JPH05163538A - 金属ウランの製造方法 - Google Patents
金属ウランの製造方法Info
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- JPH05163538A JPH05163538A JP13510092A JP13510092A JPH05163538A JP H05163538 A JPH05163538 A JP H05163538A JP 13510092 A JP13510092 A JP 13510092A JP 13510092 A JP13510092 A JP 13510092A JP H05163538 A JPH05163538 A JP H05163538A
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Classifications
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ウランの融点以下の温度で行うことのできる金
属ウランの製造方法を提供する。 【構成】塩化ウラン１９を、塩化リチウムを含む軽金属
塩化物から成る溶融塩１６の存在下で、マグネシウム、
ナトリウムまたはカルシウムのいずれか２２と反応させ
る。温度はウランの融点以下に維持する。マグネシウム
は、マグネシウム−カドミウム合金の形でもよく、温度
は、マグネシウムおよびカドミウムの蒸発温度以下に維
持する。最初に溶融塩の成分を共に融解して溶融塩共晶
混合物１６を形成する。次いでウラン３５を分離した後
に、反応生成物を回収し且つ再循環する。
属ウランの製造方法を提供する。 【構成】塩化ウラン１９を、塩化リチウムを含む軽金属
塩化物から成る溶融塩１６の存在下で、マグネシウム、
ナトリウムまたはカルシウムのいずれか２２と反応させ
る。温度はウランの融点以下に維持する。マグネシウム
は、マグネシウム−カドミウム合金の形でもよく、温度
は、マグネシウムおよびカドミウムの蒸発温度以下に維
持する。最初に溶融塩の成分を共に融解して溶融塩共晶
混合物１６を形成する。次いでウラン３５を分離した後
に、反応生成物を回収し且つ再循環する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ウランの製造方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ふっ化ウランを金属マグネシウムと反応
させて金属ウランに還元する方法は公知である。その反
応は、マグネシウムの削り屑およびふっ化ウラン粉末の
ペレット状成形体を密封反応容器に入れ、その反応容器
を加熱して反応の活性化エネルギーを乗り越えることに
より行う。いったん反応が始まると、反応器内で高温
（例えば、１４００〜１５００℃）および高圧（例え
ば、２〜５バール）が生じる発熱反応となる。こうして
得られる溶融ウランを冷却すると、上にふっ化マグネシ
ウムスラグが付着した固体のウランビレットが生じる。
この方法にはいくつかの欠点がある。即ち高温・高圧の
発生は圧力容器内での封じ込めが必要となり、マグネシ
ウム蒸気の発生および溶融ウランの生成は、その両方が
腐食性を有するので、構成材料の選択に特別の注意が必
要である。またその方法は、バッチ法で行わなければな
らない。
させて金属ウランに還元する方法は公知である。その反
応は、マグネシウムの削り屑およびふっ化ウラン粉末の
ペレット状成形体を密封反応容器に入れ、その反応容器
を加熱して反応の活性化エネルギーを乗り越えることに
より行う。いったん反応が始まると、反応器内で高温
（例えば、１４００〜１５００℃）および高圧（例え
ば、２〜５バール）が生じる発熱反応となる。こうして
得られる溶融ウランを冷却すると、上にふっ化マグネシ
ウムスラグが付着した固体のウランビレットが生じる。
この方法にはいくつかの欠点がある。即ち高温・高圧の
発生は圧力容器内での封じ込めが必要となり、マグネシ
ウム蒸気の発生および溶融ウランの生成は、その両方が
腐食性を有するので、構成材料の選択に特別の注意が必
要である。またその方法は、バッチ法で行わなければな
らない。
【０００３】他の公知方法としては、米国特許第４，５
３４，７９２号および同第４，５５２，５８８号に記載
されたものが挙げられるが、共に高温操作という欠点が
あり、溶融ウランが生成する。
３４，７９２号および同第４，５５２，５８８号に記載
されたものが挙げられるが、共に高温操作という欠点が
あり、溶融ウランが生成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウラ
ンの融点以下の温度で行うことのできる金属ウランの製
造方法を提供することである。
ンの融点以下の温度で行うことのできる金属ウランの製
造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による金属ウラン
の製造方法は、塩化リチウムを成分の一つとして軽金属
塩化物を含む成分を有する溶融塩の存在下で、温度をウ
ランの融点以下に維持しながら、マグネシウム、ナトリ
ウムおよびカルシウムから成る群から選択される還元剤
と塩化ウランとを反応させることを含む。
の製造方法は、塩化リチウムを成分の一つとして軽金属
塩化物を含む成分を有する溶融塩の存在下で、温度をウ
ランの融点以下に維持しながら、マグネシウム、ナトリ
ウムおよびカルシウムから成る群から選択される還元剤
と塩化ウランとを反応させることを含む。
【０００６】好ましくは、還元剤がマグネシウムを含
み、溶融塩が成分の一つとして塩化マグネシウムを含
み、温度をマグネシウムの蒸発温度以下になるように調
節する。有利には、還元剤がマグネシウム−カドミウム
合金を含み、温度をカドミウムの蒸発温度以下になるよ
うに調節する。
み、溶融塩が成分の一つとして塩化マグネシウムを含
み、温度をマグネシウムの蒸発温度以下になるように調
節する。有利には、還元剤がマグネシウム−カドミウム
合金を含み、温度をカドミウムの蒸発温度以下になるよ
うに調節する。
【０００７】カドミウムは、４７５℃以上では、ウラン
と金属間化合物を形成しない非常に数少ない金属の一つ
であり、ウランの酸化に関する問題を提起しないので好
ましく選択される。
と金属間化合物を形成しない非常に数少ない金属の一つ
であり、ウランの酸化に関する問題を提起しないので好
ましく選択される。
【０００８】反応により生じる塩化マグネシウムは、電
気分解してマグネシウムと塩素を回収することができ
る。回収されたマグネシウムは、再循環させて新しい塩
化ウランとの反応に供するか、新しいマグネシウム−カ
ドミウム合金を形成して反応容器に戻し、塩化ウランと
の反応に供することができる。塩素は、新しい塩化ウラ
ンを製造するための上流の工程に再循環することができ
る。
気分解してマグネシウムと塩素を回収することができ
る。回収されたマグネシウムは、再循環させて新しい塩
化ウランとの反応に供するか、新しいマグネシウム−カ
ドミウム合金を形成して反応容器に戻し、塩化ウランと
の反応に供することができる。塩素は、新しい塩化ウラ
ンを製造するための上流の工程に再循環することができ
る。
【０００９】好ましくは、カドミウムを固体の金属ウラ
ン物質から分離した後は、カドミウムは再循環されてマ
グネシウム−カドミウム合金を生成し、該合金は塩化ウ
ランと反応する。
ン物質から分離した後は、カドミウムは再循環されてマ
グネシウム−カドミウム合金を生成し、該合金は塩化ウ
ランと反応する。
【００１０】溶融塩共晶混合物の温度を下げるために
は、溶融塩の一つの成分として塩化ナトリウムを含める
のが有利であり、最初に溶融塩の諸成分を共に融解して
溶融塩共晶混合物を生成する。
は、溶融塩の一つの成分として塩化ナトリウムを含める
のが有利であり、最初に溶融塩の諸成分を共に融解して
溶融塩共晶混合物を生成する。
【００１１】反応後、固体の金属ウラン産出物を、濾過
および／または他の公知方法によって分離することがで
きる。
および／または他の公知方法によって分離することがで
きる。
【００１２】なお本明細書中の塩化ウランは、ウランの
単一の塩化物であり、その中でのウランの原子価はただ
一つとみなしてある。
単一の塩化物であり、その中でのウランの原子価はただ
一つとみなしてある。
【００１３】
【実施例】次に本発明を、添付した図面を参照して実施
例によりさらに説明する。
例によりさらに説明する。
【００１４】図１において、製造系１０は反応容器１３
を有し、それには三つの入口ライン１９、２２、４９が
それぞれ連結している。反応容器１３の上部にある出口
ライン４３は電気分解プラント４６と連結しており、そ
こから入口ライン４９が反応容器１３に伸びている。出
口ライン５２は電気分解プラント４６から合金プラント
４０に伸びており、ガスライン５５は電気分解プラント
４６のベント口になっている。入口ライン２２は合金プ
ラント４０から反応容器１３に伸びている。反応容器１
３の下方にある出口ライン２８は、蒸留プラント３４と
連結した出口ライン３３を有する濾過プラント３１と連
結している。蒸留プラント３４からは、出口ライン３７
が合金プラント４０に伸びており、濾過プラント３１の
もう一つの出口３２は出口ライン３７と連結している。
蒸留プラント３４のもう一つの出口ライン３５は系１０
の排出口になっている。反応容器１３の回りの加熱ジャ
ケット（図示せず）は、通常の温度感知装置４５および
温度調節器４７の使用により反応器１３内の温度を調節
している。
を有し、それには三つの入口ライン１９、２２、４９が
それぞれ連結している。反応容器１３の上部にある出口
ライン４３は電気分解プラント４６と連結しており、そ
こから入口ライン４９が反応容器１３に伸びている。出
口ライン５２は電気分解プラント４６から合金プラント
４０に伸びており、ガスライン５５は電気分解プラント
４６のベント口になっている。入口ライン２２は合金プ
ラント４０から反応容器１３に伸びている。反応容器１
３の下方にある出口ライン２８は、蒸留プラント３４と
連結した出口ライン３３を有する濾過プラント３１と連
結している。蒸留プラント３４からは、出口ライン３７
が合金プラント４０に伸びており、濾過プラント３１の
もう一つの出口３２は出口ライン３７と連結している。
蒸留プラント３４のもう一つの出口ライン３５は系１０
の排出口になっている。反応容器１３の回りの加熱ジャ
ケット（図示せず）は、通常の温度感知装置４５および
温度調節器４７の使用により反応器１３内の温度を調節
している。
【００１５】反応容器１３は、例えば塩化リチウム−塩
化マグネシウム溶融塩共晶混合物１６を含む。溶融塩１
６の成分は、最初に高温で共に溶融し、得られた溶融塩
共晶混合物１６は、温度調節器４７のコントロール下、
加熱ジャケットの使用により７２０℃以下の温度に保持
する。粉末状の塩化ウランが、入口ライン１９を通って
反応容器１３に入れられる。粉末状の塩化ウランは溶融
塩共晶混合物１６にわずかに溶解し、溶解しない塩化ウ
ラン粉末は溶融塩共晶混合物１６に分散する。マグネシ
ウム還元剤が、粒状のマグネシウム−カドミウム合金の
形で、入口ライン２２から反応容器１３に装入される。
マグネシウム−カドミウム合金は溶融塩共晶混合物１６
より密度が高いので、合金粒子は溶融塩共晶混合物１６
中に沈む。溶融塩共晶混合物１６に入ると、マグネシウ
ム−カドミウム合金中のカドミウムが融解して反応容器
１３の底に沈み、カドミウム層２５を形成する。マグネ
シウム−カドミウム合金中のマグネシウムは溶融塩共晶
混合物１６に溶解して、そこで溶解している塩化ウラン
と反応する。マグネシウムは塩化ウランを還元して金属
ウランにし、副生成物として塩化マグネシウムを生じ
る。反応温度がウランの融点よりも低いので、固体の金
属ウランの生産物が生成して反応容器１３の底に沈み、
層２５中の溶融カドミウムとともにスラリーを形成す
る。副生成物の塩化マグネシウムは、溶融塩共晶混合物
１６中に溶解したままである。カドミウムと固体ウラン
とのスラリーを出口ライン２８を介して反応容器１３か
ら取出し、金属ウラン産出物は、スラリーを濾過プラン
ト３１に通すことにより液体カドミウムから分離する。
濾上物はプラント３４に移され蒸留にかけられる。金属
ウラン物質は、蒸留プラント３４の出口ライン３５を通
って系１０から抜き出される。分離されたすべてのカド
ミウムは、ライン３７を通って合金プラント４０に再循
環され、そこでマグネシウム−カドミウム合金にされ、
入口ライン２２を通って再び反応容器１３に装入される
ことができる。溶融塩共晶混合物１６を出口ライン４３
によって反応容器１３から除去し、プラント４６で電気
分解にかけると、塩化マグネシウムが電気分解されてマ
グネシウムおよび塩素が回収される。溶融塩共晶混合物
中の塩化リチウムは、電気分解電圧が塩化マグネシウム
よりも高いので電気分解の影響を受けず、入口ライン４
９を通って反応容器１３に再循環される。回収されたマ
グネシウムはライン５２を通って合金プラント４０に再
循環され、プラント３１および３４から分離されたカド
ミウムと結合してマグネシウム−カドミウム合金を形成
し、入口ライン２２を通って再び反応器１３に加えられ
る。回収された塩素はガスライン５５を通って塩化ウラ
ンを製造するための別の公知プロセス（図示せず）に再
循環される。その塩化ウランは、入口ライン１９を通っ
て反応器１３に装入されることができる。溶融塩共晶混
合物１６がライン４３を通って反応容器１３から除去さ
れるとき、未反応の塩化ウランがいくらか電気分解プラ
ント４６に送られる。塩化ウランの電気分解電圧は塩化
マグネシウムよりもわずかに低いので、ウランおよび塩
素がいくらか生成する。ここで得られたウランは、塩化
リチウムおよび／またはマグネシウムとともに系に戻さ
れて再循環し、塩素はガスライン５５を通って再循環す
る。
化マグネシウム溶融塩共晶混合物１６を含む。溶融塩１
６の成分は、最初に高温で共に溶融し、得られた溶融塩
共晶混合物１６は、温度調節器４７のコントロール下、
加熱ジャケットの使用により７２０℃以下の温度に保持
する。粉末状の塩化ウランが、入口ライン１９を通って
反応容器１３に入れられる。粉末状の塩化ウランは溶融
塩共晶混合物１６にわずかに溶解し、溶解しない塩化ウ
ラン粉末は溶融塩共晶混合物１６に分散する。マグネシ
ウム還元剤が、粒状のマグネシウム−カドミウム合金の
形で、入口ライン２２から反応容器１３に装入される。
マグネシウム−カドミウム合金は溶融塩共晶混合物１６
より密度が高いので、合金粒子は溶融塩共晶混合物１６
中に沈む。溶融塩共晶混合物１６に入ると、マグネシウ
ム−カドミウム合金中のカドミウムが融解して反応容器
１３の底に沈み、カドミウム層２５を形成する。マグネ
シウム−カドミウム合金中のマグネシウムは溶融塩共晶
混合物１６に溶解して、そこで溶解している塩化ウラン
と反応する。マグネシウムは塩化ウランを還元して金属
ウランにし、副生成物として塩化マグネシウムを生じ
る。反応温度がウランの融点よりも低いので、固体の金
属ウランの生産物が生成して反応容器１３の底に沈み、
層２５中の溶融カドミウムとともにスラリーを形成す
る。副生成物の塩化マグネシウムは、溶融塩共晶混合物
１６中に溶解したままである。カドミウムと固体ウラン
とのスラリーを出口ライン２８を介して反応容器１３か
ら取出し、金属ウラン産出物は、スラリーを濾過プラン
ト３１に通すことにより液体カドミウムから分離する。
濾上物はプラント３４に移され蒸留にかけられる。金属
ウラン物質は、蒸留プラント３４の出口ライン３５を通
って系１０から抜き出される。分離されたすべてのカド
ミウムは、ライン３７を通って合金プラント４０に再循
環され、そこでマグネシウム−カドミウム合金にされ、
入口ライン２２を通って再び反応容器１３に装入される
ことができる。溶融塩共晶混合物１６を出口ライン４３
によって反応容器１３から除去し、プラント４６で電気
分解にかけると、塩化マグネシウムが電気分解されてマ
グネシウムおよび塩素が回収される。溶融塩共晶混合物
中の塩化リチウムは、電気分解電圧が塩化マグネシウム
よりも高いので電気分解の影響を受けず、入口ライン４
９を通って反応容器１３に再循環される。回収されたマ
グネシウムはライン５２を通って合金プラント４０に再
循環され、プラント３１および３４から分離されたカド
ミウムと結合してマグネシウム−カドミウム合金を形成
し、入口ライン２２を通って再び反応器１３に加えられ
る。回収された塩素はガスライン５５を通って塩化ウラ
ンを製造するための別の公知プロセス（図示せず）に再
循環される。その塩化ウランは、入口ライン１９を通っ
て反応器１３に装入されることができる。溶融塩共晶混
合物１６がライン４３を通って反応容器１３から除去さ
れるとき、未反応の塩化ウランがいくらか電気分解プラ
ント４６に送られる。塩化ウランの電気分解電圧は塩化
マグネシウムよりもわずかに低いので、ウランおよび塩
素がいくらか生成する。ここで得られたウランは、塩化
リチウムおよび／またはマグネシウムとともに系に戻さ
れて再循環し、塩素はガスライン５５を通って再循環す
る。
【００１６】本発明のもう一つの態様を図２に示す。製
造系６０は加熱ジャケット（図示せず）を有する反応容
器６３を有し、４本の入口ライン６９、７８、９０およ
び９３がそれぞれ反応容器６３に連結している。反応容
器６３の下方にある出口ライン７２は分離プラント７５
と連結しており、そこから出口ライン７８が反応容器６
３に伸びている。出口ライン８４が分離プラント７５か
ら伸びて電気分解プラント８７に連結しており、出口ラ
イン８１は系６０からのウラン取出し口である。入口ラ
イン９０および９３は電気分解プラント８７から反応容
器６３に伸びており、ガスライン９６は電気分解プラン
ト８７のベント口である。通常の温度感知装置９８およ
び温度調節器９９が加熱ジャケットを調節することによ
り、反応容器６３内の温度が調節される。
造系６０は加熱ジャケット（図示せず）を有する反応容
器６３を有し、４本の入口ライン６９、７８、９０およ
び９３がそれぞれ反応容器６３に連結している。反応容
器６３の下方にある出口ライン７２は分離プラント７５
と連結しており、そこから出口ライン７８が反応容器６
３に伸びている。出口ライン８４が分離プラント７５か
ら伸びて電気分解プラント８７に連結しており、出口ラ
イン８１は系６０からのウラン取出し口である。入口ラ
イン９０および９３は電気分解プラント８７から反応容
器６３に伸びており、ガスライン９６は電気分解プラン
ト８７のベント口である。通常の温度感知装置９８およ
び温度調節器９９が加熱ジャケットを調節することによ
り、反応容器６３内の温度が調節される。
【００１７】反応容器６３は、例えば塩化リチウム−塩
化マグネシウム溶融塩共晶混合物６６を含み、温度調節
器９９のコントロール下、加熱ジャケットの使用により
７５０℃以下の温度に保持される。塩化ウラン粉末を入
口ライン６９から反応容器６３に入れる。マグネシウム
還元剤を、粒状に分離している金属マグネシウムの形で
入口ライン９３から反応容器６３に入れ、塩化ウランと
反応させる。塩化ウランとすぐには反応しない金属マグ
ネシウムのうち、いくらかは溶融塩共晶混合物６６に溶
解する。溶融塩共晶混合物６６の温度が金属マグネシウ
ムの融点よりも高いので、残りの金属マグネシウムは溶
融塩共晶混合物６６の上部に溶融金属マグネシウムの層
６７を形成する。反応は、溶融塩共晶混合物６６に溶解
した塩化ウランと溶融塩共晶混合物６６および層６７に
溶解した金属マグネシウムとの間で生じる。反応温度が
金属ウランの融点以下であるため、得られる金属ウラン
は固体状であり、反応容器６３の底に沈む。副生成物と
して生じる塩化マグネシウムは溶融塩共晶混合物６６に
溶解する。得られた固体の金属ウランが溶融塩共晶混合
物６６を通って反応容器６３の底に沈む（析出する）こ
とにより溶融塩共晶混合物６６が攪拌される。従って溶
解した塩化ウランを含む溶融塩共晶混合物層が、層６７
の界面にある溶融マグネシウムおよび溶融塩共晶混合物
６６に溶解したマグネシウムとの反応へと連続して提供
される。固体の金属ウラン物質は、溶融塩共晶混合物６
６との懸濁物として、出口ライン７２により反応容器６
３の底から除去され、分離プラント７５で公知方法（例
えば、濾過、または融解）により溶融塩共晶混合物６６
から分離される。金属ウラン産出物は、分離プラント７
５から出口ライン８１を介し系６０から抜き出される。
分離された溶融塩共晶混合物６６は、ライン７８を通っ
て反応容器６３に直接再循環する。過剰の溶融塩共晶混
合物６６は、ライン８４を通って電気分解プラント８７
に移され、溶融塩共晶混合物６６中の塩化マグネシウム
を電気分解してマグネシウムおよび塩素を回収する。図
１の系に関して述べたように、溶融塩共晶混合物６６中
の塩化リチウムは電気分解の影響を受けないで、入口ラ
イン９０を通って反応容器６３に再循環される。回収さ
れたマグネシウムは入口ライン９３を通って反応容器６
３に直接再循環され、回収された塩素はガスライン９６
を通って、図１で述べたように塩化ウランを製造するた
めの工程（図示せず）に再循環される。
化マグネシウム溶融塩共晶混合物６６を含み、温度調節
器９９のコントロール下、加熱ジャケットの使用により
７５０℃以下の温度に保持される。塩化ウラン粉末を入
口ライン６９から反応容器６３に入れる。マグネシウム
還元剤を、粒状に分離している金属マグネシウムの形で
入口ライン９３から反応容器６３に入れ、塩化ウランと
反応させる。塩化ウランとすぐには反応しない金属マグ
ネシウムのうち、いくらかは溶融塩共晶混合物６６に溶
解する。溶融塩共晶混合物６６の温度が金属マグネシウ
ムの融点よりも高いので、残りの金属マグネシウムは溶
融塩共晶混合物６６の上部に溶融金属マグネシウムの層
６７を形成する。反応は、溶融塩共晶混合物６６に溶解
した塩化ウランと溶融塩共晶混合物６６および層６７に
溶解した金属マグネシウムとの間で生じる。反応温度が
金属ウランの融点以下であるため、得られる金属ウラン
は固体状であり、反応容器６３の底に沈む。副生成物と
して生じる塩化マグネシウムは溶融塩共晶混合物６６に
溶解する。得られた固体の金属ウランが溶融塩共晶混合
物６６を通って反応容器６３の底に沈む（析出する）こ
とにより溶融塩共晶混合物６６が攪拌される。従って溶
解した塩化ウランを含む溶融塩共晶混合物層が、層６７
の界面にある溶融マグネシウムおよび溶融塩共晶混合物
６６に溶解したマグネシウムとの反応へと連続して提供
される。固体の金属ウラン物質は、溶融塩共晶混合物６
６との懸濁物として、出口ライン７２により反応容器６
３の底から除去され、分離プラント７５で公知方法（例
えば、濾過、または融解）により溶融塩共晶混合物６６
から分離される。金属ウラン産出物は、分離プラント７
５から出口ライン８１を介し系６０から抜き出される。
分離された溶融塩共晶混合物６６は、ライン７８を通っ
て反応容器６３に直接再循環する。過剰の溶融塩共晶混
合物６６は、ライン８４を通って電気分解プラント８７
に移され、溶融塩共晶混合物６６中の塩化マグネシウム
を電気分解してマグネシウムおよび塩素を回収する。図
１の系に関して述べたように、溶融塩共晶混合物６６中
の塩化リチウムは電気分解の影響を受けないで、入口ラ
イン９０を通って反応容器６３に再循環される。回収さ
れたマグネシウムは入口ライン９３を通って反応容器６
３に直接再循環され、回収された塩素はガスライン９６
を通って、図１で述べたように塩化ウランを製造するた
めの工程（図示せず）に再循環される。
【００１８】本発明の利点の一つは、その方法を、得ら
れる金属ウランが固体である温度で、且つマグネシウム
の蒸発温度以下で行うことである。従って、系の材質の
腐食に関する前記の問題はある程度解決される。
れる金属ウランが固体である温度で、且つマグネシウム
の蒸発温度以下で行うことである。従って、系の材質の
腐食に関する前記の問題はある程度解決される。
【００１９】塩化ウランと反応するマグネシウムの供給
を常法により調節することは、反応容器６３で発生する
熱の量の調節の助けとなる。さらに、溶融塩共晶混合物
中に塩化リチウムが存在するので溶融塩共晶混合物の融
点が下がり、操作温度を比較的低くすることができる。
を常法により調節することは、反応容器６３で発生する
熱の量の調節の助けとなる。さらに、溶融塩共晶混合物
中に塩化リチウムが存在するので溶融塩共晶混合物の融
点が下がり、操作温度を比較的低くすることができる。
【００２０】別の利点としては、方法を連続的に行うこ
とができることが挙げられ、生じる副生成物の全部また
はほとんどをその反応に再循環させることができる。
とができることが挙げられ、生じる副生成物の全部また
はほとんどをその反応に再循環させることができる。
【００２１】さらに、圧力容器中で行い且つ高温・高圧
が発生するふっ化ウランの還元方法とは対照的に、本発
明方法は、不活性雰囲気（例えば、アルゴン、窒素）
中、ほぼ大気圧下で行うことができるという利点があ
る。
が発生するふっ化ウランの還元方法とは対照的に、本発
明方法は、不活性雰囲気（例えば、アルゴン、窒素）
中、ほぼ大気圧下で行うことができるという利点があ
る。
【００２２】図１および図２では３個の温度感知装置を
示したが、特定の用途に合わせて、使用する温度感知装
置の数を減らしたり増やしたりすることができる。
示したが、特定の用途に合わせて、使用する温度感知装
置の数を減らしたり増やしたりすることができる。
【００２３】溶融塩共晶混合物は、所望により、他の成
分または多数の成分を含んでもよい。なお本発明は、還
元剤としてマグネシウムの使用に関して記載したが、ナ
トリウムまたはカルシウムなどの他の還元剤を使用して
もよい。
分または多数の成分を含んでもよい。なお本発明は、還
元剤としてマグネシウムの使用に関して記載したが、ナ
トリウムまたはカルシウムなどの他の還元剤を使用して
もよい。
【図１】本発明によるウラニウム金属の製造方法の流れ
図を示す図である。
図を示す図である。
【図２】本発明による図１とは別の製造方法の流れ図を
示す図である。
示す図である。
１３、６３ 反応容器 ３１ 濾過プラント ３４ 蒸留プラント ４０ 合金プラント ４５、９８ 温度感知装置 ４６、８７ 電気分解プラント ４７、９９ 温度調節器 ７５ 分離プラント
Claims (11)
- 【請求項１】 塩化リチウムを成分の一つとして軽金属
塩化物を含む成分を有する溶融塩の存在下で、温度をウ
ランの融点以下に維持しながら、マグネシウム、ナトリ
ウムおよびカルシウムから成る群から選択される還元剤
と塩化ウランとを反応させることを特徴とする金属ウラ
ンの製造方法。 - 【請求項２】 還元剤がマグネシウムを含み、溶融塩が
成分の一つとして塩化マグネシウムを含み、温度をマグ
ネシウムの蒸発温度以下に維持することを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 還元剤がマグネシウム−カドミウム合金
を含み、温度をカドミウムの蒸発温度以下に維持するこ
とを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 溶融塩の一つの成分として塩化ナトリウ
ムを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項５】 最初に溶融塩の成分を共に融解して溶融
塩共晶混合物を形成することを特徴とする請求項１から
４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】 反応により生成した金属ウランを濾過に
より分離することを含む請求項１から５のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項７】 方法が大気圧付近で操業されることを特
徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】 還元剤の供給を調節して、塩化ウランと
還元剤との反応により発生する熱量の調節を支援するこ
とを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項９】 塩化ウランとマグネシウムとの反応によ
り生じた塩化マグネシウムを電気分解して、それから出
たマグネシウムと塩素とを回収することを含む請求項２
に記載の方法。 - 【請求項１０】 回収したマグネシウムを再循環させて
未反応の塩化ウランと反応させることを含む請求項９に
記載の方法。 - 【請求項１１】 塩化ウランとマグネシウム−カドミウ
ム合金との反応により生じるカドミウムを金属ウランか
ら分離し、分離したそのカドミウムをマグネシウムと結
合させて新しいマグネシウム−カドミウム合金を生成
し、次いでその新しい合金を未反応の塩化ウランと反応
させることを含む請求項３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9111666A GB9111666D0 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | A method of producing uranium metal |
| GB9111666.5 | 1991-05-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163538A true JPH05163538A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=10695826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13510092A Pending JPH05163538A (ja) | 1991-05-31 | 1992-05-27 | 金属ウランの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5322545A (ja) |
| EP (1) | EP0521608A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05163538A (ja) |
| GB (1) | GB9111666D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004286719A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Korea Atom Energ Res Inst | ウラン酸化物の金属転換及びろ過回収装置 |
| JP2014508217A (ja) * | 2010-12-28 | 2014-04-03 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | ウラン及びモリブデンを基にした合金の粉を調製するための方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5717149A (en) * | 1995-06-05 | 1998-02-10 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for producing halogenated products from metal halide feeds |
| FR2766497B1 (fr) * | 1997-07-25 | 2001-05-11 | Cogema | Elaboration et tirage en continu, en creusets froids inductifs, de metaux ou d'alliages |
| JP3868635B2 (ja) * | 1998-09-11 | 2007-01-17 | 株式会社東芝 | 核燃料サイクル施設からの廃棄物処理方法及びその処理装置 |
| US6800262B1 (en) * | 2001-06-07 | 2004-10-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for making a uranium chloride salt product |
| KR100880731B1 (ko) * | 2007-06-04 | 2009-02-02 | 한국원자력연구원 | 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치 |
| US8475756B1 (en) * | 2011-04-08 | 2013-07-02 | U.S. Department Of Energy | Method for the production of uranium chloride salt |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB810033A (en) * | 1944-02-23 | 1959-03-11 | Atomic Energy Authority Uk | Production of uranium |
| GB814195A (en) * | 1944-04-14 | 1959-06-03 | Atomic Energy Authority Uk | Production of uranium metal |
| DE1079840B (de) * | 1956-07-23 | 1960-04-14 | Siemens Planiawerke Ag | Verfahren zur Herstellung von Metallen der Aktinidengruppe |
| FR1212774A (fr) * | 1957-07-12 | 1960-03-25 | Atomic Energy Authority Uk | Fabrication de métaux |
| GB846490A (en) * | 1957-07-12 | 1960-08-31 | Atomic Energy Authority Uk | Production of metals |
| US2985528A (en) * | 1957-07-17 | 1961-05-23 | Fitzer Erich | Method of producing metals and their alloys |
| US3850623A (en) * | 1961-01-19 | 1974-11-26 | Atomic Energy Commission | Method for reducing uranium tetrafluoride to metallic uranium |
| BE635023A (ja) * | 1962-07-25 | |||
| US3169057A (en) * | 1962-10-29 | 1965-02-09 | James B Knighton | Separation of plutonium, uranium and fission products from each other |
| US3284190A (en) * | 1966-02-08 | 1966-11-08 | James B Knighton | Separation of uranium from noble and refractory metals |
| US3282681A (en) * | 1966-02-08 | 1966-11-01 | James B Knighton | Separation of uranium and plutonium values |
| US3326673A (en) * | 1966-09-23 | 1967-06-20 | James B Knighton | Process for separating plutonium from uranium from fission products |
| US3982928A (en) * | 1975-01-03 | 1976-09-28 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Separation of uranium from (Th,U)O2 solid solutions |
| US4032328A (en) * | 1975-10-23 | 1977-06-28 | University Of Minnesota, Inc. | Metal reduction process |
| US4534792A (en) * | 1983-01-27 | 1985-08-13 | Elliott Guy R B | Magnesium reduction of uranium oxide |
| US4552588A (en) * | 1983-06-09 | 1985-11-12 | Elliott Guy R B | Magnesium reduction of uranium fluoride in molten salts |
| GB2185493B (en) * | 1985-05-27 | 1990-02-14 | Univ Melbourne | Metal production |
| FR2649417B1 (fr) * | 1989-07-06 | 1992-05-07 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede d'obtention d'uranium a partir d'oxyde et utilisant une voie chlorure |
| US5160367A (en) * | 1991-10-03 | 1992-11-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Salt transport extraction of transuranium elements from lwr fuel |
-
1991
- 1991-05-31 GB GB9111666A patent/GB9111666D0/en active Pending
-
1992
- 1992-05-20 EP EP19920304585 patent/EP0521608A1/en not_active Withdrawn
- 1992-05-27 US US07/888,818 patent/US5322545A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-27 JP JP13510092A patent/JPH05163538A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9111666D0 (en) | 1991-07-24 |
| EP0521608A1 (en) | 1993-01-07 |
| US5322545A (en) | 1994-06-21 |
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