FI74454B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV HOEGREAKTIV UO3 GENOM TERMISK SOENDERDELNING AV HYDRATERAT URANYLNITRAT I FAST FORM. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV HOEGREAKTIV UO3 GENOM TERMISK SOENDERDELNING AV HYDRATERAT URANYLNITRAT I FAST FORM. Download PDF

Info

Publication number
FI74454B
FI74454B FI843002A FI843002A FI74454B FI 74454 B FI74454 B FI 74454B FI 843002 A FI843002 A FI 843002A FI 843002 A FI843002 A FI 843002A FI 74454 B FI74454 B FI 74454B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
highly reactive
uranium trioxide
uranyl nitrate
temperature
preparation
Prior art date
Application number
FI843002A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI843002A0 (en
FI74454C (en
FI843002A (en
Inventor
Roland Bachelard
Pierre Lakodey
Original Assignee
Comurhex
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Comurhex filed Critical Comurhex
Publication of FI843002A0 publication Critical patent/FI843002A0/en
Publication of FI843002A publication Critical patent/FI843002A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI74454B publication Critical patent/FI74454B/en
Publication of FI74454C publication Critical patent/FI74454C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G43/00Compounds of uranium
    • C01G43/01Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10Solid density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14Pore volume
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16Pore diameter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

7445474454

Erittäin reaktiivisen U03:n valmistusmenetelmä hajottamalla termisesti kiinteässä muodossa hydratoitua uranyylinitraattiaProcess for the preparation of highly reactive UO3 by thermal decomposition of hydrated uranyl nitrate in solid form

Keksintö koskee menetelmää erittäin reaktiivisen uraniumtri-oksidin valmistamiseksi denitraamalla termisesti, kiinteässä muodossa, hydratoituja uranyylinitraatteja, joiden kaava on UO2(NO^)2.xH20, jossa 24x4 6.The invention relates to a process for the preparation of highly reactive uranium trioxide by thermal denitration in solid form of hydrated uranyl nitrates of the formula UO2 (NO2) 2.xH2O with 24x46.

Sanonnalla "erittäin reaktiivinen" hakija viittaa entistä parempaan kykyyn redusoida UO^ U02:ksi ja hydrofluorata U02 UF^:ksi, jotka kyvyt vastaavasti liittyvät denitrauksen tuloksena olevan ϋΟβϊη suureen ominaispintaan ja suureen huokoisuuteen, ja saadun tuotteen rakenne voidaan todistaa yksinkertaisella tavalla, nimenomaan määrittämällä sen näen-näistiheys.By the phrase "highly reactive" the applicant refers to an improved ability to reduce UO 2 to UO 2 and hydrofluoride UO 2 to UF 2, which are related to the high specific surface area and high porosity of the denitration resulting from denitration, and the structure of the resulting product can be proved by simply determining I see-näistiheys.

Hyvin tunnettua on, että uraniumtrioksidin (U03) valmistus termisesti denitraamalla heksahydratoitua uranyylinitraattia reaktion: U02(N03)2.6H20 -> U03 + 2N02 + 02 +6H20 mukaan on tärkeä vaihe uraniumheksafluoridin valmistusmenetelmissä, joihin sisältyy uraniumtrioksidin pelkistys ura-niumdioksidiksi, uraniumdioksidin fluoraus fluorivetyhapolla ja lopuksi fluorin vaikutus uraniumtetrafluoridiin, joka johtaa toivottuun uraniumheksafluoridiin. Mutta samoin on hyvin tunnettua, että termisellä denitrauksella ja sitten pelkistyksellä saatu UC>2 tarjoaa huonon tuotantokyvyn, koska siltä puuttuu reaktiivisuutta fluorivetyhappoon nähden, sitä '· muunnettaessa UF^iksi.It is well known that the preparation of uranium trioxide (UO 3) by thermal denitration of hexahydrated uranyl nitrate according to the reaction: UO 2 (NO 3) 2.6H 2 O -> UO 3 + 2NO 2 + O 2 + 6H 2 O is an important step in uranium hexafluoride production processes involving finally, the effect of fluorine on uranium tetrafluoride, leading to the desired uranium hexafluoride. But it is also well known that UC> 2 obtained by thermal denitration and then reduction offers poor production capacity because it lacks reactivity with hydrofluoric acid when converted to UF 2.

Lukuisia uraniumtrioksidin valmistusmenetelmiä on jo selitetty erikoiskirjallisuudessa. Niinpä asiakirja "Uranium Production Technology", jonka ovat toimittaneet Charles D. Harrington ja Archie E. Ruehle, New York, laitos v:lta 1959, sivut 181-191, mainitsee useita heksahydratoidun uranyylinitraatin termisiä denitrausmenetelmiä.Numerous methods for the preparation of uranium trioxide have already been explained in the specialized literature. Thus, Uranium Production Technology, edited by Charles D. Harrington and Archie E. Ruehle, New York, Department of 1959, pages 181-191, mentions several thermal denitration methods for hexahydrated uranyl nitrate.

74454 274454 2

Ensimmäinen, ei-jatkuvaa tyyppiä oleva menetelmä käsittää sen, että käsitellään termisesti väkevää heksahydratoidun uranyylinitraatin liuosta, hämmentäen sitä, ensin pysyttäen palokaasujen lämpötila säädettynä 621°C:een, puolitoista tuntia, ja sitten säädettynä 510°C:een 5 tuntia, ja että saatua jauhemaista tuotetta lopuksi jäähdytetään noin puoli tuntia.The first method of the non-continuous type comprises treating a thermally concentrated solution of hexahydrated uranyl nitrate, stirring it, first maintaining the temperature of the combustion gases at 621 ° C for one and a half hours, and then at 510 ° C for 5 hours, and the powdered product is finally cooled for about half an hour.

Kuitenkin, kuten tekijä itse asian ilmaisee, tällä menetelmällä on eräitä haittoja, jotka rajoittavat sen kehittämistä. Itse asiassa saatu jauhemainen tuote koostuu UO^rn ja U-jOgsn seoksesta, joka jälkimmäinen oksidi muodostuu reaktorin seinille, joiden lämpötila pysyy korkeampana kuin se lämpötila, joka vallitsee mainitun reaktorin sisustassa. Lisäksi, jos denit-rauslämpötila on liian korkea, se saattaa johtaa edellämainittujen oksidien seoksen kovettumiseen massaksi, kun taas, jos denitrauslämpötila on liian alhainen, oksidien seos sisältää lisäksi uranyylinitraattia ja vettä. Vihdoin, edulli-simmassa tapauksessa, so. siinä tapauksessa, että saatu jauhemainen tuote on UO^ja, niin, kun tämä myöhemmin pelkistetään UC>2:ksi, tällä Viimeksimainitulla on huono kyky yhtyä HF:iin mainitun oksidin fluorausvaiheessa. Tätä U02:n huonoa kykyä reagoida HF:n kanssa, joka itse asiassa on tuotteen reaktiivisuuden mitta, pitää itse tekijäkin saadun uranium-trioksidin pienestä ominaispinta-alasta (0,73 m /g) johtuvana, mutta se johtuu myös saadun UO^rn pienestä huokoisuudesta, minkä todistaa sen näennäistiheyden määritys, joka tässä ta- 3 pauksessa on suuruusluokkaa 4 g/cm .However, as the author himself points out, this method has some drawbacks that limit its development. In fact, the powdery product obtained consists of a mixture of UO 3 and U-jOgs, the latter oxide being formed on the walls of the reactor, the temperature of which remains higher than the temperature prevailing inside the reactor. In addition, if the denitization temperature is too high, it may result in the mixture of the above oxides curing to a mass, while if the denitration temperature is too low, the oxide mixture additionally contains uranyl nitrate and water. Finally, in the most advantageous case, i.e. in the case that the powdery product obtained is UO 2 and, when this is subsequently reduced to UC> 2, the latter has a poor ability to coalesce with HF in the fluorination step of said oxide. This poor ability of UO2 to react with HF, which is in fact a measure of the reactivity of the product, is also considered to be due to the small specific surface area of the uranium trioxide obtained (0.73 m / g), but it is also due to the small amount of UO 2 obtained. porosity, as evidenced by the determination of the apparent density, which in this case is of the order of 4 g / cm.

Uraniumdioksidin mainitun reaktiivisuuden parantamiseksi tekijä ehdottaa eräiden keinojen käyttämistä, kuten esimerkiksi rikkihapon johtamista termisesti denitrattavana olevaan ura-nyylinitraattiliuokseen. Nämä keinot osoittautuvat kuitenkin teholtaan rajoitetuiksi, koska tuote-UO_:n ominaispinta-ala 2-1 J ei ylitä 2 m .gIn order to improve said reactivity of uranium dioxide, the author proposes the use of certain means, such as the introduction of sulfuric acid into the uranyl nitrate solution to be thermally denitrated. However, these means prove to be limited in efficiency because the specific surface area of the product UO_ 2-1 J does not exceed 2 m .g

Toinen tunnettu menetelmä käsittää sen, että heksahydratoitua uranyylinitraattia hajotetaan termisesti, johtamalla sitä 3 74454 sisältävää vesiliuosta uraniumtrioksidi-jauhekerrokseen, joka pysytetään denitrauslämpötilassa ja jota hämmennetään. Liuoksena olevan uranyylinitraatin terminen hajotus suoritetaan allasreaktorissa, jonka pohjaa lämmitetään sähköisesti liuoksessa olevan uranyylinitraatin ja mainitun reaktorin altaan täyttävän kuuman, jauhemaisen UO^tn ollessa välittömässä sähköisessä kosketuksessa keskenään ja denitrausympä-ristön lämpötilan ollessa pysytettynä 510°C:n ja 538°C:n välillä. Jauheainekerroksen hämmennyksen ylläpitämiseksi de-nitrausreaktori on varustettu vaakasuora-akselisella hämmen-timellä, jonka T-muotoiset varret hämmentävät mainittua kerrosta. Sikäli kun sitä muodostuu, U03 poistetaan reaktorista, kun taas syntyvät kaasut otetaan talteen ja käsitellään.Another known method comprises thermally decomposing hexahydrated uranyl nitrate by passing an aqueous solution containing it 3 74454 into a layer of uranium trioxide powder which is maintained at the denitration temperature and which is stirred. Thermal decomposition of the solution uranyl nitrate is carried out in a pool reactor, the bottom of which is electrically heated with the uranium nitrate in solution and the hot, powdered UO 2 filling the pool of said reactor in direct electrical contact with each other and at a denitration ambient temperature between 510 ° C and 538 ° C. . In order to maintain the agitation of the powder layer, the denitrification reactor is equipped with a horizontal axis agitator, the T-shaped arms of which agitate said layer. To the extent that it is formed, UO 3 is removed from the reactor, while the resulting gases are recovered and treated.

Joskin tällä menetelmällä on se etu, että se on jatkuvatyyp-pinen, sillä on samanlaisia haittoja kuin ne, joista mainittiin heksahydratoidun uranyylinitraatin epäjatkuvan denitraus-menetelmän yhteydessä. Itse asiassa saatu jauhemainen tuote voi olla U03:n ja U^Ogin seos, koska tätä jälkimmäistä oksidia saattaa muodostua reaktorin kuumentuneille seinille. Lisäksi, se saattaa aiheuttaa uraniumoksidiseoksen kovettumisen, jos lämpötila on liian korkea, tai toisaalta antaa uraniumoksi-dien seosta, joka sisältää vielä uranyylinitraattia ja vettä, jos lämpötila on liian alhainen. Vihdoin, kun tämän menetelmän mukaan saatu jauhemainen tuote on redusoitu uraniumdioksi-diksi, Viimeksimainitulla on seuraavassa fluorausvaiheessa, niin kuin alan ammattimiehet ovat voineet todeta, fluorivety- happoon nähden varsin heikko reaktiviteetti, joka liittyy 2 -1 alhaiseen ominaispinta-alaan (pienempi kuin 1 m .g ), ja tällä menetelmällä tuotetun U07:n huonoon huokoisuuteen, J 3 jonka mittana on suuruusluokkaa 4 g/cm oleva näennäistiheys.Although this method has the advantage of being of the continuous type, it has similar disadvantages to those mentioned in connection with the discontinuous denitration process of hexahydrated uranyl nitrate. In fact, the powder product obtained may be a mixture of UO 3 and UO 2 Og, since the latter oxide may be formed on the heated walls of the reactor. In addition, it may cause the uranium oxide mixture to cure if the temperature is too high, or on the other hand give a mixture of uranium oxides still containing uranyl nitrate and water if the temperature is too low. Finally, after the powdered product obtained by this method has been reduced to uranium dioxide, the latter has, in the next fluorination step, as can be seen by those skilled in the art, a rather low reactivity with hydrofluoric acid associated with a low specific surface area (less than 1 m .g), and the poor porosity of U07 produced by this method, J 3 measured with an apparent density of the order of 4 g / cm.

Samoin on tunnettua suorittaa heksahydratoidun uranyylinitraatin terminen denitraus leijukerroksessa. Tällainen menetelmä on selitetty Australian Atomic Energy Comission'in julkaisussa "The thermal denitration of uranyl nitrate in an fluidised bed reactor", heinäkuulta 1974 (ISBN 0-642-99645-8), sivuilla 1-18. Tämä menetelmä käsittää sen, että väkevöityä . 4 74454 uranyylinitraattiliuosta sumutetaan (ilman tai vesihöyryn avulla) uraniumtrioksidi-leijukerrokseen, joka pysytetään likimäärin 270°C:n lämpötilassa. Termisen denitrauksen kautta syntyvä UO^ kerrostuu leijukerrokseen alunperin sisältyville raemaisille UO^-hiukkasille, tai lisäksi se muodostaa uusia raemaisia hiukkasia, jotka vuorostaan joutuvat leijun-tatilaan. Mutta kun tällä menetelmällä valmistetulle uranium-trioksidille sitten suoritetaan pelkistys, syntyy uranium-dioksidia, jolla on heikko reaktiivisuus seuraavassa fluo-rausvaiheessa. Tämä heikko reaktiivisuus näyttää olevan, jälleen kerran, seurausta termisessä denitrauksessa syntyneen UO-,:n pienestä ominaispinta-alasta, joka pinta-ala jää pienem-° 2-1 mäksi kuin 1 m .g , sekä tämän saman UO^in pienestä huokoisuudesta, jonka mittana on sen näennäistiheys, joka on suu- 3 ruusluokkaa 4 g/cm .It is also known to carry out thermal denitration of hexahydrated uranyl nitrate in a fluidized bed. Such a method is described in the Australian Atomic Energy Commission publication "The thermal denitration of uranyl nitrate in an fluidized bed Reactor", July 1974 (ISBN 0-642-99645-8), pages 1-18. This method involves concentrating. 4 74454 uranyl nitrate solution is sprayed (with air or water vapor) into a uranium trioxide fluidized bed maintained at approximately 270 ° C. The UO 2 formed by thermal denitration is deposited on the granular UO 2 particles originally contained in the fluidized bed, or in addition it forms new granular particles, which in turn enter the fluidized state. But when the uranium trioxide prepared by this method is then reduced, uranium dioxide is formed which has poor reactivity in the next fluorination step. This poor reactivity seems to be due, once again, to the small specific surface area of the UO 2 formed in the thermal denitration, which is less than 1 m 2 g, and to the low porosity of this same UO 2. measured by its apparent density of the order of 3 g / cm 3.

Tällöin, uranyylinitraattia termisesti leijukerroksessa denitraamalla tuotetun UO^in reaktiivisuuden parantamiseksi, menetelmän kehittäjät suosittelevat voimakkaasti myös sulfaatti-ionien syöttämistä käsiteltävänä olevaan uranyylinit-raatti-liuokseen, niin kuin erikoiskirjallisuudessa jo on suositeltu, mutta julkaistut tulokset osoittavat, että tässä tapauksessa tuotetun UO-,:n BET-ominaispinta-ala ei voi ylit- 2 -1 J tää 1,5 m .gIn this case, in order to improve the reactivity of the UO 2 produced by denitration of uranyl nitrate thermally in a fluidized bed, the method developers strongly recommend the addition of sulphate ions to the uranyl nitrate solution in question, as already recommended in the literature, but published results show that n The BET specific surface area cannot exceed 2 -1 J at 1.5 m .g

Niinpä siis kaikki tunnetut ja erikoiskirjallisuudessa selitetyt menetelmät uraniumtrioksidin valmistamiseksi denitraamalla termisesti uranyylinitraattia, johtavat siihen, että saadaan UO-^ra, jonka ominaispinta-ala ei ylitä 2 m .g ja jonka huokoisuus on riittämätön, ja joka sitä pelkistettäessä antaa uraniumdioksidia, jonka reaktiivisuus seuraavassa fluo-rausvaiheessa on vain keskinkertainen, vaatien tuotantokyvyltään suuria teollisuuslaitoksia, jotka ovat erittäin kalliita, reaktiokonetiikan heikkouden ja saavutetun tuotehyöty-suhteen keskinkertaisuuden johdosta. Lisäksi nykyisin tunnetut menetelmät saattavat johtaa siihen, että tuotetaan ϋ03:η ja U^Ogin seosta, joka fluorausvaiheessa vuorostaan antaa 5 74454 US^in ja u02S2:n seosta, josta U02F2' joka on häiritsevä epäpuhtaus on poistettava.Thus, all known methods described in the literature for the preparation of uranium trioxide by thermal denitration of uranyl nitrate result in the production of UO with a specific surface area not exceeding 2 mg and insufficient porosity, which, when reduced, yields uranium dioxide with subsequent reactivity. the fluorination stage is only mediocre, requiring high-capacity industrial plants that are very expensive, due to the weakness of the reaction machinery and the mediocrity of the product efficiency achieved. In addition, currently known methods may result in the production of a mixture of ϋO 3: η and U 2 Og, which in turn in the fluorination step yields a mixture of 5 74454 US 2 and UO 2 S 2, from which UO 2 F 2 ', which is an interfering impurity, must be removed.

Tietoisena edellä mainituista haittapuolista tämän patentin hakija on tutkimuksiaan jatkaessaan keksinyt ja kehittänyt menetelmän valmistaa pelkkää uraniumtrioksidia, joka on erittäin reaktiivista, so. jonka BET-ominaispinta-ala on suuri ja huokoisuus korkea, termisellä denitrauksella, josta ura-niumtrioksidista pelkistämällä saadaan uraniumdioksidia, joka on erittäin reaktiivista fluorausagenssiin nähden, jonka kanssa se yhtyy erittäin nopeasti ja maksimaalisin hyötysuhtein.Aware of the above-mentioned disadvantages, the applicant of this patent, while continuing his research, has invented and developed a method for producing uranium trioxide alone, which is highly reactive, i. having a high BET specific surface area and high porosity, by thermal denitration, from which reduction of uranium trioxide gives uranium dioxide which is highly reactive with the fluorinating agent, with which it combines very rapidly and with maximum efficiency.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle erittäin reaktiivisen uranium-trioksidin valmistamiseksi termisesti denitraamalla hydra-toitua uranyylinitraattia, jonka kaava on U02(NO-j) 2*xH20/ jossa x on välillä 2 x 6 tunnusmerkillistä on se, että mainitulle uranyylinitraatille suoritetaan, sen ollessa kiinteässä muodossa, terminen käsittely, joka käsittää sen, että se lämmitetään alkulämpötilasta, joka aina on pienempi kuin sen sulamislämpötila, loppulämpötilaan, joka on vähintään 260°C, ja että käsittely suoritetaan sillä tavoin, että tuotteen hetkellinen lämpötila aina on pienempi kuin sen hetkellisen koostumuksen vastaava sulamislämpötila, ja että vesihöyryn osapaine käsittelytilassa on enintään 65 mm Hg.The process according to the invention for the production of highly reactive uranium trioxide by thermal denitration of hydrated uranyl nitrate of the formula UO 2 (NO-j) 2 * xH 2 O / where x is between 2 x 6 is characterized in that said uranyl nitrate is carried out in solid form, a thermal treatment comprising heating from an initial temperature, which is always lower than its melting temperature, to a final temperature of at least 260 ° C, and that the treatment is carried out in such a way that the instantaneous temperature of the product is always lower than the corresponding melting temperature of the current composition, and that the partial pressure of water vapor in the treatment space does not exceed 65 mm Hg.

Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan terminen denitraus sujuu sillä tavoin, että veden poisto tapahtuu ilman että mainittu nitraatti saavuttaa sen hetkelliseen koostumukseen liittyvää sulamispistettä, ja että mainitun nitraatin denitrautuminen tapahtuu kokonaan ilman sulamista.According to the process of the invention, the thermal denitration takes place in such a way that the dewatering takes place without said nitrate reaching the melting point associated with its current composition, and that the denitration of said nitrate takes place completely without melting.

Niin kuin jo on mainittu, korkein lämpötila, johon kiinteässä muodossa oleva uranyylinitraatti saatetaan, on vähintään 260°C. Tämä loppulämpötila voidaan valita väliltä 260°C-600°C, ja mieluimmin väliltä 300°C-500°C.As already mentioned, the maximum temperature to which the uranyl nitrate in solid form is introduced is at least 260 ° C. This final temperature can be selected from 260 ° C to 600 ° C, and preferably from 300 ° C to 500 ° C.

Terminen denitraus, joka suoritetaan enintään 65 mm Hg suurui- 74454 6 sessa vesihöyryn osapaineessa, voidaan mieluimmin suorittaa vesihöyryn osapaineessa, joka on enintään 40 mm Hg.Thermal denitration carried out at a water vapor partial pressure of up to 65 mm Hg can preferably be carried out at a water vapor partial pressure of up to 40 mm Hg.

Terminen denitrauskäsittely suoritetaan yleensä kokonaispai-neessa, joka on enintään yhtä suuri kuin ilmakehän paine. Mutta tämä paine voi olla mieluimmin valittu enintään yhtä suureksi kuin 65 mm Hg.The thermal denitration treatment is generally carried out at a total pressure not exceeding equal to atmospheric pressure. But this pressure may preferably be selected to be no more than 65 mm Hg.

Erittäin lukuisissa kokeissaan hakija on todennut, että kiinteä faasi käsittelyn aikana pysyi sulamatta ennenkuin se oli saavuttanut lopullisen käsittelylämpötilan. Siitä lähtien kun kiintofaasi on saavuttanut tämän tilan, on mahdollista käyttää nopeampaa lämpötilan nostoa denitrauskäsittelyn keston lyhentämiseksi, jolloin liukenemattoman kiinteän faasin lämpötilan nostonopeus voidaan valita väliltä 4°C/min -800°C/min.In a very large number of experiments, the applicant has found that during the treatment the solid phase remained unmelted until it had reached the final treatment temperature. Once the solid phase has reached this state, it is possible to use a faster temperature rise to shorten the duration of the denitration treatment, whereby the temperature rise rate of the insoluble solid phase can be selected from 4 ° C / min to 800 ° C / min.

Aika, joka on tarpeen keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen, joka tapahtuu niin valittujen alku- ja loppulämpöti-lojen välillä, että hydratoidun uraniumnitraatin terminen de-nitraus kiinteässä faasissa käy päinsä, on yleensä 5 ja 600 minuutin välillä, ja mieluimmin 5 ja 200 minuutin välillä.The time required to carry out the process according to the invention, which takes place between selected initial and final temperatures so that the thermal denaturation of hydrated uranium nitrate in the solid phase takes place, is generally between 5 and 600 minutes, and preferably between 5 and 200 minutes.

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamisen jälkeen talteenotettu kiinteä faasi, joka koostuu yksinomaan UO^JSta, on jauhemuodossa, jonka BET-ominaispinta-ala erittäin suuressa enemmistössä tapauksista on vähintään 15 m /g, joka ominais-pinta-ala on määritetty menetelmällä, jonka S. Brunauer, P.H. Emet ja E. Teller ovat selittäneet julkaisussa "Adsorption of gases in multimolecular layers" (J. Am. Chem. Soc.After carrying out the process according to the invention, the solid phase recovered, which consists exclusively of UO 2, is in the form of a powder with a BET specific surface area of at least 15 m / g in the very large majority of cases, determined by the method described by S. Brunauer. , PH Emet and E. Teller have described in "Adsorption of gases in multimolecular layers" (J. Am. Chem. Soc.

60, 309, 1938) ja jota käytetään menetellen siten, kuin on selitetty normissa AFNOR - NF - X 11 -621-75-11, sensijaan että ennestään tunnetun tekniikan mukaisen tuotteen vastaava 2 -1 ominaispinta-ala on suuruusluokkaa enintään 1 m .g Lisäksi tämän kiinteän faasin näennäistiheys on yleensä pie- _3 nempi kuin 1,5 ja on mieluimmin 0,4 ja 1,4 g.cm välillä, minkä määritys on suoritettu menetelmällä, joka on selitetty 7 74454 normissa AFNOR NF-A 95-111 vuodelta 1977, kun taas ennestään tunnetussa tekniikassa näennäistiheys on suuruusluokkaa /1 3 4 g.cm .60, 309, 1938) and used in the manner described in the standard AFNOR - NF - X 11 -621-75-11, instead of the corresponding 2 -1 specific surface area of the prior art product being of the order of 1 m. G or less. In addition, the apparent density of this solid phase is generally less than 1.5 and is preferably between 0.4 and 1.4 g.cm, as determined by the method described in 7 74454 of AFNOR NF-A 95-111. 1977, while in the prior art the apparent density is of the order of / 1 3 4 g.cm.

Lisäksi tällä kiinteällä faasilla on hyvin suuri huokoisuus 3 -1 ilmaistuna huokostilavuutena, mitattuna yksiköissä cm .g , huokosten säde on enintään 7,5 mikronia, huokoisuus määritettynä elohopea-huokoisuusmittarilla, joka perustuu Washburn'in lain soveltamiseen (Broc. North Aca. Sei. US - 7,177-1921) ja toimii vähintään 1,01.10** Pascal'in paineessa. Lämpökäsittelyn päättyessä talteenotetun kiinteän faasin huokostilavuus 3-1 3-1 on 0,15 ja 1 cm .g välillä ja mieluimmin 0,2 ja 0,7 cm .g välillä kun taas υΟβίη, joka on saatu hydratoidun uranyyli-nitraatin lämpökäsittelyllä ennestään tunnetun tekniikan mukaisilla menetelmillä, huokostilavuus on yleensä pienempi 3 -1 3 -1 kuin 0,1 cm .g , ja usein pienempi kuin 0,05 cm .gIn addition, this solid phase has a very high porosity of 3 -1 expressed in pore volume, measured in cm .g, a pore radius of up to 7.5 microns, the porosity determined by a mercury porosimeter based on the application of Washburn's law (Broc. North Aca. Sci. US - 7,177-1921) and operates at a pressure of at least 1.01.10 ** Pascal. At the end of the heat treatment, the pore volume of the recovered solid phase 3-1 3-1 is between 0.15 and 1 cm .g and preferably between 0.2 and 0.7 cm .g, while υΟβίη obtained by heat treatment of hydrated uranyl nitrate according to the prior art. methods, the pore volume is generally less than 3 -1 3 -1 than 0.1 cm .g, and often less than 0.05 cm .g

Vihdoin siinä kiinteässä faasissa, joka on otettu talteen keksinnön mukaisen menetelmän soveltamisen jälkeen, on bimo-daalinen huokostilavuuksien jakauma niiden säteiden funktiona, jotka on mitattu samalla Hg-huokoisuusmittarilla, joista ' : moodeista ensimmäinen sijaitsee 8 ja 40 nanometrin välillä ja toinen 500 ja 5000 nanometrin välillä.Finally, the solid phase recovered after application of the method according to the invention has a bimodal distribution of pore volumes as a function of the rays measured with the same Hg porosimeter, the first of which is between 8 and 40 nanometers and the second between 500 and 5000 nanometers. between.

Sen jälkeen kun UO^ on pelkistetty UC^sksi esimerkiksi vedyllä, näin pelkistetyllä oksidilla on erittäin voimakas reaktiivisuus fluorivetyhappoon nähden, jota käytetään seuraavassa fluorausvaiheessa.After UO 2 is reduced to UC 2, for example with hydrogen, the oxide thus reduced has a very strong reactivity with hydrofluoric acid, which is used in the next fluorination step.

Keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan yleensä tunnetun tyyppisissä reaktoreissa, kuten levyreaktoreissa, putkiuu-neissa, joissa tuotetta kierrätetään kiinteissä tai siirret-tävissä kerroksissa, joita voidaan käyttää yksinäisinä tai yhdistettyinä.The process according to the invention is generally carried out in reactors of a known type, such as plate reactors, tubular furnaces, in which the product is recycled in fixed or movable layers which can be used singly or in combination.

Keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan jatkuvatoimisesta tai epäjatkuvasti. Jälkimmäisessä tapauksessa menetelmässä käytetään yhtä tai useaa reaktoria sarjassa. Silloin kun 8 74454 käytetään useita reaktoreita, ne voivat olla joko samaa tyyppiä tai eri tyyppiä.The process according to the invention is carried out continuously or discontinuously. In the latter case, the process uses one or more reactors in series. When 8 74454 multiple reactors are used, they can be either of the same type or of a different type.

Suoritetaanpa keksinnön mukainen menetelmä jatkuvatoimisesti tai epäjatkuvasti, poistokaasut poistetaan sikäli kun niitä muodostuu, ja käsitellään sitten tunnetuilla menetelmillä HN03:n regeneroimiseksi ja sen kierrättämiseksi takaisin uraa-nipitoisia rikasteita käsittelemään tai jopa niiden pelkistämiseksi katalyyttisesti sillä menetelmällä, joka on selitetty ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 370 695, joka käsittää sen, että syntyneet typpioksidit muunnetaan typeksi ja vesihöyryksi, jolloin kehittynyt lämpö käytetään uranyyli-nitraatin muuntamiseen uraniumtrioksidiksi.Whether the process according to the invention is carried out continuously or discontinuously, the exhaust gases are removed as far as they are formed and then treated by known methods to regenerate HNO 3 and recycle it to uranium-containing concentrates to treat or even catalytically reduce them by the method described in French Patent Publication 2. comprising converting the nitrogen oxides formed into nitrogen and water vapor, the heat generated being used to convert uranyl nitrate to uranium trioxide.

Niin kuin tuote-UO^ on jauhemuodossa, niin on myös se UO2, joka on tuloksena uraniumtrioksidin pelkistyksestä. U02:lle voidaan sitten suorittaa samat lasistamistyövaiheet ja käyttää niitä edelleen tässä muodossa.Just as the product UO 2 is in powder form, so is the UO 2 resulting from the reduction of uranium trioxide. The same glazing steps can then be performed on the UO2 and further used in this form.

Keksintöä valaistaan seuraavassa edelleen seuraavien esimerkkien avulla.The invention is further illustrated by the following examples.

Esimerkki 1 Tämän keksinnön mukaista menetelmää havainnollistava esimerkki koskee trihydratoidun uranyylinitraatin, jonka sulamispiste on 113°C, hajottamista.Example 1 An illustrative example of the process of this invention relates to the decomposition of trihydrated uranyl nitrate having a melting point of 113 ° C.

Tämän tekemistä varten syötettiin 44 grammaa mainitun uranyylinitraatin kiteitä laboratorio-koelaitteeseen, joka koostui pyörivästä reaktorista, jonka tilavuus oli 1 litra ja joka oli sijoitettu termostoituun kylpyyn, jonka lämpötila oli oh-: jelmoitu.To do this, 44 grams of crystals of said uranyl nitrate were fed to a laboratory test apparatus consisting of a rotating reactor having a volume of 1 liter and placed in a thermostated bath with a programmed temperature.

Mainittu reaktori oli yhdistetty laitteeseen, jolla voitiin alentaa sen painetta, ja joka laite oli varustettu paineen säätimellä. Täten mainitun reaktorin sisäpuolelle vakiinnutettiin 25 mm Hg jäännöspaine.Said reactor was connected to a device for reducing its pressure, which device was equipped with a pressure regulator. Thus, a residual pressure of 25 mm Hg was stabilized inside said reactor.

9 744549 74454

Kylvyn alkulämpötila asetettiin 110°C:een. Sitten tämän kylvyn lämpötila nostettiin vähitellen 330°C:een 90 minuutissa, ja pysytettiin tässä lämpötilassa yhtä pitkän ajan. Käsittelyn kokonaisaika oli täten 180 minuuttia.The initial bath temperature was set at 110 ° C. The temperature of this bath was then gradually raised to 330 ° C in 90 minutes, and maintained at this temperature for an equal period of time. The total processing time was thus 180 minutes.

Tänä aikana vesihöyryn osapaine vaihteli 25 ja 0 mm Hg välillä. Reaktorista lähtevät poistokaasut otettiin talteen jäähdyttämällä. Tällöin saatiin talteen 29 g jauhemaista, ruosteenDuring this time, the partial pressure of water vapor varied between 25 and 0 mm Hg. Exhaust gases from the reactor were recovered by cooling. This gave 29 g of a powdery, rusty

väristä tuotetta, joka koostui UO^ssta, jonka ominaispinta-2-1 Ja colored product consisting of UO 2 having a specific surface area of 2-1 J

ala oli 22,9 m .g /ja jonka huokostilavuus, kun kyseessä ovat huokoset, joiden säde on enintään 7,5 mikronia, oli 0,28 cm .g , ja jonka huokosten tilavuusjakauma oli bimodaa-linen niin, että yksi moodeista sijaitsi 10 ja 15 nanometrin välillä ja toinen moodi sijaitsi 2000 ja 2500 nanometrin vä- _3had an area of 22.9 m / g and a pore volume of 0.28 cm .g for pores with a radius of up to 7.5 microns and a bimodal pore volume distribution with one of the modes located at 10 and 15 nanometers, and the second mode was located between 2000 and 2500 nanometers

Iillä, kun taas sen näennäistiheys oli 0,7 g.cmIt, while its apparent density was 0.7 g.cm

Keksinnön mukaisella menetelmällä saadun UO^jn fysikaalisten ominaisuuksien analyysi erottaa sen tuotteista, jotka on saatu ennestään tunnetun tekniikan mukaisilla denitrausmenetel-millä, ja sen ominaisuudet ovat aina paljon edullisemmat myö-hempien muuntokäsittelyjen kannalta, kuten pelkistyksen, fluo-rauksen ja nitrauksen kannalta, erityisesti mitä tulee muutok-sen kinetiikkaan, joka on paljon parempi.The analysis of the physical properties of the UO 2 obtained by the process according to the invention distinguishes it from the products obtained by prior art denitration processes, and its properties are always much more advantageous for subsequent conversion treatments such as reduction, fluorination and nitration, especially comes a change in its kinetics, which is much better.

Esimerkki 2 Tämä esimerkki koskee heksahydratoidun uranyylinitraatin hajottamista, joka, keksinnön mukaisen menetelmän laajan sovellutusalueen havainnollistamiseksi, on suoritettu kahdessa vaiheessa.Example 2 This example relates to the decomposition of hexahydrated uranyl nitrate, which, in order to illustrate the wide range of applications of the process according to the invention, has been carried out in two steps.

Tätä varten syötettiin 39,2 g mainitun heksahydratoidun uranyylinitraatin kiteitä ensimmäiseen pyörivään reaktoriin, : : joka oli samanlainen kuin esimerkissä 1 käytetty.To this end, 39.2 g of crystals of said hexahydrated uranyl nitrate were fed to a first rotating reactor similar to that used in Example 1.

Tämä reaktori, joka oli varustettu lämpötilan ohjelmoinnilla, oli yhdistetty laitteeseen, jolla painetta voitiin alentaa, ja joka laite puolestaan oli varustettu paineen säätimellä. Tämän reaktorin sisälle aseteltiin jäännöspaineeksi 25 mm Hg.This reactor, equipped with temperature programming, was connected to a device for reducing the pressure, which in turn was equipped with a pressure regulator. A residual pressure of 25 mm Hg was set inside this reactor.

. 74454 10. 74454 10

Kylvyn alkulämpötilaksi asetettiin 50°C. Sitten tämä lämpötila nostettiin vähitellen 230°C:een 75 minuutissa. Tässä lämpötilassa saatu tuote oli tullut sulamattomaksi.The initial bath temperature was set at 50 ° C. This temperature was then gradually raised to 230 ° C in 75 minutes. The product obtained at this temperature had become undigested.

Saatu sulamaton tuote siirrettiin sitten kiinteäpohjäiseen reaktoriin, jonka sisäläpimitta oli 29 mm ja joka toimi ilmakehän paineessa. Tätä reaktoria lämmitettiin "Joule-ilmiöllä" ja sen läpi virtasi kuiva ilmavirta, jonka virtaama oli 60 1 tunnissa. Lämpötila nostettiin sitten 230°C:sta 500°C:een 60 minuutissa. Denitrauksen kokonaisaika oli 135 minuuttia.The resulting unmelted product was then transferred to a solid-bottomed reactor having an inner diameter of 29 mm and operating at atmospheric pressure. This reactor was heated by the "Joule effect" and a dry air flow of 60 l / h flowed through it. The temperature was then raised from 230 ° C to 500 ° C in 60 minutes. The total denitration time was 135 minutes.

Näiden kahden vaiheen aikana vesihöyryn osapaine laski 25:stä 0 mm:iin Hg. Sitten saatiin talteen 22,3 g jauhemaista, vihertävää tuotetta, joka oli UCK:a. Tämän UCU:n ominaispinta-ala 2-1 J J oli 23,2 m .g , sen hiukkastilavuus (huomioonotettuina hiuk- 3 —1 kaset, joiden säde oli vähintään 7,5 mikronia) oli 0,23 cm .g ja jossa hiukkasten tilavuuksien bimodaalinen jakauma säteiden funktiona esiintyi kahtena maksimina, joista ensimmäinen sijaitsi 10 ja 12,5 nanometrin välillä ja toinen 1000 ja 1250 _ 3 nanometrin välillä, kun taas sen näennäistiheys oli 1,24 g.cm : Esimerkki 3 : Tämä esimerkki havainnollistaa heksahydratoidun uranyylinit- raatin hajottamista yhdessä ainoassa reaktorissa ja yhdessä ainoassa vaiheessa.During these two phases, the partial pressure of water vapor decreased from 25 to 0 mm Hg. 22.3 g of a powdery, greenish product which was UCK was then recovered. This UCU had a specific surface area of 2-1 JJ, 23.2 m.g, a particle volume (taking into account particles 3-1 of a radius of at least 7.5 microns) of 0.23 cm .g, and a particle volume the bimodal distribution as a function of radii occurred at two maxima, the first between 10 and 12.5 nanometers and the second between 1000 and 1250 _ 3 nanometers, while its apparent density was 1.24 g.cm: Example 3: This example illustrates hexahydrated uranyl nitrate decomposition in a single reactor and in a single step.

Esimerkissä 1 selitettyyn laboratorio-koereaktoriin syötettiin 47,3 g mainitun nitraatin kiteitä. Reaktorin sisään vakiinnutettiin 25 mm Hg jäännöspaine.47.3 g of crystals of said nitrate were fed to the laboratory test reactor described in Example 1. A residual pressure of 25 mm Hg was established inside the reactor.

Termostoidun kylvyn, jonka lämpötila oli ohjelmoitu, alkuläm-- pötila oli 50°C. Sitten tämän kylvyn lämpötila vähitellen nos tettiin 350°C:een 150 minuutissa ja pysytettiin tällä tasolla 45 minuuttia.The initial temperature of the thermostated bath, which was programmed, was 50 ° C. The temperature of this bath was then gradually raised to 350 ° C in 150 minutes and maintained at that level for 45 minutes.

Tämän hajottumisen edetessä vesihöyryn osapaine laski 25:stä 0 mm:iin Hg. Tämän hajotuksen päätyttyä saatiin talteen 11 74454 27,9 g jauhemaista UCK, jonka väri oli ruosteenpunainen. Tä- J 2-1 män UO^in ominaispinta-ala oli 22,9 m .g , sen huokostilavuus (huomioonotettuna huokoset, joiden säde oli enintään 7,5 mik- 3 -1 ronia) oli 0,31 cm .g ja sen huokostilavuuksien bimodaali-sessa jakaumassa säteiden suhteen oli kaksi maksimia, joista ensimmäinen sijaitsi 12,5 ja 16,0 ja toinen 1000 ja 1250 nano- -3 metrin välillä, kun taas sen näennäistiheys oli 1,33 g.cm Esimerkki 4 Tämä esimerkki havainnollistaa heksahydratoidun uranyylinit-raatin hajottamista yhdessä vaiheessa, pyörivässä reaktorissa, jossa denitrautuminen saadaan aikaan hyvin nopeasti, mistä alkaen tuote hajoamisen aikana muuttuu sulamattomaksi. Tätä tarkoitusta varten syötettiin 49,7 g heksahydratoitua uranyy-linitraattia, joka oli hilsemäisessä muodossa, ensimmäisessä esimerkissä selitettyyn laboratorio-reaktoriin.As this decomposition progressed, the partial pressure of water vapor decreased from 25 to 0 mm Hg. At the end of this decomposition, 11 74454 27.9 g of powdery UCK with a rusty red color were recovered. The specific surface area of this U 2-1 was 22.9 μg, its pore volume (taking into account pores with a radius of up to 7.5 microns) was 0.31 cm and its the bimodal distribution of pore volumes with respect to radii had two maxima, the first between 12.5 and 16.0 and the second between 1000 and 1250 nano--3 meters, while its apparent density was 1.33 g.cm Example 4 This example illustrates the hexahydrated decomposition of uranyl nitrate in one step, in a rotating reactor, in which denitration is effected very rapidly, from which point the product becomes decomposable during decomposition. For this purpose, 49.7 g of hexahydrated uranyl linitrate in flaky form was fed to the laboratory reactor described in the first example.

Tämän koereaktorin sisään vakiinnutettiin 25 mm Hg jäännöspai- ne. Termostoidun kylvyn, jonka lämpötila oli ohjelmoitu, alku- lämpötila oli 50°C. Sitten tämän kylvyn lämpötila nostettiin . *: vähitellen 230°C:een 80 minuutissa, jossa lämpötilassa saatu tuote ei enää ollut sulavaa. Sitten lämpötila nostettiin äkkiä : 340°C:een 10 minuutissa ja pysytettiin tällä tasolla 60 min.A residual pressure of 25 mm Hg was established inside this experimental reactor. The initial temperature of the thermostated bath, which was programmed, was 50 ° C. The temperature of this bath was then raised. *: gradually to 230 ° C in 80 minutes, at which temperature the product was no longer meltable. The temperature was then raised abruptly to 340 ° C in 10 minutes and maintained at this level for 60 minutes.

Käsittelyn kestäessä, so. 150 minuutin ajan, reaktorin jäännös- -f- paine pysytettiin 25 mm Hg:ssa. Tänä aikana vesihöyryn osapai- ne laski 25:stä 0 millimetriin Hg. Talteen saatiin tällöin 28,3 g hilsemäistä tuotetta, joka oli väriltään ruosteenväris-During the processing, i.e. For 150 minutes, the residual reactor pressure was maintained at 25 mm Hg. During this time, the partial pressure of water vapor decreased from 25 to 0 millimeters Hg. 28.3 g of a scaly product were obtained, which was rusty in color.

tä ja joka oli amorfista UO^ra. Tämän UCU:n ominaispinta-ala 3-1 J Jand which was amorphous. The specific surface area of this UCU is 3-1 J J

oli 21,6 m .g , sen hiukkastilavuus (huomioonotettuna hiukka- 3 -1 set, joiden säde oli enintään 7,5 mikronia) oli 0,27 cm .g , ja jonka hiukkastilavuuden bimodaalisessa jakaumassa, sätei-den funktiona, oli kaksi maksimia, joista ensimmäinen sijaitsi 12,5 ja 15,0 nanometrin ja toinen 2000 ja 2500 nanometrin välillä.was 21.6 m.g, its particle volume (taking into account particles 3 -1 with a radius of up to 7.5 microns) was 0.27 cm .g, and its particle volume in the bimodal distribution, as a function of radii, was two max. , the first of which was located between 12.5 and 15.0 nanometers and the second between 2000 and 2500 nanometers.

Claims (13)

74454 1274454 12 1. Erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä termisesti denitraamal1 a hydrattua uranyylinitraattia, jonka kaava on uo2(N0312*xH2°. jossa 2 ,$ x < 6, jossa menetelmässä uranyylinitraatti altistetaan kiinteässä muodossaan termiseen käsittelyyn, joka käsittää sen, että se lämmitetään al-kulämpöti1astaan, joka aina on pienempi kuin sen sulamislämpö-tila, 1oppulämpöti1 aan saakka, joka on vähintään 260°C, suorittaen käsittely sillä tavoin, että tuotteen lämpötila jokaisella hetkellä on aina pienempi kuin sen hetkellistä koostumusta vastaava sulamislämpötila, tunnettu siitä, että vesihöyryn osapaine käsittelyti1assa on enintään 65 mm Hg.A process for the preparation of highly reactive uranium trioxide by thermally denitrating a hydrogenated uranyl nitrate of the formula uo2 (NO312 * xH2 °. Wherein 2, $ x <6, wherein the uranyl nitrate in its solid form is subjected to a heat treatment comprising heating it to its initial temperature). always lower than its melting point, up to a final temperature of at least 260 ° C, treated in such a way that the temperature of the product at any time is always lower than the melting temperature corresponding to its current composition, characterized in that the partial pressure of water vapor in the treatment vessel does not exceed 65 mm Hg. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että 1oppulämpöti1 a valitaan väliltä 260°C - 600°C, ja o o mieluimmin väliltä 300 C - 500 C.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to Claim 1, characterized in that the final temperature 1a is chosen between 260 ° C and 600 ° C, and preferably between 300 ° C and 500 ° C. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidi n valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että terminen denitraatio suoritetaan vesihöyryn osapaineessa, joka enintään on 40 mm Hg.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to Claim 1 or 2, characterized in that the thermal denitration is carried out at a partial pressure of water vapor of at most 40 mm Hg. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että terminen denitrauskäsittely suoritetaan paineessa, joka on enintään ilmakehän paineen suuruinen.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the thermal denitration treatment is carried out at a pressure of at most atmospheric pressure. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että terminen denitrauskäsittely suoritetaan alennetussa paineessa, joka mieluummin on enintään 65 mm Hg.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to Claim 4, characterized in that the thermal denitration treatment is carried out under reduced pressure, preferably not more than 65 mm Hg. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että siitä alkaen kun kiinteä faasi käsittelyn kuluessa tulee sulamattomaksi, se lämmitetään enintään 13 74454 600°C lämpötilaan lämpötilan nostonopeudella, joka on välillä 4°C - 800°C minuutissa.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to one of Claims 1 to 5, characterized in that from the time the solid phase becomes unmelted during the treatment, it is heated to a maximum temperature of 13 74454 600 ° C at a temperature raising rate of between 4 ° C and 800 ° C per minute. . 7. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-6 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että menetelmän suorittamiseen tarvittava aika on 5 ja 600 minuutin välillä ja mieluimmin 5 ja 200 minuutin välillä.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the time required to carry out the process is between 5 and 600 minutes, and preferably between 5 and 200 minutes. 8. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-7 mukainen erittäin reaktiivisen uraniumtrioksidin valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että denitraus suoritetaan vähintään kahdessa vaiheessa.Process for the preparation of highly reactive uranium trioxide according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the denitration is carried out in at least two steps. 9. Erittäin reaktiivinen uraniumtrioksidi, joka on saatu termisesti denitraamalla hydratoitua uranyylinitraattia, jonka kaava on UO2(NO^)2·χΗ20/ patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että BET-ominaispinta-ala on vähintään 15 m^/g.Highly reactive uranium trioxide obtained by thermal denitration of hydrated uranyl nitrate of the formula UO 2 (NO 2) 2 · χΗ 20 / according to claim 1, characterized in that the BET specific surface area is at least 15 m 2 / g. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen erittäin reaktiivinen uraniumtrioksidi, joka on saatu termisesti denitraamalla hydratoitua uranyylinitraattia, jonka kaava on UO2 (NO-j) 2 .x^O, tunnettu siitä, että sen näennäistiheys on yleensä _3 pienempi kuin 1,5 ja mieluimmin on välillä 0,4-1,4 g.cmThe highly reactive uranium trioxide obtained by the thermal denitration of hydrated uranyl nitrate of the formula UO2 (NO-j) 2 .x2O according to claim 9, characterized in that it has an apparent density of generally _3 less than 1.5 and preferably between 0.4-1.4 g.cm 11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen erittäin reaktiivinen uraniumtrioksidi, joka on saatu termisesti denitraamalla hydratoitua uranyylinitraattia, jonka kaava on U02(N03)2.xi^O, tunnettu siitä, että sen huokostilavuus, huokosia, joiden säde on pienempi kuin 7,5 mikronia, on välillä 0,15 - 3 -3 1,0 cm /g, mieluimmin välillä 0,2-0,7 cm /g.The highly reactive uranium trioxide obtained by the thermal denitration of hydrated uranyl nitrate of the formula UO 2 (NO 3) 2.xi 2 O according to claim 9, characterized in that its pore volume, pores with a radius of less than 7.5 microns, is between 0.15 and 3 -3 1.0 cm / g, preferably between 0.2 and 0.7 cm / g. 12. Patenttivaatimuksen 9-11 mukainen erittäin reaktiivinen uraniumtrioksidi, joka on saatu termisesti denitraamalla hydratoitua uranyylinitraattia, jonka kaava on U02(NO^)2·χΗ20' tunnettu siitä, että sen huokostilavuus on bimodaali-sesti jakautunut. 14 74454Highly reactive uranium trioxide according to Claims 9 to 11, obtained by thermally denitrating hydrated uranyl nitrate of the formula UO 2 (NO 2) 2 · χΗ20 ', characterized in that its pore volume is bimodal. 14 74454 13· Patenttivaatimuksen 12 mukainen erittäin reaktiivinen uraniumtrioksidi, joka on saatu termisesti denitraamalla hyd- ratoitua uranyylinitraattia, jonka kaava on UO (NO ) .xH 0, 2 3 2 2 tunnettu siitä, että huokostilavuuden jakauman ensimmäinen moodi huokosten säteen funktiona sijaitsee 8 ja 40 na-nometrin välillä ja toinen moodi 500 ja 5000 nanometrin välillä.Highly reactive uranium trioxide obtained by thermal denitration of hydrated uranyl nitrate of the formula UO (NO) .xH 0, 2 3 2 2 according to Claim 12, characterized in that the first mode of pore volume distribution as a function of pore radius is located at 8 and 40 na and another mode between 500 and 5000 nanometers.
FI843002A 1982-11-30 1984-07-27 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV HOEGREAKTIV UO3 GENOM TERMISK SOENDERDELNING AV HYDRATERAT URANYLNITRAT I FAST FORM. FI74454C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8220355A FR2536737B1 (en) 1982-11-30 1982-11-30 PROCESS FOR OBTAINING HIGH REACTIVITY UO3 THERMAL DECOMPOSITION IN THE SOLID FORM OF HYDRATED URANYLE NITRATE
FR8220355 1982-11-30
PCT/FR1983/000239 WO1984002124A1 (en) 1982-11-30 1983-11-29 Method for obtaining uo3 of high reactivity by thermal decomposition in solid form of hydrated uranyl nitrate
FR8300239 1983-11-29

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI843002A0 FI843002A0 (en) 1984-07-27
FI843002A FI843002A (en) 1984-07-27
FI74454B true FI74454B (en) 1987-10-30
FI74454C FI74454C (en) 1988-02-08

Family

ID=9279798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI843002A FI74454C (en) 1982-11-30 1984-07-27 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV HOEGREAKTIV UO3 GENOM TERMISK SOENDERDELNING AV HYDRATERAT URANYLNITRAT I FAST FORM.

Country Status (21)

Country Link
EP (1) EP0126746B1 (en)
JP (1) JPS59502102A (en)
KR (1) KR870001138B1 (en)
CA (1) CA1219114A (en)
CS (1) CS247170B2 (en)
DD (1) DD216704A5 (en)
DE (1) DE3375131D1 (en)
ES (1) ES8702307A1 (en)
FI (1) FI74454C (en)
FR (1) FR2536737B1 (en)
GR (1) GR72862B (en)
HU (1) HU190465B (en)
IL (1) IL70338A (en)
IT (1) IT1167395B (en)
NO (1) NO843015L (en)
PH (1) PH19273A (en)
PL (1) PL141522B1 (en)
RO (1) RO89868A (en)
WO (1) WO1984002124A1 (en)
YU (1) YU234183A (en)
ZA (1) ZA838891B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2555566B1 (en) 1983-11-25 1989-02-17 Comurhex PROCESS FOR THE PREPARATION OF POWDER METAL OXIDES FROM AQUEOUS SOLUTIONS OR SOLID MIXTURES OF METAL NITRATES
FR3037331B1 (en) * 2015-06-12 2019-09-13 Orano Cycle INSTALLATION, THERMAL DENITRATING METHOD, USE OF SUCH A INSTALLATION AND PRODUCT OBTAINED BY SUCH A METHOD
JP7368620B2 (en) * 2019-11-04 2023-10-24 エックス-エナジー, エルエルシー Preparation of acid-deficient uranyl nitrate solution

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2981592A (en) * 1957-05-13 1961-04-25 Lawroski Stephen Method and apparatus for calcining salt solutions
NL279266A (en) * 1961-06-05
GB1054783A (en) * 1962-06-25 1900-01-01
US3355393A (en) * 1965-09-14 1967-11-28 Minnesota Mining & Mfg Small spherical nuclear fuel particles and processes of making same
FR2370695A1 (en) * 1976-11-16 1978-06-09 Comurhex Uranium oxide prodn. by thermal decomposition of uranyl nitrate - with catalytic reduction of the nitrogen oxide(s) produced to provide heat for the process
FR2526006A1 (en) * 1982-04-30 1983-11-04 Comurhex PROCESS FOR OBTAINING UO3 OF HIGH SPECIFIC SURFACE FROM URANYLE HYDRATE NITRATE

Also Published As

Publication number Publication date
FI843002A0 (en) 1984-07-27
FR2536737A1 (en) 1984-06-01
FI74454C (en) 1988-02-08
KR870001138B1 (en) 1987-06-11
WO1984002124A1 (en) 1984-06-07
DD216704A5 (en) 1984-12-19
DE3375131D1 (en) 1988-02-11
YU234183A (en) 1986-02-28
ES8702307A1 (en) 1986-12-16
FI843002A (en) 1984-07-27
PL244833A1 (en) 1985-06-04
CS247170B2 (en) 1986-12-18
IL70338A (en) 1987-02-27
ES527624A0 (en) 1986-12-16
RO89868A (en) 1986-09-30
IT8323913A0 (en) 1983-11-28
IT1167395B (en) 1987-05-13
PH19273A (en) 1986-02-21
EP0126746A1 (en) 1984-12-05
CA1219114A (en) 1987-03-17
EP0126746B1 (en) 1988-01-07
FR2536737B1 (en) 1985-12-13
GR72862B (en) 1983-12-14
JPS59502102A (en) 1984-12-20
ZA838891B (en) 1984-07-25
HU190465B (en) 1986-09-29
PL141522B1 (en) 1987-08-31
KR840006795A (en) 1984-12-03
JPH049735B2 (en) 1992-02-21
NO843015L (en) 1984-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4687601A (en) Process for the preparation of pulverulent metallic oxides from metallic nitrates
KR890004802B1 (en) Process for conversion of uf6 to uo 2
FI74454C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV HOEGREAKTIV UO3 GENOM TERMISK SOENDERDELNING AV HYDRATERAT URANYLNITRAT I FAST FORM.
US4585634A (en) Process for the production of uranium trioxide having a large specific surface from hydrated uranyl nitrate
Lerch et al. Nuclear fuel conversion and fabrication chemistry
US3310386A (en) Preparation of plutonium oxide sol and calcined microspheres
Kulyako et al. Preparation of uranium oxides in nitric acid solutions by the reaction of uranyl nitrate with hydrazine hydrate
Myasoedov et al. Preparation of Np, Pu, and U dioxides in nitric acid solutions in the presence of hydrazine hydrate
Tsuji et al. Ion-exchange selectivity for alkali metal ions on a cryptomelane-type hydrous manganese dioxide
Wada et al. Photochemical dissolution of UO2 powder in nitric acid solution at room temperature
Murchie et al. Uranium conversion and enrichment
US3531416A (en) Process for producing uo2-puo2 oxide compositions
Kumar et al. Effect of process parameters on the recovery of thorium tetrafluoride prepared by hydrofluorination of thorium oxide, and their optimization
US3288717A (en) Method for preparation of urania sols
US3625661A (en) Separation of titanium fluoride and niobium fluoride from gaseous uranium hexafluoride containing same
Alfredson Pilot plant development of processes for the production of nuclear grade uranium dioxide
US3697441A (en) Method for preparing stable actinide peroxide sols
Deptuła et al. Inorganic sol-gel preparation of medium sized microparticles of Li 2 TiO 3 from TiCl 4 as tritium breeding material for fusion reactors
Baran Conversion of uranium hexafluoride to uranium dioxide with minimum fluorine content
Deptuła et al. Fabrication of uranium dioxide microspheres by classic and novel sol-gel processes
Dang et al. Study on precipitation of amoni diuranate-(NH 4) 3 U 2 O 7 from UO 2 F 2-HF solution for fuel ceramic UO 2 powder preparation
CN113881862A (en) Method for separating uranium and neptunium by fluorination volatilization technology
Deptuła et al. MODIFICATIONS OF SOL-GEL METHOD TO THE SYNTHESIS OF MICROSPHERES OF URANIUM DIOXIDE
Setyadji et al. ION EXCHANGE COLUMN PERFORMANCE MODE LFOR SEPARATION OF ZIRCONIUM AND HAFNIUMIN ADSORPTION PROCESS
Daumas et al. Nitride targets elaborated by sol-gel processing for actinide incineration

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: COMURHEX