FR2661667A1 - PROCESS FOR OBTAINING MIXED OXIDES OF TYPE (A / B) O2. - Google Patents
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Abstract
a) Procédé d'obtention d'oxydes mixtes du type (A/B)O2 , où A est l'uranium b) Procédé caractérisé en ce que f) les métaux ensemble à l'aide d'un cation organique sont précipités sous forme de composé complexe anionique, g) la décomposition du précipité séparé est effectuée à l'air à 400 à 800degré C et h) comme atmosphère de gaz réductrice une atmosphère d'oxyde de carbone est mise en œuvre. c) L'invention concerne un procédé d'obtention d'oxydes mixtes du type (A/B)O2a) Process for obtaining mixed oxides of the (A / B) O2 type, where A is uranium b) Process characterized in that f) the metals together using an organic cation are precipitated in the form of anionic complex compound, g) the decomposition of the separated precipitate is carried out in air at 400 to 800 degrees C and h) as a reducing gas atmosphere a carbon monoxide atmosphere is used. c) The invention relates to a process for obtaining mixed oxides of the (A / B) O2 type
Description
"Procédé d'obtention d'oxydes mixtes du type (A/B)O 21 ' L'invention"Process for obtaining mixed oxides of type (A / B) O 21 'The invention
concerne un procédé d'obtention d'oxydes mixtes du type (A/B)02 à base de deux métaux A et B dans lesquels A représente de l'Uranium, a) qui provient d'une solution aqueuse des métaux dans lesquels l'Uranium se présente sous forme hexavalente en tant que U 02 et le métal B est tétravalent en tant que B 4 +, b) la solution est additionnée de Carbonate, c) une valeur de p H est ajustée dans la zone alcaline, d) les métaux sont précipités, e) le précipité du dépôt est séparé et traité à nouveau, pour lequel le traitement à nouveau comprend les étapes de procédé: de composition et relates to a process for obtaining mixed oxides of the type (A / B) 02 based on two metals A and B in which A represents Uranium, a) which comes from an aqueous solution of the metals in which the Uranium is in hexavalent form as U 02 and the metal B is tetravalent as B 4 +, b) Carbonate is added to the solution, c) a p H value is adjusted in the alkaline zone, d) the metals are precipitated, e) the deposit precipitate is separated and treated again, for which the treatment again comprises the process steps: of composition and
chauffage sous atmosphère de gaz réduc- heating under a reduced gas atmosphere
trice, Un procédé de ce type est connu du brevet allemand 2 811 959 Selon ce procédé, les cristaux A process of this type is known from German patent 2,811,959. According to this process, the crystals
mixtes (U/Pu)02 solubles dans l'acide nitrique 10- mixed (U / Pu) 02 soluble in nitric acid 10-
molaires en tant que stade préliminaire pour la fabrication de composés de combustibles nucléaires frittés obtenus par mélange d'une solution de nitrate d'uranyle et d'une solution de nitrate de plutonium, en ce que l'on oxyde le plutonium dans le mélange également au degré de valence de l'uranium, que l'on remet ce mélange ensuite dans une solution à 20 % de carbonate d'Ammonium, d'oxalate ou de carbamate, pendant que l'on ajoute peu à peu en même temps NH 3 jusqu'à ajustement de la valeur du p H à 8,1 à 8,5 ainsi que C 02 en excès, que l'on maintient la température à 45 à 600 C pour la précipitation d'un complexe U/Pu, que l'on sèche le produit obtenu, qu'on le décompose à environ 1000 sous vide, qu'on le calcine en atmosphère réductrice à 300 à 7000 C, et ensuite sous amenée d'air en (U/Pu)02 avec un rapport désiré Oxygène/Métal Comme atmosphère réductrice une molars as a preliminary stage for the manufacture of sintered nuclear fuel compounds obtained by mixing a solution of uranyl nitrate and a solution of plutonium nitrate, in that the plutonium is also oxidized in the mixture to the valence level of uranium, which is then put back into a 20% solution of ammonium carbonate, oxalate or carbamate, while NH 3 is added little by little at the same time until the p H value is adjusted to 8.1 to 8.5 as well as C 02 in excess, that the temperature is maintained at 45 to 600 C for the precipitation of a U / Pu complex, that l '' the product obtained is dried, decomposed to about 1000 under vacuum, calcined in a reducing atmosphere at 300 to 7000 C, and then under air supply in (U / Pu) 02 with a desired ratio Oxygen / Metal As a reducing atmosphere a
atmosphère Argon/Hydrogène est proposée. Argon / Hydrogen atmosphere is proposed.
L'Uranium et le Plutonium se présentent dans Uranium and Plutonium occur in
la précipitation sous forme de complexe cationique. precipitation as a cationic complex.
Le procédé propose une étape d'oxydation du The method proposes a step of oxidizing the
plutonium de l'état tétravalent à l'état hexavalent. plutonium from the tetravalent state to the hexavalent state.
L'oxydation peut s'effectuer par surchauffe et concentration de la solution de départ à 134 à Oxidation can be carried out by overheating and concentration of the starting solution at 134 to
1500 C Il est cependant possible d'effectuer l'oxyda- 1500 C It is however possible to carry out the oxidation
tion par voie électrochimique ou à l'aide d'agents electrochemically or using agents
d'oxydation comme Ago ou 03 Au cours de la surchauf- oxidation like Ago or 03 During overheating-
fe et par oxydation électrochimique des dispositifs coûteux sont nécessaires pour l'exécution du procédé, qui consomment beaucoup d'énergie L'addition d'agents d'oxydation est défavorable en raison d'impuretés possibles de l'oxyde mixte qui s'est formé (Ago) ou en fe and by electrochemical oxidation expensive devices are necessary for the execution of the process, which consume a lot of energy The addition of oxidizing agents is unfavorable due to possible impurities of the mixed oxide which has formed (Ago) or in
raison d'objections relatives à la sécurité ( 03). reason for security related objections (03).
L'invention propose un procédé simplifié du type mentionné en premier lieu pour lequel l'oxydation du Plutonium de l'état tétravalent à l'état hexavalent The invention provides a simplified method of the type mentioned first for which the oxidation of Plutonium from the tetravalent state to the hexavalent state
est superflue.is superfluous.
L'objectif est résolu, conformément à l'in- The objective is resolved in accordance with the
vention, en ce que f) les métaux ensemble à l'aide d'un cation organique sont précipités sous forme de composé complexe anionique, g) la décomposition du précipité séparé est effectuée à l'air à 400 à 8000 C et h) comme atmosphère de gaz réductrice une atmosphère d'oxyde de carbone est mise en oeuvre. vention, in that f) the metals together using an organic cation are precipitated in the form of an anionic complex compound, g) the decomposition of the separated precipitate is carried out in air at 400 to 8000 C and h) as reducing gas atmosphere a carbon monoxide atmosphere is used.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the
vention le métal B est formé de Thorium ou de vention the metal B is formed from Thorium or
Plutonium ou de Cérium.Plutonium or Cerium.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the
vention comme cation organique le pentadecyl, Hexadecyl-, l'heptadecyl et l'octadecylpyridinim est vention as organic cation pentadecyl, Hexadecyl-, heptadecyl and octadecylpyridinim is
mis en jeu.put in play.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the
ention la précipitation des métaux s'effectue à une température entre 20 e C et le point de congélation de ention the precipitation of metals takes place at a temperature between 20 e C and the freezing point of
la solution.the solution.
Il est connu des brevets européensIt is known to European patents
0 224 277, O 228 051 et O 228 679 de séparer sélecti- 0 224 277, O 228 051 and O 228 679 to selectively separate
vement l'un de l'autre l'Uranium et le Plutonium par uranium and plutonium by each other
utilisation de cations organiques.use of organic cations.
Ces procédés ne peuvent pas résoudre le problème selon l'invention, car en même temps l'uranium et le Plutonium sont précipités l'un après These methods cannot solve the problem according to the invention, because at the same time the uranium and the plutonium are precipitated one after the other.
l'autre Entre la première et la seconde précipita- the other Between the first and the second precipitated-
tion, la valence du combustible nucléaire encore tion, the valence of nuclear fuel still
maintenu en solution doit être modifiée. kept in solution should be changed.
En outre on connaît de la demande de brevet allemand (OS) publiée sous le ne 3 442 642 un procédé de production d'Uranium et/ou de Plutonium à partir In addition, a process for the production of Uranium and / or Plutonium is known from the German patent application (OS) published under No. 3,442,642.
d'une solution sulfurique ou nitrique par précipita- of a sulfuric or nitric solution by precipitate-
tion à l'aide de cations organiques et séparation et transformation ultérieure du précipité déposé, dans lequel le précipité d'agent tensioactif déposé est calciné jusqu'aux cendres en oxydes d'Uranium et/ou de Plutonium. Dans ce procédé l'Uranium et le Plutonium ne tion using organic cations and separation and subsequent transformation of the deposited precipitate, in which the deposited surfactant precipitate is calcined to ash in Uranium and / or Plutonium oxides. In this process Uranium and Plutonium do not
sont pas cependant également précipités conjointement. are not, however, also precipitated jointly.
La précipitation conjointe de l'Uranium et du Plutonium n'est, selon ce procédé en principe, pas possible puisqu'on travaille en milieu acide Ceci provient aussi de l'exemple d'exécution dans lequel le Plutonium est précipité à l'aide de Cetyl-(hexadecyl-) pyridinium en solution acide, est séparé, ensuite The joint precipitation of Uranium and Plutonium is not possible, according to this process in principle, since one works in an acid medium This also comes from the example of execution in which the Plutonium is precipitated using Cetyl- (hexadecyl-) pyridinium in acid solution, is separated, then
malaxé avec de la poudre d'UO 2 et soumis à un traite- kneaded with UO 2 powder and subjected to a treatment
ment ultérieur C'est ainsi que, aussi selon ce procédé, aucun oxyde mixte ne peut être obtenu par This is how, also according to this process, no mixed oxide can be obtained by
précipitation conjointe d'Uranium et de Plutonium. joint precipitation of Uranium and Plutonium.
L'Uranium et le second métal de l'oxyde mixte qui peut représenter par exemple le Plutonium, le Thorium ou le Cérium, se présentent en solution aqueuse à différents degrés de Valence L'addition de, soit des réactifs de précipitation, soit d'agents redox seuls conduit à des précipités renfermant essentiellement seulement un des deux métaux En réalité pour une précipitation conjointe des deux métaux, il est essentiel que les métaux conjointement soient précipités d'une solution alcaline renfermant des carbonates ou des bicarbonates, à l'aide d'un cation organique sous forme de composés complexes Uranium and the second metal of the mixed oxide which can represent for example Plutonium, Thorium or Cerium, are present in aqueous solution at different degrees of Valence The addition of either precipitating reagents or redox agents alone leads to precipitates containing essentially only one of the two metals In reality for a joint precipitation of the two metals, it is essential that the metals jointly be precipitated from an alkaline solution containing carbonates or bicarbonates, using an organic cation in the form of complex compounds
anioniques.anionic.
Selon l'invention les métaux sont co- According to the invention the metals are co-
précipités grâce au cation organique, de la solution contenant des carbonates et/ou bicarbonates sous forme de Carbonato ou d'Hydroxocomplexes ou sous forme de Carbonato-Hydroxocomplexes mixtes En tant que cations organiques conviennent en particulier les cations precipitated by the organic cation, from the solution containing carbonates and / or bicarbonates in the form of Carbonato or Hydroxocomplexes or in the form of mixed Carbonato-Hydroxocomplexes As organic cations, cations are particularly suitable
hydrophobes Pentadecyl-, hexadecyl-(Cetyl), heptade- hydrophobic Pentadecyl-, hexadecyl- (Cetyl), heptade-
cyl et octadecylpyridinium qui sont mis en oeuvre cyl and octadecylpyridinium which are used
sous la forme de leurs sels.in the form of their salts.
Pour l'obtention de la solution contenant des carbonates et/ou des bicarbonates, on peut utiliser les sels de métal alcalin et/ou d'ammonium correspondants De préférence le carbonate de sodium To obtain the solution containing carbonates and / or bicarbonates, the corresponding alkali metal and / or ammonium salts can be used. Preferably sodium carbonate
ou le bicarbonate de sodium sont mis en oeuvre. or sodium bicarbonate are used.
La somme des concentrations en carbonate et en bicarbonate doit s'élever cinq fois ou 20 fois de préférence le décuple de la somme des cations métalliques à précipiter Dans ces conditions plus de The sum of the carbonate and bicarbonate concentrations must rise five times or 20 times preferably ten times the sum of the metal cations to be precipitated Under these conditions more than
99 % des métaux sont précipités.99% of the metals are precipitated.
La valeur du p H de la solution doit se situer entre 8 et 10 Particulièrement préférée est The p H value of the solution must be between 8 and 10 Particularly preferred is
une valeur de p H de 9.a p H value of 9.
La température en vue de la précipitation du métal doit se situer dans le cas de l'utilisation de l'octadecylpyridinium en dessous de 20 C, dans le cas de l'utilisation du pentadecyl-, de l'hexadecyl et de l'heptadecylpyridinium, en dessous de 40 C On préfère particulièrement des températures en dessous de O O C jusqu'à, juste, au-dessus du point de congélation de The temperature for the precipitation of the metal must be in the case of the use of octadecylpyridinium below 20 C, in the case of the use of pentadecyl-, hexadecyl and heptadecylpyridinium, below 40 C Particularly preferred are temperatures below OOC up to, just above, the freezing point of
la solution.the solution.
Le rapport molaire des métaux dans le précipité à des valeurs de p H constantes à température constante, et à rapport molaire fixé à l'avance des ions de métaux UO 22 + et B 4 + peut être ajusté par variation de la somme des concentrations de carbonates The molar ratio of the metals in the precipitate at constant p H values at constant temperature, and at a molar ratio fixed in advance of the metal ions UO 22 + and B 4 + can be adjusted by variation of the sum of the concentrations of carbonates
et de bicarbonates d'une manière variable en continu. and bicarbonates in a continuously variable manner.
Le précipité formé est calciné après la séparation, à l'air à une température allant de 400 à 8000 C et ensuite réduit de 500 à 1100 'C dans un courant d'oxyde de carbone Pour la préparation des oxydes mixtes U/Th la température se situe de préférence entre 500 et 700 OC Pour la préparation des oxydes mixtes U/Ce on préfère des températures entre 900 et 11000 C La durée de la réduction s'élève d'une manière typique à environ 30 mn, elle dépend cependant The precipitate formed is calcined after separation, in air at a temperature ranging from 400 to 8000 ° C. and then reduced from 500 to 1100 ° C. in a stream of carbon monoxide For the preparation of the mixed oxides U / Th the temperature is preferably between 500 and 700 OC For the preparation of mixed oxides U / Ce temperatures between 900 and 11000 C are preferred. The duration of the reduction typically amounts to approximately 30 minutes, it however depends
de la composition du précipité.of the composition of the precipitate.
Un avantage essentiel du procédé selon l'invention, en particulier lors de la préparation de combustibles nucléaires, consiste en ce que les oxydes An essential advantage of the process according to the invention, in particular during the preparation of nuclear fuels, consists in that the oxides
mixtes sont facilement solubles dans l'acide nitrique. mixtures are easily soluble in nitric acid.
On obtient des oxydes mixtes particulière- Particular mixed oxides are obtained-
ment facilement solubles lorsque le rapport molaire de l'Uranium au métal B se situe à au moins 1: 1 Pour des teneurs plus élevées en Uranium la solution s'améliore Les oxydes mixtes obtenus selon le procédé conforme à l'invention, d'Uranium et de Plutonium ou de Thorium et de Cérium dans le rapport molaire 1: 1 peuvent être encore facilement dissouts dans l'acide nitrique à 30 40 % ( 5 à 6 molaires) à température easily soluble when the molar ratio of Uranium to metal B is at least 1: 1 For higher contents of Uranium the solution improves Mixed oxides obtained according to the process according to the invention, of Uranium and Plutonium or Thorium and Cerium in the 1: 1 molar ratio can still be easily dissolved in 40% nitric acid (5 to 6 molars) at temperature
ordinaire, au moins cependant à température élevée. ordinary, at least at high temperature.
Un avantage essentiel supplémentaire réside dans le fait que des solutions de métaux très diluées peuvent être aussi utilisées Ces solutions peuvent être aussi des solutions de résidu des processus, dans lesquelles l'Uranium et par exemple le Plutonium ont An additional essential advantage resides in the fact that very dilute solutions of metals can also be used. These solutions can also be solutions of residue of the processes, in which Uranium and for example Plutonium have
été mis en oeuvre.been implemented.
L'invention va être explicitée plus précisément sur la base d'exemples d'exécution dans ce The invention will be explained more precisely on the basis of exemplary embodiments in this
qui suit.following.
Pour ces essais, le Plutonium sera simulé par du Thorium qui se comporte sur le plan chimique For these tests, the Plutonium will be simulated by Thorium which behaves chemically
d'une manière très semblable.in a very similar way.
Exemple 1Example 1
Précipitation de Th 4 + de solution aqueuse à Precipitation of Th 4 + aqueous solution at
une concentration de métaux de 10-1 mol/l. a metal concentration of 10-1 mol / l.
On a préparé 100 ml d'une solution de 0,1 100 ml of a solution of 0.1 was prepared
mol Th 4 + dans l'eau distillée (solution 1). mol Th 4 + in distilled water (solution 1).
En outre on a préparé 100 ml d'une solution de chlorure de NCetylpyridinium 0,1 molaire dans une solution de Carbonate d'Ammonium 0,2 molaire à p H 9 In addition, 100 ml of a 0.1 molar NCetylpyridinium chloride solution was prepared in a 0.2 molar ammonium carbonate solution at p H 9.
(solution 2).(solution 2).
La solution 1 a été ajoutée à la solution 2 aussi longtemps, jusqu'à ce que la formation de précipité (blanc pur, fin, bien filtrable) soit Solution 1 was added to solution 2 for as long, until the formation of precipitate (pure white, fine, well filterable) was
achevée.completed.
Le Thorium se trouvait dans la précipitation Thorium was in a rush
à plus de 99 %.more than 99%.
Exemple 2Example 2
Précipitation de Th 4 + d'une solution conte- Precipitation of Th 4 + of a solution
nant des carbonates de 10-2 mol/i et à température élevée. On a préparé 100 ml d'une solution de with 10-2 mol / i carbonates at high temperature. 100 ml of a solution of
Thorium Th 4 + 0,1 molaire, de chlorure de N- Thorium Th 4 + 0.1 molar, N- chloride
cetylpyridinium 0,1 molaire, et de Carbonate d'Ammo- 0.1 molar cetylpyridinium, and Ammonium Carbonate
nium 0,1 molaire à p H 9 dans de l'eau distillée et on chauffe à 60 'C Cette solution a été refroidie à 4 C ensuite et filtrée à température ordinaire Le 0.1 molar nium at p H 9 in distilled water and the mixture is heated to 60 ° C. This solution was then cooled to 4 ° C. and filtered at ordinary temperature.
précipité était blanc, fin et bien filtrable. precipitate was white, fine and well filterable.
Le Thorium se trouvait dans le précipité à Thorium was in the precipitate at
plus de 99 %.more than 99%.
Exemple 3Example 3
Précipitation conjointe de UO 22 + et de Th 4 + (rapport 2: 1) à partir d'une solution nitrique 1 molaire à l'aide d'une solution Cation/Carbonate pour une concentration totale en métaux de 1 molaire également. On a préparé deux solutions 1 Solution de 1,66 g de nitrate d'uranyle et de 0,94 g de nitrate de Thorium dans 5 ml d'acide Joint precipitation of UO 22 + and Th 4 + (ratio 2: 1) from a 1 molar nitric solution using a Cation / Carbonate solution for a total concentration of metals of 1 molar also. Two solutions were prepared 1 Solution of 1.66 g of uranyl nitrate and 0.94 g of thorium nitrate in 5 ml of acid
nitrique 1 molaire.1 molar nitric.
Celle-ci correspond à un rapport molaire U/Th de 2:1. 2 Solution de 9,60 g ( 0,1 molaire) de Carbonate d'Ammonium et de 17,90 g ( 0,05 molaire) de chlorure de N-cetylpyridinium dans 1000 ml d'eau distillée. La solution 1 a été ajoutée à la solution 2 et il se produit aussitôt un précipité vertjaune et bien filtrable, qui renferme l'uranium et le Thorium avec un rendement de respectivement plus de 99 % This corresponds to a U / Th molar ratio of 2: 1. 2 Solution of 9.60 g (0.1 molar) of Ammonium Carbonate and 17.90 g (0.05 molar) of N-cetylpyridinium chloride in 1000 ml of distilled water. Solution 1 has been added to solution 2 and there is immediately produced a yellow and well filterable precipitate, which contains uranium and Thorium with a yield of more than 99% respectively.
Exemple 4Example 4
Précipitation conjointe d'une solution saturée en ce qui concerne l'Uranium, d'Uranium et de Thorium (rapport 2: 1) dans une solution de Carbonate Joint precipitation of a saturated solution with respect to Uranium, Uranium and Thorium (2: 1 ratio) in a Carbonate solution
0,1 molaire par une solution Carbonate/Cation. 0.1 molar with a Carbonate / Cation solution.
Deux solutions ont été préparées: 1 50 ml d'une solution de 1,30 g ( 0,05 molaire) de nitrate d'uranyle et 0,74 g ( 0,025 molaire) de nitrate de Thorium dans une solution de Carbonate d'Ammonium 0,1 molaire ( 0,48 g pour 50 ml) Ceci Two solutions were prepared: 1 50 ml of a solution of 1.30 g (0.05 molar) of uranyl nitrate and 0.74 g (0.025 molar) of Thorium nitrate in a solution of Ammonium Carbonate 0.1 molar (0.48 g per 50 ml) This
correspond à un rapport molaire U/Th de 2: 1. corresponds to a U / Th molar ratio of 2: 1.
2 Une solution de 9,60 g ( 0,1 molaire) de Carbonate d'Ammonium et 17,90 g ( 0,05 molaire) de Chlorure de N-cetylpyridinium dans 1000 ml d'eau distil 2 A solution of 9.60 g (0.1 molar) of Ammonium Carbonate and 17.90 g (0.05 molar) of N-cetylpyridinium chloride in 1000 ml of distilled water
lée.lée.
La solution 1 a été ajoutée à la solution 2 et après environ 5 mn la précipitation se produit, Solution 1 has been added to solution 2 and after approximately 5 minutes precipitation occurs,
reconnaissable à ses reflets nacrés. recognizable by its pearly reflections.
Le précipité jaune-vert et bien filtrable contient l'Uranium et le Thorium avec un rendement de, The well-filterable yellow-green precipitate contains Uranium and Thorium with a yield of,
respectivement, plus de 99 %.respectively, more than 99%.
Exemple 5Example 5
Précipitation conjointe de U 022 + et de Th 4 + d'une solution aqueuse pour une concentration totale Joint precipitation of U 022 + and Th 4 + from an aqueous solution for a total concentration
en métaux de < 10-2 mol/l.in metals of <10-2 mol / l.
On a préparé 1 1 d'une solution de respecti- 1 1 of a respective solution was prepared.
vement 5 x 10-3 molaire UO 22 + et Th 4 + dans l'eau distillée A cette solution on a ajouté ensuite 0,1 mol de carbonate d'ammonium solide et on a ajusté la valeur du p H à 9 environ avec de l'eau ammoniacale. 5 x 10-3 molar UO 22 + and Th 4 + in distilled water to this solution was then added 0.1 mol of solid ammonium carbonate and the value of p H was adjusted to about 9 with ammonia water.
Enfin on a encore ajouté 0,5 mol de chlorure de N- Finally, 0.5 mol of N- chloride was added
cetylpyridinium solide et on a agité pendant une demi- cetylpyridinium solid and stirred for half a
heure Il s'est formé un précipité vert claire, fin qui a pu être commodément séparé par filtration Les deux métaux se trouvaient dans le précipité à plus de 99 %. hour A light green, fine precipitate formed which could be conveniently separated by filtration. The two metals were more than 99% in the precipitate.
Exemple 6Example 6
Précipitation conjointe de UO 22 + et Th 4 + (rapport molaire 1: 1) d'une solution de Carbonate 5 Joint precipitation of UO 22 + and Th 4 + (molar ratio 1: 1) of a solution of Carbonate 5
X 10-3 molaire.X 10-3 molar.
On a préparé deux solutions de respective- We prepared two solutions of respective-
ment 100 ml avec 5 x 10 + 4 mol/l de nitrate d'Uranyle, x 10-4 mol/i de nitrate de Thorium dans 5 x 10-3 mol/l de Carbonate d'Ammonium Après ajustement de la valeur du p H à 9 avec de l'ammoniaque on a ajouté dans chacune des deux solutions 10-3 mol de l'agent tensioactif le bromure d'octadecylpyridinium sous 100 ml with 5 x 10 + 4 mol / l of Uranyl nitrate, x 10-4 mol / i of Thorium nitrate in 5 x 10-3 mol / l of Ammonium Carbonate After adjusting the p value H to 9 with ammonia was added in each of the two solutions 10-3 mol of the surfactant octadecylpyridinium bromide under
forme de substance solide.form of solid substance.
Une des solutions a été agitée pendant 2 heures à 20 *C, la seconde a été agitée pendant 2 heures à 40 C. One of the solutions was stirred for 2 hours at 20 ° C, the second was stirred for 2 hours at 40 C.
Ensuite les solutions ont reposé aux tempéra- Then the solutions rested at temperatures-
tures correspondantes pendant 4 heures supplémentai- corresponding tures for an additional 4 hours
res Après filtration du précipité,le filtrat a été analysé pour l'Uranium, le Thorium et le Cation organique En outre, on a déterminé la tension superficielle du filtrat Le tableau suivant montre les résultats: Température Concentration Tension de résiduelle en mol/l superficielle Précipitation du filtrat en res After filtration of the precipitate, the filtrate was analyzed for Uranium, Thorium and organic Cation In addition, the surface tension of the filtrate was determined The following table shows the results: Temperature Concentration Residual tension in mol / l surface Precipitation of the filtrate in
O -1O -1
C n N m Uranium Thorium TensioactifC n N m Uranium Thorium Surfactant
-6 -7 -5-6 -7 -5
4 1,53 10 2,57 10 < 10 52,74 1.53 10 2.57 10 <10 52.7
-6 -7 -5-6 -7 -5
1,42 10 3,21 10 < 10 54,81.42 10 3.21 10 <10 54.8
Il ressort de cet exemple que le procédé conformément à l'invention convient aussi pour la préparation d'oxydes mixtes de combustibles nucléaires à partir de solution de résidu ayant une concentration en métaux inférieure Ainsi qu'il ressort du tableau, les concentrations en métaux aussi bien que la concentration en cation organique (agent tensioactif) également sont très faibles dans le filtrat après précipitation. It emerges from this example that the process according to the invention is also suitable for the preparation of mixed oxides of nuclear fuels from a residue solution having a lower metal concentration. As can be seen from the table, the metal concentrations also although the concentration of organic cation (surfactant) also is very low in the filtrate after precipitation.
Exemple 7Example 7
Préparation d'un oxyde mixte U/Th.Preparation of a mixed U / Th oxide.
Le précipité obtenu d'une manière corres- The precipitate obtained in a corresponding manner
pondant aux exemples 3 et 4, mais cependant avec un rapport molaire U/Th de 1: 1 a été à l'air à une température allant de 600 à 8000 C et ensuite réduit à according to examples 3 and 4, but however with a U / Th molar ratio of 1: 1 was in air at a temperature ranging from 600 to 8000 C and then reduced to
5000 C environ dans un courant d'oxyde de carbone. About 5000 C in a stream of carbon monoxide.
On obtient un oxyde mixte complet avec des constantes de réseau définies qui caractérisent à peu près une composition 1: 1 L'oxyde mixte se dissout au total dans l'acide nitrique 6 molaire par léger A complete mixed oxide is obtained with defined lattice constants which roughly characterize a 1: 1 composition. The mixed oxide dissolves in total in 6 molar nitric acid by light
chauffage sans qu'il demeure des résidus. heating without residue remaining.
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