JPH0653572B2 - 六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法 - Google Patents
六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法Info
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- JPH0653572B2 JPH0653572B2 JP61124147A JP12414786A JPH0653572B2 JP H0653572 B2 JPH0653572 B2 JP H0653572B2 JP 61124147 A JP61124147 A JP 61124147A JP 12414786 A JP12414786 A JP 12414786A JP H0653572 B2 JPH0653572 B2 JP H0653572B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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- C01G43/01—Oxides; Hydroxides
- C01G43/025—Uranium dioxide
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業分野） 本発明は六フツ化ウラン（以下、ＵＦ６という）の二酸
化ウラン（以下、ＵＯ２という）への転換方法、更によ
り詳しくは核燃料サイクルにおいて、ＵＦ６ガスを脱Ｆ
剤の硝酸溶液中に吹込んで加水分解させ、ＵＦ６を硝酸
ウラニル（以下、ＵＮＨという）に転換し、フツ素分は
フツ化物沈澱等にして分離し、生成された粗硝酸ウラニ
ル溶液を溶媒抽出にて精製した後、これにアンモニアガ
スあるいはアンモニア水（以下、ＮＨ３という）を反応
させてウラン分をＡＤＵとして沈澱させ、このＡＤＵを
過、ばい焼、還元してＵＯ２粉末を製造する方法（以
下このプロセスをＵＮＨ経由ADU法という）の改良に関
する。
化ウラン（以下、ＵＯ２という）への転換方法、更によ
り詳しくは核燃料サイクルにおいて、ＵＦ６ガスを脱Ｆ
剤の硝酸溶液中に吹込んで加水分解させ、ＵＦ６を硝酸
ウラニル（以下、ＵＮＨという）に転換し、フツ素分は
フツ化物沈澱等にして分離し、生成された粗硝酸ウラニ
ル溶液を溶媒抽出にて精製した後、これにアンモニアガ
スあるいはアンモニア水（以下、ＮＨ３という）を反応
させてウラン分をＡＤＵとして沈澱させ、このＡＤＵを
過、ばい焼、還元してＵＯ２粉末を製造する方法（以
下このプロセスをＵＮＨ経由ADU法という）の改良に関
する。
（従来技術とその問題点） 一般に核燃料サイクルの分野においては、濃縮されたＵ
Ｆ６を原子炉用核燃料とするため、ＵＯ２粉末に転換
し、これを成型、焼結してペレツトとし、核燃料として
使用する。
Ｆ６を原子炉用核燃料とするため、ＵＯ２粉末に転換
し、これを成型、焼結してペレツトとし、核燃料として
使用する。
ＵＦ６をＵＯ２粉末に転換する方法には大別して乾式法
と湿式法とがあるが、乾式法で製造されるＵＯ２粉末
は、湿式法で製造されるＵＯ２粉末に比しペレツト製造
のための成形時において成形操作条件の許容範囲が狭い
等の欠点がある。
と湿式法とがあるが、乾式法で製造されるＵＯ２粉末
は、湿式法で製造されるＵＯ２粉末に比しペレツト製造
のための成形時において成形操作条件の許容範囲が狭い
等の欠点がある。
これに対し、湿式法では前述のＵＮＨ経由ＡＤＵ法の外
に、フツ化ウラニル（以下、ＵＯ２Ｆ２という）を経由
するＡＤＵ法（ＵＯ６をＨ２Ｏ中に吹き込み加水分解し
てＵＯ２Ｆ２溶液とした後、これにＮＨ３を添加してＡ
ＤＵを生成せしめ、これを過、ばい焼、還元してＵＯ
２粉末とする方法）、ＡＵＣ法（ＵＦ６を炭酸ガス，Ｎ
Ｈ３，Ｈ２Ｏと反応させ、アンモニウムウラニル炭酸塩
を生成せしめ、これを過，ばい焼，還元してＵＯ２粉
末とする方法）等が実用化されているが、いずれも乾式
法に比して次のような欠点を有する。
に、フツ化ウラニル（以下、ＵＯ２Ｆ２という）を経由
するＡＤＵ法（ＵＯ６をＨ２Ｏ中に吹き込み加水分解し
てＵＯ２Ｆ２溶液とした後、これにＮＨ３を添加してＡ
ＤＵを生成せしめ、これを過、ばい焼、還元してＵＯ
２粉末とする方法）、ＡＵＣ法（ＵＦ６を炭酸ガス，Ｎ
Ｈ３，Ｈ２Ｏと反応させ、アンモニウムウラニル炭酸塩
を生成せしめ、これを過，ばい焼，還元してＵＯ２粉
末とする方法）等が実用化されているが、いずれも乾式
法に比して次のような欠点を有する。
すなわち、ＵＯ２Ｆ２を経由するＡＤＵ法（以下、ＵＯ
２Ｆ２経由ＡＤＵ法という）およびＡＵＣ法では、いず
れも副生物としてフツ化アンモニウム（以下、ＮＨ４Ｆ
という）溶液が生成され、これを処理するために後続の
工程が必要となり、工程が複雑化し、建設および運転コ
ストがともに高くなる。また、ＵＮＨ経由ＡＤＵ法にお
いては副生物として脱Ｆ剤のフツ化物が生成される。
２Ｆ２経由ＡＤＵ法という）およびＡＵＣ法では、いず
れも副生物としてフツ化アンモニウム（以下、ＮＨ４Ｆ
という）溶液が生成され、これを処理するために後続の
工程が必要となり、工程が複雑化し、建設および運転コ
ストがともに高くなる。また、ＵＮＨ経由ＡＤＵ法にお
いては副生物として脱Ｆ剤のフツ化物が生成される。
ＵＯ２Ｆ２経由ＡＤＵ法およびＡＵＣ法で生成するＮＨ
４Ｆ溶液は、一般的には後続の工程でＦ分をフツ化カル
シウム（以下、ＣａＦ２という）として固定し、アンモ
ニアを回収する方法とするが、この場合、副生物として
ＣａＦ２が生成される。このＣａＦ２は貯蔵または副生
品として販売されるが、販売する場合はその用途によつ
ては、更に何らかの処理（精製等）を必要とする場合が
多く、経済性の点から問題が多い。一方、ＵＮＨ経由Ａ
ＤＵ法ではＮＨ４Ｆは生成せず、Ｆ分は脱Ｆ剤のフツ化
物、例えば、脱Ｆ剤硝酸溶液として硝酸アルミニウムを
使用した場合はフツ化アルミニウムとして固定され、こ
のフツ化アルミニウム（以下、ＡｌＦ３という）等はア
ルミニウム電解等の副原料として使用できる。しかしな
がら、このＡｌＦ３等の需要もユーザーのニーズによつ
て左右され、供給過剰となる場合が多く、その場合には
貯蔵せざるを得ない。また該方法ではプロセスの特質
上、粗硝酸ウラニル溶液を精製する（ＡｌＦ３およびＵ
Ｆ６に随伴する不純物を分離する）目的から溶媒抽出工
程が採用されており、このためプロセス（装置）全体が
複雑化して建設および運転コストが高くなつている。
４Ｆ溶液は、一般的には後続の工程でＦ分をフツ化カル
シウム（以下、ＣａＦ２という）として固定し、アンモ
ニアを回収する方法とするが、この場合、副生物として
ＣａＦ２が生成される。このＣａＦ２は貯蔵または副生
品として販売されるが、販売する場合はその用途によつ
ては、更に何らかの処理（精製等）を必要とする場合が
多く、経済性の点から問題が多い。一方、ＵＮＨ経由Ａ
ＤＵ法ではＮＨ４Ｆは生成せず、Ｆ分は脱Ｆ剤のフツ化
物、例えば、脱Ｆ剤硝酸溶液として硝酸アルミニウムを
使用した場合はフツ化アルミニウムとして固定され、こ
のフツ化アルミニウム（以下、ＡｌＦ３という）等はア
ルミニウム電解等の副原料として使用できる。しかしな
がら、このＡｌＦ３等の需要もユーザーのニーズによつ
て左右され、供給過剰となる場合が多く、その場合には
貯蔵せざるを得ない。また該方法ではプロセスの特質
上、粗硝酸ウラニル溶液を精製する（ＡｌＦ３およびＵ
Ｆ６に随伴する不純物を分離する）目的から溶媒抽出工
程が採用されており、このためプロセス（装置）全体が
複雑化して建設および運転コストが高くなつている。
このように、湿式法の場合はいずれも、次の共通の欠点
がある。すなわち、 (1) 固体または液状の副生物が生成され、これらの最
終需要先が限られているため、一部貯蔵せざるを得な
い。そのため、貯蔵コストが高くつく。また、これらの
副生物が販売不能の場合は廃棄物とせざるを得ない。す
なわち、廃棄物が発生する。
がある。すなわち、 (1) 固体または液状の副生物が生成され、これらの最
終需要先が限られているため、一部貯蔵せざるを得な
い。そのため、貯蔵コストが高くつく。また、これらの
副生物が販売不能の場合は廃棄物とせざるを得ない。す
なわち、廃棄物が発生する。
(2) (1)の副生物の処理、あるいは精製等のため、廃液
等の発生が多く、工程が複雑化し、建設および運転のた
めのコストが高くつく。
等の発生が多く、工程が複雑化し、建設および運転のた
めのコストが高くつく。
従つて、現在、原子炉用燃料の製造法としては乾式法が
主流となりつつあるが、湿式法には製造されるＵＯ２粉
末の物性コントロールが容易で、しかもコントロールで
きる範囲も広いことなどの特長があるため、これらの特
質をいかしたＵＯ２ペレツト、例えば非常に結晶粒径の
大きい核燃料用のペレツト等が必要とされる場合は湿式
法も捨てがたい方法である。
主流となりつつあるが、湿式法には製造されるＵＯ２粉
末の物性コントロールが容易で、しかもコントロールで
きる範囲も広いことなどの特長があるため、これらの特
質をいかしたＵＯ２ペレツト、例えば非常に結晶粒径の
大きい核燃料用のペレツト等が必要とされる場合は湿式
法も捨てがたい方法である。
（発明の目的） 本発明者らは上記従来の湿式法および乾式法のそれぞれ
の欠点を解決し、生成する副生物をＨＦの形態で回収す
ることにより再利用可能なものとし、かつ活性度の高い
ＵＯ２粉末が得られる方法を提供すべく検討した結果、
次の２点、すなわち (1) ＵＦ６は流動層反応装置等において、直接ＵＯ３
または／およびＵ３Ｏ８（以下、ＵＯ３と略称）に転換
できること、 (2) ＵＦ６と脱Ｆ剤硝酸溶液を反応させ生成させた硝
酸ウラニルと、ＵＯ３粉末を硝酸に溶解して得られる硝
酸ウラニルとは化学的に同じものであり、これよりＡＤ
Ｕを経由して得られるＵＯ２粉末は、従来の湿式法で得
られているものと同様のものであること、に着目し、本
発明に到着した。
の欠点を解決し、生成する副生物をＨＦの形態で回収す
ることにより再利用可能なものとし、かつ活性度の高い
ＵＯ２粉末が得られる方法を提供すべく検討した結果、
次の２点、すなわち (1) ＵＦ６は流動層反応装置等において、直接ＵＯ３
または／およびＵ３Ｏ８（以下、ＵＯ３と略称）に転換
できること、 (2) ＵＦ６と脱Ｆ剤硝酸溶液を反応させ生成させた硝
酸ウラニルと、ＵＯ３粉末を硝酸に溶解して得られる硝
酸ウラニルとは化学的に同じものであり、これよりＡＤ
Ｕを経由して得られるＵＯ２粉末は、従来の湿式法で得
られているものと同様のものであること、に着目し、本
発明に到着した。
（発明の構成） すなわち、本発明によれば、 (a) 六フツ化ウランとスチームあるいはスチームと酸
素ガスまたは空気との混合ガスとの流動層反応装置内で
の気相反応により六フツ化ウランを二酸化ウランまたは
／および八三酸化ウラン粉末とＨＦに分離する第１ステ
ツプ、 (b) 第１ステップで生成した三酸化ウランまたは／お
よび八三酸化ウラン粉末を硝酸に溶解し、硝酸ウラニル
溶液とする第２ステツプ、 (c) 第２ステツプで生成した硝酸ウラニル溶液にアン
モニア水を加え反応させて重ウラン酸アンモニウム（Ａ
ＤＵ）沈殿を生成させる第３ステツプ、及び (d) 第３ステツプで生成したＡＤＵ沈殿を過、乾
燥、ばい焼、還元して二酸化ウラン粉末を製造する第４
ステツプ、 の組合せからなる六フツ化ウランから二酸化ウランを製
造する方法、 が得られる。
素ガスまたは空気との混合ガスとの流動層反応装置内で
の気相反応により六フツ化ウランを二酸化ウランまたは
／および八三酸化ウラン粉末とＨＦに分離する第１ステ
ツプ、 (b) 第１ステップで生成した三酸化ウランまたは／お
よび八三酸化ウラン粉末を硝酸に溶解し、硝酸ウラニル
溶液とする第２ステツプ、 (c) 第２ステツプで生成した硝酸ウラニル溶液にアン
モニア水を加え反応させて重ウラン酸アンモニウム（Ａ
ＤＵ）沈殿を生成させる第３ステツプ、及び (d) 第３ステツプで生成したＡＤＵ沈殿を過、乾
燥、ばい焼、還元して二酸化ウラン粉末を製造する第４
ステツプ、 の組合せからなる六フツ化ウランから二酸化ウランを製
造する方法、 が得られる。
すなわち、本発明は従来のＵＮＨ経由のＡＤＵ法の改良
に関するものであり、同法において、ＵＦ６を脱Ｆ剤硝
酸溶液と反応させて、Ｆ分は脱Ｆ剤のフツ化物として固
定し、Ｕ分は硝酸ウラニル（途中に溶媒抽出工程を経由
する）としていたところを、流動層反応装置等を用いて
ＵＦ６を直接ＵＯ３に転換して、このＵＯ３を硝酸に溶
解することにより硝酸ウラニルとすることにより、従来
法の欠点である脱Ｆ剤のフツ化物の副生をなくすると同
時に精製工程である溶媒抽出工程をなくすることによ
り、プロセス全体を簡略化しプロセスの建設および運転
コストを引き下げるとともに、Ｆ分をＨＦガスとして回
収することにより、核燃料サイクル内への再利用（ＨＦ
ガスはフツ化水素酸として回収し、核燃料サイクルにお
けるＵＯ３のＵＦ６への転換の際のフツ化処理に利用可
能であり、また電気分解してＦ２とし、ＵＦ４をＵＦ６
へて転換する際の副原料としても利用できる）を可能と
し、より好ましくは副生物の用途の多様化（ＨＦまたは
Ｆ２として精製し、電子材料分野やフツ素化学分野等へ
の利用も期待できる）の可能な方法を提供するものであ
る。
に関するものであり、同法において、ＵＦ６を脱Ｆ剤硝
酸溶液と反応させて、Ｆ分は脱Ｆ剤のフツ化物として固
定し、Ｕ分は硝酸ウラニル（途中に溶媒抽出工程を経由
する）としていたところを、流動層反応装置等を用いて
ＵＦ６を直接ＵＯ３に転換して、このＵＯ３を硝酸に溶
解することにより硝酸ウラニルとすることにより、従来
法の欠点である脱Ｆ剤のフツ化物の副生をなくすると同
時に精製工程である溶媒抽出工程をなくすることによ
り、プロセス全体を簡略化しプロセスの建設および運転
コストを引き下げるとともに、Ｆ分をＨＦガスとして回
収することにより、核燃料サイクル内への再利用（ＨＦ
ガスはフツ化水素酸として回収し、核燃料サイクルにお
けるＵＯ３のＵＦ６への転換の際のフツ化処理に利用可
能であり、また電気分解してＦ２とし、ＵＦ４をＵＦ６
へて転換する際の副原料としても利用できる）を可能と
し、より好ましくは副生物の用途の多様化（ＨＦまたは
Ｆ２として精製し、電子材料分野やフツ素化学分野等へ
の利用も期待できる）の可能な方法を提供するものであ
る。
次に、本発明を図面及び本発明により製造されるＵＯ２
の特性（代表例）に基づき、具体的に説明するが、以下
の実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
の特性（代表例）に基づき、具体的に説明するが、以下
の実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
実施例 第１図は本発明の一実施例に使用される装置系統図であ
る。第１図において、原料である六フツ化ウラン（ＵＦ
６）１は気化器２で気化され、噴霧用ガス供給管３より
供給される噴霧ガス（Ｎ２ガスなど）とともに噴霧ノズ
ル４を通じて流動層反応装置５内に噴霧導入される。同
時に反応ガスおよび流動化ガスとしての水蒸気（Ｈ
２Ｏ）が流動層下部の反応ガス供給管６より供給され、
原料であるＵＦ６ガスはこの水蒸気と反応してＵＯ３粉
末とＨＦガスに分解される。生成したＵＯ３ホツパー９
に貯えられた後、溶解装置１０にて硝酸供給管11より供
給される硝酸にて溶解され、硝酸ウラニル溶液となる。
る。第１図において、原料である六フツ化ウラン（ＵＦ
６）１は気化器２で気化され、噴霧用ガス供給管３より
供給される噴霧ガス（Ｎ２ガスなど）とともに噴霧ノズ
ル４を通じて流動層反応装置５内に噴霧導入される。同
時に反応ガスおよび流動化ガスとしての水蒸気（Ｈ
２Ｏ）が流動層下部の反応ガス供給管６より供給され、
原料であるＵＦ６ガスはこの水蒸気と反応してＵＯ３粉
末とＨＦガスに分解される。生成したＵＯ３ホツパー９
に貯えられた後、溶解装置１０にて硝酸供給管11より供
給される硝酸にて溶解され、硝酸ウラニル溶液となる。
一方、流動層反応装置５で生成されたＨＦを主成分とす
るオフガスは、フイルタ７で同伴するＵＯ３の微粉末を
除去された後、ＨＦ凝縮器８ａにて冷却され、ＨＦは凝
縮分離される。このＨＦはＨＦ受器８ｂに貯えられ、必
要に応じて前述したように、そのままあるいはＦ２に転
換され核燃料サイクル内の原料としてリサイクルされる
か、あるいはその他の産業分野の原料として利用できる
形態に転換される。
るオフガスは、フイルタ７で同伴するＵＯ３の微粉末を
除去された後、ＨＦ凝縮器８ａにて冷却され、ＨＦは凝
縮分離される。このＨＦはＨＦ受器８ｂに貯えられ、必
要に応じて前述したように、そのままあるいはＦ２に転
換され核燃料サイクル内の原料としてリサイクルされる
か、あるいはその他の産業分野の原料として利用できる
形態に転換される。
溶解装置１０にて生成された硝酸ウラニル（以下、ＵＮ
Ｈという）溶液は沈殿装置１３に送られそしてＮＨ３供
給管１２より吹き込まれるアンモニアガスと反応してＡ
ＤＵ沈殿となる。
Ｈという）溶液は沈殿装置１３に送られそしてＮＨ３供
給管１２より吹き込まれるアンモニアガスと反応してＡ
ＤＵ沈殿となる。
このＡＤＵ沈殿は過・乾燥装置１４で過・乾燥さ
れ、つづいて仮焼装置１５にてばい焼されて八三酸化ウ
ラン（Ｕ３Ｏ８）となり、ついで還元装置１６にて還元
用ガス供給管１７より供給される還元ガス（Ｈ２ガスな
ど）により還元されてＵＯ２に転換される。製造された
ＵＯ２はＵＯ２受器１８に貯蔵される。
れ、つづいて仮焼装置１５にてばい焼されて八三酸化ウ
ラン（Ｕ３Ｏ８）となり、ついで還元装置１６にて還元
用ガス供給管１７より供給される還元ガス（Ｈ２ガスな
ど）により還元されてＵＯ２に転換される。製造された
ＵＯ２はＵＯ２受器１８に貯蔵される。
仮焼装置１５および還元装置１６の排ガスならびにＨＦ
凝縮器８ａからのオフガスは排気処理系１９に送られ
る。
凝縮器８ａからのオフガスは排気処理系１９に送られ
る。
比較例 第２図は本発明の実施例のプロセスフローである。また
第３図は本発明との比較のために、脱Ｆ剤硝酸溶液とし
て硝酸アルミニウム溶液を使用した場合のＵＮＨ経由Ａ
ＤＵ法のプロセスフローを簡略化して示してある。
第３図は本発明との比較のために、脱Ｆ剤硝酸溶液とし
て硝酸アルミニウム溶液を使用した場合のＵＮＨ経由Ａ
ＤＵ法のプロセスフローを簡略化して示してある。
第２図に示した本発明の方法において、原料であるＵＦ
６は気化工程で気化され、気相反応工程の流動層内でＨ
２Ｏと反応してＵＯ３粉末が生成するとともにＨＦガス
を発生する。このＨＦガスはＨＦ回収工程の凝縮器等に
よつて回収されてＨＦ（液）となる。
６は気化工程で気化され、気相反応工程の流動層内でＨ
２Ｏと反応してＵＯ３粉末が生成するとともにＨＦガス
を発生する。このＨＦガスはＨＦ回収工程の凝縮器等に
よつて回収されてＨＦ（液）となる。
生成されたＵＯ３粉末は、溶解工程において、硝酸で溶
解されＵＮＨ溶液となる。このＵＮＨ溶液に沈殿工程に
おいてアンモニアガス（ＮＨ３）を吹き込み、ＡＤＵ沈
殿を生成させる。以後、このＡＤＵ沈殿は過・乾燥工
程，仮焼工程，還元工程を経てＵＯ２粉末に転換され
る。
解されＵＮＨ溶液となる。このＵＮＨ溶液に沈殿工程に
おいてアンモニアガス（ＮＨ３）を吹き込み、ＡＤＵ沈
殿を生成させる。以後、このＡＤＵ沈殿は過・乾燥工
程，仮焼工程，還元工程を経てＵＯ２粉末に転換され
る。
一方、第３図において、ＵＦ６は気化工程にて気化され
た後、加水分解工程において硝酸アルミニウム溶液で洗
浄され、加水分解反応により硝酸ウラニルと脱Ｆ剤のフ
ツ化物であるフツ化アルミニウムの混合溶液（ＵＮＨ−
ＡｌＦ３混合溶液が生成される。このＵＮＨ−ＡｌＦ３
は、過工程で過され、ＡｌＦ３ケーキとなる。Ａｌ
Ｆ３ケーキは洗浄工程にて洗浄水で洗浄された後、乾燥
工程において、乾燥されＡｌＦ３粉末となる。洗浄工程
からは洗浄廃液が発生する。この洗浄廃液は廃液処理系
に送られる。
た後、加水分解工程において硝酸アルミニウム溶液で洗
浄され、加水分解反応により硝酸ウラニルと脱Ｆ剤のフ
ツ化物であるフツ化アルミニウムの混合溶液（ＵＮＨ−
ＡｌＦ３混合溶液が生成される。このＵＮＨ−ＡｌＦ３
は、過工程で過され、ＡｌＦ３ケーキとなる。Ａｌ
Ｆ３ケーキは洗浄工程にて洗浄水で洗浄された後、乾燥
工程において、乾燥されＡｌＦ３粉末となる。洗浄工程
からは洗浄廃液が発生する。この洗浄廃液は廃液処理系
に送られる。
ＡｌＦ３を含む過分離後の液は、硝酸ウラニルを主成
分とする粗ＵＮＨ溶液となるが、この粗ＵＮＨ溶液中に
は、微量のＡｌＦ３が含まれるため、これを溶媒抽出工
程において分離し精製ＵＮＨ溶液を得る。溶媒抽出工程
からは、抽出残液が発生するが、この抽出残液も廃液処
理系に送られる。抽出溶媒はリサイクルされる。沈殿工
程以後のＵＯ２粉末を得るまでの工程および処理方法は
第２図の場合と同じである。
分とする粗ＵＮＨ溶液となるが、この粗ＵＮＨ溶液中に
は、微量のＡｌＦ３が含まれるため、これを溶媒抽出工
程において分離し精製ＵＮＨ溶液を得る。溶媒抽出工程
からは、抽出残液が発生するが、この抽出残液も廃液処
理系に送られる。抽出溶媒はリサイクルされる。沈殿工
程以後のＵＯ２粉末を得るまでの工程および処理方法は
第２図の場合と同じである。
以上の第３図の比較例で示すように、本発明方法では従
来法のＵＮＨ経由ＡＤＵ法で必要とされる過工程、溶
媒抽出工程および副生物であるＡｌＦ３の処理工程であ
る洗浄工程がなく、かつ本発明方法では従来法における
ＡｌＦ３粉末の副生の代りに、第２図に示すようにＨＦ
が副生される。前述したごとく、ＡｌＦ３等は販売する
場合にも、その用途（市場性）が限られているのに対し
て、ＨＦの場合は核燃料サイクル中にリサイクルするこ
とも可能であり、またその他の分野への応用範囲（市場
性）も広い。更に、第２図に示す本発明方法の気相反応
工程、溶解工程、及びＨＦ回収工程などは、比較例の湿
式法であるＵＮＨ経由ADU法の加水分解工程、過工
程、及び溶解抽出工程等と比べて、構造は簡単で反応器
の数も少なくでき、したがつてプロセスおよび運転の簡
略化が可能である。
来法のＵＮＨ経由ＡＤＵ法で必要とされる過工程、溶
媒抽出工程および副生物であるＡｌＦ３の処理工程であ
る洗浄工程がなく、かつ本発明方法では従来法における
ＡｌＦ３粉末の副生の代りに、第２図に示すようにＨＦ
が副生される。前述したごとく、ＡｌＦ３等は販売する
場合にも、その用途（市場性）が限られているのに対し
て、ＨＦの場合は核燃料サイクル中にリサイクルするこ
とも可能であり、またその他の分野への応用範囲（市場
性）も広い。更に、第２図に示す本発明方法の気相反応
工程、溶解工程、及びＨＦ回収工程などは、比較例の湿
式法であるＵＮＨ経由ADU法の加水分解工程、過工
程、及び溶解抽出工程等と比べて、構造は簡単で反応器
の数も少なくでき、したがつてプロセスおよび運転の簡
略化が可能である。
次に、本発明方法で製造されたＵＯ２粉末の特性値（代
表例）を示す。
表例）を示す。
見掛け密度（ｇ／cm3） １．５〜２．４ 比表面積（cm2／ｇ） ３．５〜７．５ 焼結密度（％Ｔ．Ｄ．）＊ ９５％以上 ＊ 通常の条件にて焼結したＵＯ２ペレツトの値 これらの特性値から明らかであるように、本発明方法で
製造されたＵＯ２粉末の特性値は、従来法で製造された
ＵＯ２粉末の特性値の範囲内の数値が得られており、こ
れらの粉末から製造した核燃料用のＵＯ２ペレツトは充
分実用に耐えうるものである。
製造されたＵＯ２粉末の特性値は、従来法で製造された
ＵＯ２粉末の特性値の範囲内の数値が得られており、こ
れらの粉末から製造した核燃料用のＵＯ２ペレツトは充
分実用に耐えうるものである。
したがつて本発明方法により、副生物を市場性のあるＨ
Ｆに転換することにより、廃棄物の発生の可能性が少な
く、かつ活性の高いＵＯ２粉末の製造を可能ならしめる
六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法を提供
することができる。
Ｆに転換することにより、廃棄物の発生の可能性が少な
く、かつ活性の高いＵＯ２粉末の製造を可能ならしめる
六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法を提供
することができる。
なお、本発明に関しては、乾式法により製造されるＵＯ
２は湿式法により製造されるＵＯ２に比して、活性度の
低い点および湿式法の方がコントロール（製造されるＵ
Ｏ２の物性コントロール等）の容易な点などは、これら
に関して専門分野の知識を有する者であれば容易に理解
できることであり、本発明に関しあえて説明の必要はな
い。
２は湿式法により製造されるＵＯ２に比して、活性度の
低い点および湿式法の方がコントロール（製造されるＵ
Ｏ２の物性コントロール等）の容易な点などは、これら
に関して専門分野の知識を有する者であれば容易に理解
できることであり、本発明に関しあえて説明の必要はな
い。
（発明の効果） 本発明は上記の構成をとることにより次の効果を示すこ
とができる。
とができる。
(1) 従来のＵＮＨ経由ＡＤＵ方法に比して、構造は簡
単で反応器の数も少なくでき、したがつてプロセスおよ
び運転の簡略化が可能である。
単で反応器の数も少なくでき、したがつてプロセスおよ
び運転の簡略化が可能である。
(2) 本発明で得られるＵＯ２粉末は活性が高くかつそ
の特性値は従来法によるＵＯ２粉末の特性値の範囲内に
あるので、本発明のＵＯ２粉末で製造した核燃料用のＵ
Ｏ２ペレツトは充分実用に耐えうるものである。
の特性値は従来法によるＵＯ２粉末の特性値の範囲内に
あるので、本発明のＵＯ２粉末で製造した核燃料用のＵ
Ｏ２ペレツトは充分実用に耐えうるものである。
(3) 本発明により、副生物を市場性のあるＨＦに転換
することにより廃棄物の発生の可能性を少なくすること
ができる。
することにより廃棄物の発生の可能性を少なくすること
ができる。
第１図は本発明の一実施例に使用される装置系統図、第
２図は第１図の実施例のプロセスフロー図、第３図は比
較例の脱Ｆ剤硝酸溶液として硝酸アルミニウム溶液を使
用した場合のＵＮＨ経由ＡＤＵ法のプロセスフロー図で
ある。 第１図において、 １……六フツ化ウラン、10……溶解装置 22……気化器、11……硝酸供給管 ３……噴霧ガス供給管、12……ＮＨ３供給管 ４……噴霧ノズル、13……沈殿装置 ５……流動層反応装置、14……過・乾燥装置 ６……反応ガス供給管、15……仮焼装置 ７……フイルタ、16……還元装置 8a……ＨＦ凝縮器、17……還元用ガス供給管 8b……ＨＦ受器、18……ＵＯ２受器 ９……ＵＯ３ホツパー、19……排気処理系
２図は第１図の実施例のプロセスフロー図、第３図は比
較例の脱Ｆ剤硝酸溶液として硝酸アルミニウム溶液を使
用した場合のＵＮＨ経由ＡＤＵ法のプロセスフロー図で
ある。 第１図において、 １……六フツ化ウラン、10……溶解装置 22……気化器、11……硝酸供給管 ３……噴霧ガス供給管、12……ＮＨ３供給管 ４……噴霧ノズル、13……沈殿装置 ５……流動層反応装置、14……過・乾燥装置 ６……反応ガス供給管、15……仮焼装置 ７……フイルタ、16……還元装置 8a……ＨＦ凝縮器、17……還元用ガス供給管 8b……ＨＦ受器、18……ＵＯ２受器 ９……ＵＯ３ホツパー、19……排気処理系
Claims (1)
- 【請求項１】(a) 六フツ化ウランとスチームあるいは
スチームと酸素ガスまたは空気との混合ガスの流動層反
応装置内での気相反応により六フツ化ウランを三酸化ウ
ランまたは／および八三酸化ウラン粉末とＨＦに分離す
る第１ステツプ、 (b) 第１ステツプで生成した三酸化ウランまたは／お
よび八三酸化ウラン粉末を硝酸に溶解し、硝酸ウラニル
溶液とする第２ステツプ、 (c) 第２ステツプで生成した硝酸ウラニル溶液にアン
モニア水を加え反応させて重ウラン酸アンモニウム（Ａ
ＤＵ）沈殿を生成させる第３ステツプ、及び (d) 第３ステツプで生成したＡＤＵ沈殿を過、乾
燥、ばい焼、還元して二酸化ウラン粉末を製造する第４
ステツプ、 の組合せからなる六フツ化ウランから二酸化ウランを製
造する方法。
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|---|---|---|---|
| JP61124147A JPH0653572B2 (ja) | 1986-05-27 | 1986-05-27 | 六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法 |
| CN87105980A CN1016159B (zh) | 1986-05-27 | 1987-12-28 | 由六氟化铀制备二氧化铀粉末的方法 |
| DE8787119392T DE3780825T2 (de) | 1986-05-27 | 1987-12-30 | Verfahren zur herstellung von urandioxid aus uranhexafluorid. |
| EP87119392A EP0322481B1 (en) | 1986-05-27 | 1987-12-30 | Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride |
| US07/139,443 US4963294A (en) | 1986-05-27 | 1987-12-30 | Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP61124147A JPH0653572B2 (ja) | 1986-05-27 | 1986-05-27 | 六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法 |
| EP87119392A EP0322481B1 (en) | 1986-05-27 | 1987-12-30 | Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS62278128A JPS62278128A (ja) | 1987-12-03 |
| JPH0653572B2 true JPH0653572B2 (ja) | 1994-07-20 |
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|---|---|---|---|
| JP61124147A Expired - Lifetime JPH0653572B2 (ja) | 1986-05-27 | 1986-05-27 | 六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法 |
Country Status (5)
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| EP (1) | EP0322481B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0653572B2 (ja) |
| CN (1) | CN1016159B (ja) |
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| FR2557557B1 (fr) * | 1983-12-28 | 1986-05-30 | Fragema Framatome & Cogema | Procede et installation de production de dioxyde d'uranium frittable |
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1986
- 1986-05-27 JP JP61124147A patent/JPH0653572B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-12-28 CN CN87105980A patent/CN1016159B/zh not_active Expired
- 1987-12-30 DE DE8787119392T patent/DE3780825T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-30 US US07/139,443 patent/US4963294A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-30 EP EP87119392A patent/EP0322481B1/en not_active Expired
Also Published As
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| JPS62278128A (ja) | 1987-12-03 |
| CN1016159B (zh) | 1992-04-08 |
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