JP2960943B2 - 六フッ化ウランの製造方法 - Google Patents
六フッ化ウランの製造方法Info
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- JP2960943B2 JP2960943B2 JP2065512A JP6551290A JP2960943B2 JP 2960943 B2 JP2960943 B2 JP 2960943B2 JP 2065512 A JP2065512 A JP 2065512A JP 6551290 A JP6551290 A JP 6551290A JP 2960943 B2 JP2960943 B2 JP 2960943B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
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- C01G43/063—Hexafluoride (UF6)
- C01G43/066—Preparation
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、三酸化ウラン、特に回収三酸化ウランから
六フッ化ウランを製造する方法に関する。
六フッ化ウランを製造する方法に関する。
本明細書中で使用される「回収三酸化ウラン」という
語句は、すでに放射線照射され、次いで公知の溶媒抽出
法によって再処理されて、再処理サイクルから特にウラ
ン不純物が分離除去された、酸化ウラン燃料から回収さ
れた三酸化ウランを意味する。
語句は、すでに放射線照射され、次いで公知の溶媒抽出
法によって再処理されて、再処理サイクルから特にウラ
ン不純物が分離除去された、酸化ウラン燃料から回収さ
れた三酸化ウランを意味する。
本発明によれば、回収三酸化ウランから六フッ化ウラ
ンを製造する方法が提供され、その方法は、回収三酸化
ウランを流動化反応器中に供給し、回収三酸化ウランを
フッ素及び不活性気体を含有する流動化気体ストリーム
と接触させ、反応器から得られる気体状生成物と反応器
の温度をモニターし、次いでそれによって反応器中の三
酸化ウランの流速と流動化気体ストリーム中のフッ素の
比率を調節して、反応器中の回収三酸化ウランを所定の
温度範囲内に維持する工程を特徴とする。
ンを製造する方法が提供され、その方法は、回収三酸化
ウランを流動化反応器中に供給し、回収三酸化ウランを
フッ素及び不活性気体を含有する流動化気体ストリーム
と接触させ、反応器から得られる気体状生成物と反応器
の温度をモニターし、次いでそれによって反応器中の三
酸化ウランの流速と流動化気体ストリーム中のフッ素の
比率を調節して、反応器中の回収三酸化ウランを所定の
温度範囲内に維持する工程を特徴とする。
温度範囲は470℃〜500℃であることが好ましい。
気体状生成物のフッ素含量をモニターすることが望ま
しい。
しい。
反応器の回りに冷却装置を配置することが好都合であ
る。
る。
流動化気体ストリームを一定の流速に維持して、流動
化気体ストリーム中の不活性気体の比率をフッ素の比率
の変化に対して相補的に変化させることが望ましい。
化気体ストリーム中の不活性気体の比率をフッ素の比率
の変化に対して相補的に変化させることが望ましい。
また、フッ化カルシウム顆粒を反応器中に断続的に供
給することが好都合である。
給することが好都合である。
回収三酸化ウランとフッ素の反応は、高度に発熱的で
あり、従来から主要な問題点を与えていたこのような反
応の１つの結果として、固形物の反応器中での焼結があ
り、それが反応速度を減少させ、反応器からの固形物の
除去を困難とする。本発明は、回収三酸化ウランの流速
と気体ストリーム中のフッ素の比率を、反応器から得ら
れた気体状生成物中のフッ素の濃度と反応器の温度とに
関連づけることによって、固形物が焼結するような最適
条件を最小限にすることができる。
あり、従来から主要な問題点を与えていたこのような反
応の１つの結果として、固形物の反応器中での焼結があ
り、それが反応速度を減少させ、反応器からの固形物の
除去を困難とする。本発明は、回収三酸化ウランの流速
と気体ストリーム中のフッ素の比率を、反応器から得ら
れた気体状生成物中のフッ素の濃度と反応器の温度とに
関連づけることによって、固形物が焼結するような最適
条件を最小限にすることができる。
以下、本発明を添付の図面中に記載されたフローシー
トを参照して、さらに実施例により、詳しく説明する。
トを参照して、さらに実施例により、詳しく説明する。
フローシートに示されるように、フッ素を含有する流
動化気体ストリームが希釈剤としての窒素とともに、公
知のフッ素容器（図示していない）から流動化反応器中
に供給されるが、顆粒状のフッ化カルシウムもまた上記
反応器中に断続的に供給される。顆粒状回収三酸化ウラ
ンは調節された速度で上記反応器中に供給されるが、そ
こで回収三酸化ウランはフッ素と反応して気体状の六フ
ッ化ウランを生成する。上記反応器中で起こる化学反応
は下記の通りである。
動化気体ストリームが希釈剤としての窒素とともに、公
知のフッ素容器（図示していない）から流動化反応器中
に供給されるが、顆粒状のフッ化カルシウムもまた上記
反応器中に断続的に供給される。顆粒状回収三酸化ウラ
ンは調節された速度で上記反応器中に供給されるが、そ
こで回収三酸化ウランはフッ素と反応して気体状の六フ
ッ化ウランを生成する。上記反応器中で起こる化学反応
は下記の通りである。
UO3＋3F2→UF6＋1 1/2O2 この発熱的化学反応から生成される熱は、217Kcal/mo
lU.である。
lU.である。
上記反応器から得られる気体状生成物はモニターされ
てフッ素が検出され、上記反応器の温度もまたモニター
される。回収三酸化ウランが反応器中に供給される速度
及び流動化気体ストリームに入るフッ素容器からのフッ
素の比率は、気体状生成物中の検出されたフッ素及び温
度の関数として調節される。このことによって、反応器
中の温度は最適範囲470〜500℃に調節されることができ
る。従って、温度変位は最小限にされる。最初に、過剰
のフッ素気体が気体状生成物中に検出された場合には、
回収三酸化ウランの反応器中への供給が増加される。ま
た反応器の温度が500℃まで上昇した場合には、回収三
酸化ウランの供給速度が減少され、必要であれば、流動
化気体ストリーム中のフッ素の比率が窒素含量の相補的
な増加を伴ってい減少される。フッ素の減少は、反応器
中で起こる化学反応数を減少させ、増加された窒素含量
は反応器からの熱伝達を助けるものである。
てフッ素が検出され、上記反応器の温度もまたモニター
される。回収三酸化ウランが反応器中に供給される速度
及び流動化気体ストリームに入るフッ素容器からのフッ
素の比率は、気体状生成物中の検出されたフッ素及び温
度の関数として調節される。このことによって、反応器
中の温度は最適範囲470〜500℃に調節されることができ
る。従って、温度変位は最小限にされる。最初に、過剰
のフッ素気体が気体状生成物中に検出された場合には、
回収三酸化ウランの反応器中への供給が増加される。ま
た反応器の温度が500℃まで上昇した場合には、回収三
酸化ウランの供給速度が減少され、必要であれば、流動
化気体ストリーム中のフッ素の比率が窒素含量の相補的
な増加を伴ってい減少される。フッ素の減少は、反応器
中で起こる化学反応数を減少させ、増加された窒素含量
は反応器からの熱伝達を助けるものである。
フッ化カルシウム顆粒は反応器中の熱伝達を助け、ま
た最初の回収三酸化ウラン中の不純物、例えばプルトニ
ウム及びトリウムを保持する。
た最初の回収三酸化ウラン中の不純物、例えばプルトニ
ウム及びトリウムを保持する。
三酸化ウランの反応器への供給は従来型のスクリュー
コンベヤー及び回転式バルブによって行うことができ、
この回転式バルブは三酸化ウランをスクリューコンベヤ
ーに分配する。適当な回転式バルブは英国ムコン社から
得ることができる。スクリューコンベヤーは１のステー
ジから他のステージに分配するように配置されたステー
ジを有していてもよい。
コンベヤー及び回転式バルブによって行うことができ、
この回転式バルブは三酸化ウランをスクリューコンベヤ
ーに分配する。適当な回転式バルブは英国ムコン社から
得ることができる。スクリューコンベヤーは１のステー
ジから他のステージに分配するように配置されたステー
ジを有していてもよい。
六フッ化ウラン及び少量の残存気体を除去した後の気
体状生成物を反応器を通じて回収させて気体状生成物中
のフッ素損失を防止することができる。
体状生成物を反応器を通じて回収させて気体状生成物中
のフッ素損失を防止することができる。
実施例 182kg/時の回収UO3を3kg/時のCaF2の供給とともに、
流動床反応器中に供給した。87kg/時のF2と希釈剤とし
ての2.5kg/時のN2とを含有する流動化気体ストリームを
反応器を通過させて回収UO3と反応させた。反応器から
得られた気体状生成物を濃縮してUF6生成物を抽出した
（〜225kg/時）。残存気体を圧縮して、回収させた。気
体状生成物中のフッ素ガスの濃度と反応器の温度をモニ
ターし、モニターから生じた信号を用いて、回収UO3の
反応器への供給と気体ストリーム中のフッ素の比率を調
節した。気体状生成物中のフッ素の濃度が５〜10容量％
である場合に、反応器内の条件が470〜500℃の最適温度
範囲内において最適であることを見出した。
流動床反応器中に供給した。87kg/時のF2と希釈剤とし
ての2.5kg/時のN2とを含有する流動化気体ストリームを
反応器を通過させて回収UO3と反応させた。反応器から
得られた気体状生成物を濃縮してUF6生成物を抽出した
（〜225kg/時）。残存気体を圧縮して、回収させた。気
体状生成物中のフッ素ガスの濃度と反応器の温度をモニ
ターし、モニターから生じた信号を用いて、回収UO3の
反応器への供給と気体ストリーム中のフッ素の比率を調
節した。気体状生成物中のフッ素の濃度が５〜10容量％
である場合に、反応器内の条件が470〜500℃の最適温度
範囲内において最適であることを見出した。
第１図は、本発明の方法の実施を示すフローシートであ
る。
る。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 43/06
Claims (13)
- 【請求項１】回収三酸化ウランから六フッ化ウランを製
造する方法であって、 流動化反応器中に回収三酸化ウランを供給し、その回収
三酸化ウランをフッ素及び不活性気体を含有する流動化
気体ストリームと接触させ、上記反応器から得られる気
体状生成物と反応器の温度をモニターし、次いで、それ
によって上記反応器中に三酸化ウランが供給される速度
と上記流動化気体ストリーム中のフッ素の比率を調節し
て、反応器中の回収三酸化ウランを所定の温度範囲に維
持することを特徴とする方法。 - 【請求項２】温度範囲が470℃から500℃の間である請求
項１に記載の方法。 - 【請求項３】反応器の回りに冷却装置を配置して反応器
を前記温度範囲内の温度に維持する請求項２に記載の方
法。 - 【請求項４】気体状生成物のフッ素含量がモニターされ
る請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】流動化気体ストリームが一定の流速に維持
され、流動化気体ストリーム中の不活性気体の比率がフ
ッ素の比率が変化するのに対して相補的に変化する請求
項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】フッ化カルシウムを含有する顆粒が反応器
中に断続的に供給される請求項１〜５のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項７】流動化気体ストリーム中のフッ素の比率が
気体状生成物の５〜10容量％となるように調節される請
求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】気体状生成物を濃縮してその中に存在する
六フッ化ウランを抽出し、次いで圧縮して回収する請求
項１〜７のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】請求項１に記載の方法を実施するための装
置であって、 流動化反応器、前記反応器中に回収三酸化ウランを供給
するための装置、フッ素及び不活性気体を含有する流動
化気体ストリームを反応器中に供給する装置、反応器の
温度をモニターする装置、反応器から得られた気体状生
成物中のフッ素をモニターする装置並びに上記温度モニ
ター装置及び気体状生成物モニター装置から得られる信
号に応じて、回収三酸化ウランの流速と流動化気体スト
リーム中のフッ素の比率を調節して、回収三酸化ウラン
を反応器中の所定の温度範囲内の温度に維持する装置を
有することを特徴とする装置。 - 【請求項１０】回収三酸化ウランを供給するための装置
が、その回収三酸化ウランをスクリューコンベヤー装置
中に分配するために配置された回転式バルブを有してい
る請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】反応器から得られた気体状生成物を濃縮
して、それから六フッ化ウランを抽出する装置を有する
請求項９又は10に記載の方法。 - 【請求項１２】六フッ化ウランの抽出後に気体状生成物
を圧縮する装置と圧縮された気体状生成物を反応器中に
回収する装置を有する請求項11に記載の装置。 - 【請求項１３】フッ化カルシウムを含有する顆粒を反応
器中に供給する請求項９〜12のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8906004.0 | 1989-03-15 | ||
| GB898906004A GB8906004D0 (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | A process for producing uranium hexafluoride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02283620A JPH02283620A (ja) | 1990-11-21 |
| JP2960943B2 true JP2960943B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=10653411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2065512A Expired - Fee Related JP2960943B2 (ja) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | 六フッ化ウランの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960943B2 (ja) |
| FR (1) | FR2644447B1 (ja) |
| GB (2) | GB8906004D0 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5207999A (en) * | 1991-08-13 | 1993-05-04 | Cameco Corporation | Generation of fluorine via thermal plasma decomposition of metal fluoride |
| UA98370C2 (ru) | 2007-12-26 | 2012-05-10 | Ториум Пауэр Инк. | Ядерный реактор (варианты), топливная сборка из зажигающе-воспроизводящих модулей для ядерного реактора (варианты) и топливный элемент топливной сборки |
| US8116423B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-02-14 | Thorium Power, Inc. | Nuclear reactor (alternatives), fuel assembly of seed-blanket subassemblies for nuclear reactor (alternatives), and fuel element for fuel assembly |
| EP3796334A3 (en) | 2008-12-25 | 2021-06-23 | Thorium Power, Inc. | A fuel assembly for a light water nuclear reactor |
| US10170207B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-01-01 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly |
| WO2011143172A1 (en) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly with metal fuel alloy kernel and method of manufacturing thereof |
| US10192644B2 (en) | 2010-05-11 | 2019-01-29 | Lightbridge Corporation | Fuel assembly |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704261A (en) * | 1955-01-17 | 1987-11-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for fluorination of uranium oxide |
-
1989
- 1989-03-15 GB GB898906004A patent/GB8906004D0/en active Pending
-
1990
- 1990-01-25 GB GB9001748A patent/GB2229172B/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-12 FR FR9003100A patent/FR2644447B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-15 JP JP2065512A patent/JP2960943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 動燃技報，４９（１９８４）Ｐ７６−８０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2229172A (en) | 1990-09-19 |
| GB2229172B (en) | 1992-07-22 |
| JPH02283620A (ja) | 1990-11-21 |
| FR2644447B1 (fr) | 1992-07-24 |
| FR2644447A1 (fr) | 1990-09-21 |
| GB8906004D0 (en) | 1989-04-26 |
| GB9001748D0 (en) | 1990-03-28 |
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