der anschließenden Nachbehandlung der gewaschenen Kügelchen die Verwendung eines Alkohols wie Isopropanol nicht erforderlich ist.Surprisingly, it has been found that when the starting solution provided with the dissolved first reagent is heated at an elevated temperature in the range preferably between 80 ° C. and 100 ° C., in particular in the range from 90 ° C., and over several hours, preferably 3 to 6 Hours kept at this temperature, the solution remains stable, but at the same time the decomposition of the first Reagenzie and the removal of the excess of water takes place and at the same time a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals is formed, which can then be solidified after the addition of the second Reagenzie after the gel precipitation s process in an ammonia-containing atmosphere into beads, wherein in the subsequent treatment of the washed Globules the use of an alcohol such as isopropanol is not required.
Die Ausgangslösung selbst sollte eine 1 bis 2,5 molare Nitratlösung sein.The starting solution itself should be a 1 to 2.5 molar nitrate solution.
Um das nach dem Waschen noch vorhandene Wasser in den Mikrokugeln zu entfernen, erfolgt eine weitere Behandlung in Unterdruckatmosphäre. Dabei ist vorgesehen, dass die weitere Behandlung zum Entfernen von Wasser bei einem Druck p mit 0,07 MPa < p < 0,09 MPa durchgeführt wird.In order to remove the remaining water after washing in the microspheres, a further treatment in a vacuum atmosphere. It is envisaged that the further treatment for removing water at a pressure p with 0.07 MPa <p <0.09 MPa is performed.
Erfindungsgemäß wird der Ausgangslösung bei Raumtemperatur Harnstoff oder eine gleichwirkende erste Reagenzie zugegeben, und zwar insbesondere als Feststoff, um eine Verdünnung der Lösung zu vermeiden. Die so hergestellte Lösung wird sodann auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes, vorzugsweise im Bereich zwischen 80 0C und 100 0C, insbesondere von in etwa 90 0C über einen Zeitraum zwischen 3 und 6 Stunden, vorzugsweise in etwa 4 Stunden erhitzt, wobei die Zersetzung des Harnstoffs oder der gleichwirkenden ersten Reagenzie und die Entfernung des Wasserüberschusses zu einer konzentrierten Lösung wasserlöslicher komplexer Kationen der Schwermetalle führt. Unter Zusatz von PVA und/oder THFA als zweite Reagenzie werden sodann nach dem Gel-Fällungsverfahren Kügelchen hergestellt, die unter Vermeidung von Alkohol in bekannter Weise nachbehandelt werden.According to the invention, urea or an equivalent first reagent is added to the starting solution at room temperature, in particular as a solid, in order to avoid dilution of the solution. The solution thus prepared is then heated to a temperature below the boiling point, preferably in the range between 80 0 C and 100 0 C, in particular of about 90 0 C over a period of between 3 and 6 hours, preferably in about 4 hours, the Decomposition of the urea or the equivalent first reagent and the removal of the excess of water leads to a concentrated solution of water-soluble complex cations of heavy metals. With the addition of PVA and / or THFA as the second reagent beads are then prepared by the gel precipitation method, which are post-treated in a known manner while avoiding alcohol.
Folglich wird entsprechend dem Stand der Technik die Gießlösung, also die auf eine gewünschte Viskosität eingestellte Lösung, in Vibrationsdüsen zu Mikrokügelchen vertropft, die Mikrokügelchen in einer Ammoniakatmosphäre oberflächlich verfestigt, sodann in wässriger Ammoniaklösung aufgefangen, in der sie gealtert werden. An- schließend werden die Mikrokügelchen gewaschen, getrocknet, kalziniert und schließlich zu den gewünschten Kernen reduziert und gesintert. Insoweit wird jedoch auf Verfahrensschritte verwiesen, die dem Stand der Technik zu entnehmen sind. Abweichend von diesen Verfahrens schritten erfolgt jedoch eine Nachbehandlung ohne Einsatz von Alkohol.Consequently, according to the prior art, the casting solution, that is, the solution adjusted to a desired viscosity, dripped into microspheres in vibration nozzles, the microspheres solidified in an ammonia atmosphere on the surface, then collected in aqueous ammonia solution, in which they are aged. At- Finally, the microspheres are washed, dried, calcined and finally reduced to the desired cores and sintered. In that regard, however, reference is made to method steps that can be found in the prior art. Deviating from these process steps, however, a post-treatment without the use of alcohol.
Aufgrund der erfindungs gemäßen Lehre wird die Lösung ohne Verwendung von Hexa- methylentetramin hergestellt und somit ist keine Kühlung unter Raumtemperatur erforderlich.Due to the teaching according to the invention, the solution is prepared without the use of hexamethylenetetramine and thus no cooling below room temperature is required.
Erfindungsgemäß wird eine Gießlösung hergestellt, wie diese für die bekannte „externe Gelierung" an und für sich bekannt ist, wobei jedoch die erste Reagenzie zur internen Freisetzung von Ammoniak bei Temperaturerhöhung zugesetzt wird. Gleichzeitig kann im Vergleich zu bekannten Verfahren die Menge der zweiten Reagenzie wie PVA und/oder THFA deutlich reduziert werden. Die erste Reagenzie wie der Harnstoff erlaubt es, die Urankonzentration auf Werte z. B. bis zu 400 g/l zu erhöhen (herkömmliche Verfahren mit externer Gelierung arbeiten mit Konzentrationen um 100 g/l). Diese Lösung kann dann zu relativ kleinen Tropfen vertropft werden, die Tropfen werden in Ammoniakatmosphäre geliert, dann bei erhöhter Temperatur in Ammoniaklösung gealtert, mit Wasser gewaschen, getrocknet, calciniert und zu spezifikationsgerechten UO2- Kernen gesintert.According to the invention, a casting solution is prepared, as is known per se for the known "external gelation", but the first reagent is added for the internal release of ammonia upon increasing the temperature The first reagent, such as urea, allows the uranium concentration to be increased to levels, for example, up to 400 g / l (conventional methods with external gelation operate at concentrations around 100 g / l). This solution can then be dripped into relatively small droplets, the droplets are gelled in an ammonia atmosphere, then aged at elevated temperature in ammonia solution, washed with water, dried, calcined and sintered to specification-compliant UO 2 cores.
Man kann zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- oder Brutstoffpartikeln aus Uran-, Thorium- oder Plutoniumoxid bzw. den entsprechenden Mischoxiden im Durchmesserbereich vorzugsweise von ca. 0,1 mm bis 1 mm eine Lösung der entsprechenden Schwermetallnitrate mit Harnstoff oder gleichwirkender ersten Reagenzie, der bzw. die in der Wärme Ammoniak abspaltet und dadurch als Fällmittel reagiert, sowie Zusätzen zum Einstellen der Viskosität vermischen, diese Lösung vertropfen, die entstehenden Kügelchen in einer Ammoniakatmosphäre oberflächlich verfestigen, die Kügelchen in einer Ammoniaklösung unter erhöhter Temperatur weiter verfestigen, sie nur mit Was- ser und nicht mit organischen Lösemitteln waschen, trocknen, calcinieren und schließlich zum Endprodukt sintern.For the preparation of spherical fuel particles or particles of uranium, thorium or plutonium oxide or the corresponding mixed oxides in the diameter range, preferably from about 0.1 mm to 1 mm, a solution of the corresponding heavy metal nitrates with urea or equivalent first reagent, the or ., Which dissociates ammonia in the heat and thereby reacts as precipitant, and mix additives for adjusting the viscosity, dribble this solution, superficially solidify the resulting beads in an ammonia atmosphere, further solidify the beads in an ammonia solution under elevated temperature, they only with water. Do not wash with water, dry, calcine and finally sinter to the final product with organic solvents.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Lösung PVA und THFA im Mengenverhältnis von in etwa 1:10 zugegeben wird, insbesondere ca. 50 g/kgU PVA und ca. 500 g/kgU THFA.In particular, it is envisaged that the solution PVA and THFA in the ratio of about 1:10 is added, in particular about 50 g / kgU PVA and about 500 g / kgU of THFA.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, aus denen sich weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben. Die erläuterten Mengen bzw. Verhältnisse und Parameter sind dabei derart zu werten, dass diese auch isoliert von den anderen Angaben für sich wesentlich sind.The invention is explained in more detail below by means of examples, from which further details, advantages and features of the invention result. The explained amounts or ratios and parameters are to be evaluated in such a way that they are also isolated from the other information for themselves.
Beispiel 1:Example 1:
Für ein Kerne-batch werden 20 kg Uran in Form von U3Os in Salpetersäure gelöst, die entstandene Lösung von Uranylnitrat wird nach Abkühlen und Filtrieren mit 8,8 kg Harnstoff versetzt und über 4 h bei ca. 9O0C gehalten. Nach Abkühlen werden 1 kg PVA sowie 9,5 kg THFA zugegeben, und die Lösung wird homogenisiert.For a core batch 20 kg of uranium in the form of U 3 Os are dissolved in nitric acid, the resulting solution of uranyl nitrate is added after cooling and filtration with 8.8 kg of urea and held for 4 h at about 9O 0 C. After cooling, 1 kg of PVA and 9.5 kg of THFA are added and the solution is homogenized.
Diese Lösung wir nun über Düsen in Vibrationsplatten zu Tröpfchen der geforderten Größe vertropft, im Beispielsfall für einen Zieldurchmesser der fertigen Kerne von 500 μm, die Tröpfchen fallen durch eine ca. 50 mm hohe Ammoniakgas-Strecke, bevor sie in das Fällbad aus 7-12 molarer NH3-Lösung eintauchen und hier gelieren.This solution is now dripped via nozzles in vibrating plates to droplets of the required size, in the example for a target diameter of the finished cores of 500 microns, the droplets fall through an approximately 50 mm high ammonia gas route before entering the precipitation 7-12 Immerse molar NH 3 solution and gel here.
Die frischen Kerne werden mit dem Fälllösungsstrom in die Behälter zum Altern, Waschen, Trocknen transferiert und hier über mehrere Stunden bei ca. 6O0C gealtert, anschließend bei ebenfalls ca. 6O0C mehrfach mit Wasser gewaschen, und schließlich bei bis zu 8O0C unter Vakuum getrocknet. Die getrockneten Kerne werden in entsprechenden Öfen zuerst unter Luft nach einem speziellen Temperaturprogramm zwischen 100 0C und 500 0C zu UO3 calciniert, dann unter Wasserstoff bei 600 0C - 700 0C und anschließend bei 165O0C zu UO2 Kernen reduziert und gesintert.The fresh cores are transferred with the Fälllösungsstrom in the container for aging, washing, drying and aged here for several hours at about 60 0 C, then washed at about 6O 0 C several times with water, and finally up to 8O 0 C dried under vacuum. The dried cores are first calcined in corresponding ovens under air for a special temperature program between 100 0 C and 500 0 C to UO 3 , then under hydrogen at 600 0 C - 700 0 C and then at 165O 0 C to UO 2 cores reduced and sintered.
Nach den üblichen Methoden der Qualitätskontrolle wie Sieben und Sortieren können mit über 90 % Ausbeute UO2-Kerne mit den in der folgenden Tabelle dargestellten Eigenschaften für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden:Following the usual quality control methods such as screening and sorting, UO 2 cores can be provided with over 90% yield for further processing with the properties shown in the following table:
Eigenschaften der UO2 KerneProperties of the UO 2 cores
Beispiel 2:Example 2:
Für eine UO2-Kerne-Charge von Durchmesser 500 μm werden 4 kg Uran in Form von U3θ8-Pulver in Salpetersäure gelöst. Die Lösung wird durch Erhitzen auf 90 0C innerhalb von 4 Stunden hergestellt, wobei eine stöchiometrische Uranylnitratlösung der Zusammensetzung UO2 (NOs)2 entsteht. Nach dem Abkühlen und Filtrieren werden 8 1 Lösung mit 500 g U/l erhalten.For a UO 2 core batch with a diameter of 500 μm, 4 kg of uranium in the form of U 3 θ 8 powder are dissolved in nitric acid. The solution is prepared by heating to 90 0 C within 4 hours, wherein a stoichiometric uranyl nitrate solution of composition UO 2 (NOs) 2 is formed. After cooling and filtration 8 l of solution with 500 g U / l are obtained.
In dieser Lösung werden 0,44 kg Harnstoff/kgU, also insgesamt 1,76 kg Harnstoff bei Raumtemperatur gelöst.In this solution, 0.44 kg urea / kgU, so a total of 1.76 kg of urea are dissolved at room temperature.
Anschließend wird diese Lösung auf ca. 90 0C erhitzt und 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird die heiße Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt und zur Herstellung von Gießlösung verwendet. Das Volumen beträgt 8,1 1 / 4 kgU, entsprechend einem U-Gehalt von 494 g/l und einer Dichte von ca. l,6g/ml. Zur Herstellung von Gießlösung wird Polvinylalkohol (PVA) u. a. zur Erhöhung der Viskosität benutzt. Durch Auflösen von PVA in Reinstwasser wird eine 10- gewichtsprozentige PVA-Lösung hergestellt, wobei die Dichte bei 1,022 g/ml liegt.Subsequently, this solution is heated to about 90 0 C and kept at this temperature for 4 hours. Subsequently, the hot solution is cooled to room temperature and used for the production of casting solution. The volume is 8.1 1/4 kgU, corresponding to a U content of 494 g / l and a density of approximately 1.6 g / ml. For the production of casting solution, polyvinyl alcohol (PVA) is used, among other things, to increase the viscosity. By dissolving PVA in ultrapure water, a 10 weight percent PVA solution is prepared, with a density of 1.022 g / ml.
Für einen Gießlösungsansatz von 4 kgU, entsprechend 4,5 kg UCvKernen vom Durchmesser 500 μm werden folgende Komponenten zu einer homogenen Gießlösung vermischt:For a casting solution formulation of 4 kgU, corresponding to 4.5 kg UCv cores of diameter 500 μm, the following components are mixed to form a homogeneous casting solution:
8,1 1 der mit Harnstoff auf 90 0C 4 h lang erhitzen und wieder auf Raumtemperatur abgekühlten Uranylnitratlösung8,1 1 of the urea heated to 90 0 C for 4 h and again cooled to room temperature Uranylnitratlösung
1,92 kg der 10-gewichtsprozentigen PVA-Lösung1.92 kg of the 10% by weight PVA solution
2,0 1 Tetrahydrofurfurylalkohol der Dichte 1,05 g/ml (Kp 177 0C).2.0 1 tetrahydrofurfuryl alcohol of density 1.05 g / ml (Kp 177 0 C).
Das Volumen dieser Gießlösung beträgt 12,0 1 und das Gewicht 17,3 kg. Der U-Gehalt liegt bei 231 g/kg Lösung und die Viskosität im Bereich 55 bis 80 mPa x s.The volume of this casting solution is 12.0 1 and the weight 17.3 kg. The U content is 231 g / kg solution and the viscosity in the range 55 to 80 mPa · s.
Die Gießlösung wird in bekannter Weise mit Hilfe von 5 Strömungsmessern und einem 5-Düsen-Vibrator-System bei einer Frequenz von 100 Hertz in uniforme Tropfen zerteilt, die nach Ausbildung der Kugelform in Ammoniakgas vorhärten und dann in 5 bis 12-molarer Ammoniaklösung als kugelförmige Teilchen aus Ammoniumdiuranat gesammelt werden.The casting solution is divided in a known manner by means of 5 flow meters and a 5-nozzle vibrator system at a frequency of 100 hertz in uniform drops, which harden after formation of the spherical shape in ammonia gas and then in 5 to 12 molar ammonia solution as a spherical Particles are collected from ammonium diuranate.
Bei einem U-Gehalt je 500 μm-U02-Kern von 0,622 mg, bei f= 100 Hertz und einem U- Gehalt der Gießlösung von 231 g/kg ergibt sich je Düse ein Durchflussmenge Q vonWith a U content per 500 μm U0 2 core of 0.622 mg, at f = 100 Hertz and a U content of the casting solution of 231 g / kg results per nozzle a flow rate Q of
Q = 0,622 f 60 /231 = 16,15 g/min.Q = 0.622 f 60/231 = 16.15 g / min.
Für ein 5-Düsen-Vibrator-System ergibt sich ein Durchsatz von 80,75 g Gießlösung /min bzw. von 4,845 kg/h. In einem Alterungs-, Wasch- und Trockenbehälter in kritikalitäts sicherer Geometrie werden die Kerne in Ammoniaklösung bei 60 0C gealtert, anschließend dreimal mit deionisiertem Wasser bei 60 0C je 20 min gewaschen und dann im Unterdruck von 0,07 - 0,09 MPa 6 h bei 80 bis 90 0C getrocknet.For a 5-nozzle vibrator system, there is a throughput of 80.75 g casting solution / min or 4.845 kg / h. In an aging, washing and drying container in criticality-safe geometry, the cores are aged in ammonia solution at 60 0 C, then washed three times with deionized water at 60 0 C per 20 min and then in a vacuum of 0.07 to 0.09 MPa Dried at 80 to 90 0 C for 6 h.
Nach dem Kalzinieren bei 300 0C an Luft, anschließendem Reduzieren und Sintern unter H2ZAr-GaS bis 1600 0C entsprachen die UO2-Kerne im Durchmesser 500 + 50 μm und einer Dichte 10,8 g/cm3 den Anforderungen. After calcination at 300 0 C in air, followed by reduction and sintering under H 2 ZAr gas to 1600 0 C, the UO 2 cores corresponding in diameter 500 + 50 microns and a density 10.8 g / cm 3 to the requirements.

Claims

PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- und/oder Brutstoffpartikeln A process for the production of spherical fuel and / or breeding particles
1. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- oder Brutstoffpartikeln aus einem Oxid der Gruppe der Schwermetalle Uran, Thorium, Plutonium oder Mischungen dieser umfassend die Verfahrensschritte Herstellen einer Ausgangslösung der Nitrate zumindest eines Schwermetalls der Schwermetalle, Zugeben einer ersten Reagenzie aus der Gruppe Harnstoff und/oder Ammoniumcarbonat und/oder Ammoniumhydrogencarbonat und/oder Ammoniumcyanat und/oder Biuret, Zugeben zumindest einer zweiten Reagenzie in Form von PVA und/oder THFA zum Einstellen der Viskosität der Lösung, Vertropfen der Lösung zu Mikrokügelchen, zumindest oberflächliches Verfestigen der Mikrokügelchen in einer Ammoniak enthaltenden Atmosphäre, Auffangen der Mikrokügelchen in einer Ammoniak enthaltenden Lösung und anschließendes Waschen, Trocknen und thermisches Behandeln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reagenzie der Ausgangslösung bei Raumtemperatur zugegeben und die so hergestellte Lösung auf eine Temperatur T mit 80° < T < Ts mit Ts = Siedetemperatur der Lösung erhitzt und über eine Zeit t mit 2 h < t < 8 h gehalten wird, die Lösung sodann auf eine Temperatur TA mit TA ≥ Raumtemperatur abgekühlt und schließlich die zweite Reagenzie zugegeben wird.1. A process for the production of spherical fuel or Hutzstoffpartikeln from an oxide of the group of heavy metals uranium, thorium, plutonium or mixtures thereof comprising the steps of preparing a starting solution of the nitrates of at least one heavy metal of heavy metals, adding a first reagent from the group urea and / or ammonium carbonate and / or ammonium bicarbonate and / or ammonium cyanate and / or biuret, adding at least one second reagent in the form of PVA and / or THFA to adjust the viscosity of the solution, dripping the solution into microspheres, at least superficial solidifying the microspheres in an ammonia-containing Atmosphere, collecting the microspheres in an ammonia-containing solution and then washing, drying and thermal treatment, characterized in that the first reagent of the starting solution was added at room temperature and the solution thus prepared to a temperature T is heated with T s = boiling temperature of the solution at 80 ° <T <T s and held for a time t 2 h <t <8 h, the solution is then cooled to a temperature T A with T A ≥ room temperature and finally the second reagent is added.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung vor Zugabe der zweiten Reagenzie auf Raumtemperatur abgekühlt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the solution is cooled to room temperature prior to addition of the second reagent.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reagenzie aus der Gruppe Harnstoff und/oder Ammoniumcarbo- nat und/oder Ammoniumhydrogencarbonat und/oder Ammoniumcyanat und/oder Biuret in fester Form in der Ausgangslösung gelöst wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the first reagent from the group urea and / or ammonium carbonate and / or ammonium bicarbonate and / or ammonium cyanate and / or biuret is dissolved in solid form in the starting solution.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung bei einer Temperatur T mit T ~ 900C über die Zeit t gehalten wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the solution is maintained at a temperature T with T ~ 90 0 C over time t.
5. Verfahren nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung über eine Zeit t mit 3 h < t < 6 h bei der Temperatur T gehalten wird.5. The method according to at least claim 1, characterized in that the solution over a time t with 3 h <t <6 h at the temperature T is maintained.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangslösung eine 1 bis 2,5 molare Nitratlösung verwendet wird.6. The method according to claim 1, characterized in that a 1 to 2.5 molar nitrate solution is used as the starting solution.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewaschenen Mikrokügelchen ohne Verwendung von Alkohol nachbehandelt werden. 7. The method according to claim 1, characterized in that the washed microspheres are aftertreated without the use of alcohol.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Waschen der Mikrokügelchen in diesen vorhandenes Wasser durch weitere Behandlung in Unterdruckatmosphäre entfernt wird.8. The method according to claim 1, characterized in that after washing the microspheres is removed in this existing water by further treatment in a vacuum atmosphere.
9. Verfahren nach zumindest Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Behandlung zum Entfernen von Wasser bei einem Druck p mit9. The method according to at least claim 8, characterized in that the further treatment for removing water at a pressure p with
0,07 MPa < p < 0,09 MPa durchgeführt wird.0.07 MPa <p <0.09 MPa.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass PVA und THFA im Mengenverhältnis von in etwa 1: 10 der Lösung zugegeben wird. 10. The method according to claim 1, characterized in that PVA and THFA in the amount ratio of about 1:10 of the solution is added.
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