JPS63239128A - 酸化ウランの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は酸化ウランの効率の良い製法に関するものであ
る。

（往来の技術） ウランの精製錬には種々の方法が提案されているか、中
でも酸化ウランを経由する方法が各国において採用され
ている。この方法において、原料となるイエローケーキ
中に鉄、銅、モリブデン、バナジウム、アルミニウム、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の
不純金属が含まれると酸化ウランおよびそれから更に精
製することにより得られる六フッ化ウランの純度が低下
する。従って、これらの金属を除去することを要する。

この不純金属種の除去方法として、通常リン酸トリブチ
ル−硝酸系の溶媒抽出が採用されている。

この方法は不純物を含むイエローケーキを硝酸で溶解し
、リン酸トリブヂル（ＴＢＰと略される）により溶媒抽
出して不純物を除去する。得られた硝酸ウラニル（Ｕ　
ｏ　ｔ（Ｎｏ　３）ｔ）溶液を煮鯰めて硝酸ウラニル水
和物として沈澱させる（ＵＮＨ法）か、アンモニアを加
えて重ウラン酸アンモン（（Ｎｒ−ｔＪｚｕ２ｏ７・２
ＨｆｆｉＯ）を晶出させる（ＡＤＵ法）。硝酸ウラニル
水和物（ＵＮＩ（）または重ウラン酸アンモン（ＡＤＵ
）は５００℃以上で焙焼熱分解して、それぞれ硝酸また
はアンモニアを回収して酸化ウランを形成する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記不純物除去に用いられる溶媒抽出法では、硝酸、ト
リブチルリン酸等を用いるので窒素やリンを含む廃液が
多量に発生し、環境汚染の観点から好ましくない。また
、硝酸を用いるため装置の材質が制限される。更に、溶
媒抽出はミキサーセトラーを用いて多段で行なわれる関
係上、大きな装置と広大な設置面積を必要°とし、経詩
的でない。

また、溶媒には引火性の高いものを用いるため、耐圧防
爆仕様が必要となる。

したがって、簡単な装置と方法により前記不純金属種を
除去して、純度の高いウラン酸化物を製造する方法か望
まれる。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意検討の結
果、種々の不純金属種を含むイエローケーキを硝酸では
なくて、塩酸または硫酸に溶解し、溶解液をジアミノカ
ルボン酸型キレート樹脂に接触することにより、不純金
属種中の鉄、銅、モリブデンおよびバナジウムを効率的
に除去し、次いで行なわれる中和工程で他のアルミニウ
ム、カルシウム、マグネシウム等の金属種を沈澱除去し
得ることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、イエローケーキを硫酸または塩酸で
溶解後、ジアミノカルボン酸型キレート樹脂に接触させ
、次いで中和沈澱後加熱処理することを特徴とする酸化
ウランの製法を要旨とするものである。

本発明に用いるジアミノカルボン酸型キレート樹脂は硫
酸あるいは塩酸を用いたイエローケーキ溶解液中の鉄、
銅、モリブデン、バナジウムを効率的に除去することが
可能である。このようにイエローケーキ溶解液中の鉄、
銅、モリブデン、バナジウムを選択的に除去し得るジア
ミノカルボン酸型樹脂としては、例えば一般式 ［式中、Ｍはアルカリ金属または水素、Ｒ３またはＲ３
は水素または炭素数１〜３のアルキル基である］ で示されるフェノール化合物とフェノール類およびアル
デヒド類とを架橋３次元化してなるキレート樹脂を用い
ることができる。このようなキレート樹脂は例えば、特
開昭５４−１２１２４１号公報において酸性電気亜鉛メ
ッキ浴中の鉄濃度を低減できるキレート樹脂として知ら
れており、また商品名ユニセレック＠ＵＲ−５０（ユニ
チカ株式会社製）として市販されているものが特に好適
に用いられる。

原料となるイエローケーキ溶解液は上記不純金属種、例
えば鉄、銅、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、ア
ルミニウム、カルシウム、カリウム、マグネシウムの中
から少なくとも一種の金属およびウランを含有する。含
有量は特に限定的ではない。

ジアミノカルボン酸型キレート樹脂を用いて、イエロー
ケーキ溶解液を処理するに際して、その処理原液のｐＨ
値を０．５〜２．５に調整するのが好ましい。ｐＨが２
．５を越えると、イエローケーキ溶解液中のウランが析
出しはじめウランが損失するとともに放射性廃棄物が発
生して好ましくない。また、Ｉ）Ｈが０，５より小さい
と、イエローケーキ溶解液中の不純金属である鉄、銅、
モリブデン、バナジウムがキレート樹脂に充分吸着され
なくなるので好ましくない。キレート樹脂とイエローケ
ーキ溶解液の接触は両者を撹拌下に混合するかまたは、
通常のイオン交換樹脂のようにカラム方式で実施するこ
とができる。装置の簡略化および選択吸着効率の観点か
らカラム方式が好ましい。

カラム方式でのイエローケーキ溶解液の通夜に当たって
は、このキレート樹脂を充填した交換塔に空間速度が１
０（１／Ｈｒ）以下、好ましくは０．５〜２．０（１／
Ｈｒ）となるような速度で行う。このキレート樹脂との
接触により鉄、銅、モリブデンおよびバナジウムが選択
的に吸着除去される。

次いで、キレート樹脂処理液はアンモニアガスによる中
和沈澱処理が施される。この工程は多段階の連続沈澱法
で行うことが好ましい。例えば、連続２段中和沈澱法を
行うに当たり、第１段の沈澱として、酸化カルシウムま
たは水酸化カルシウムを用い、Ｉ）Ｉ（を２．５〜４．
０の範囲内に調節し、夜中に不純物として含有するアル
ミニウムを水酸化物の形で除去する。次いで、第２段階
の沈澱ではアンモニアをこの上澄み液に吹き込んで、重
ウラン酸アンモンの沈澱を生成させる。中和剤として用
いるアンモニアはアンモニアガスを用いるのが好ましい
。液体よりも取り扱いが容易であり、かつ生成する重ウ
ラン酸アンモンの沈澱・濾過および洗浄性が良好となる
。この中和工程において不純金属として含まれているア
ルミニウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、
カリウム等が上澄み液に残り、重ウラン酸アンモンだけ
が沈澱として析出する。

生じた重ウラン酸アンモンを３５０〜５５０℃で焙焼し
て三酸化ウランを、また、５５０℃以上で焙焼してへ酸
化ウランを製造することができる。

これら酸化ウランを還元して二酸化ウランを生成し、フ
ッ化水素で処理して四フッ化ウラン、次いで六フッ化ウ
ランに転換することができる。また、本発明により得ら
れた酸化ウランはある意味では純度の高いイエローケー
キに該当し、これを他の高純度のイエローケーキを利用
するウランの精製線法例えば、アライドケミカル社より
実施されている乾式法等の原料（イエローケーキ）とし
て供給することができる。

（実施例） 本発明を実施例により詳細に説明する。

〈実施例〉 表−１に示した組成を有するｐＨ１，０のイエローケー
キ硫酸溶解液をジアミノカルボン酸型キレート樹脂５０
ｉｆ２を充填したカラムに空間速度１゜０（１／Ｉ（ｒ
）でｌＯσ／Ｑ−１’ｔｉ液した。この処理液の分析結
果を表−２に示す。

表−１ この結果キレート樹脂処理より鉄、銅、モリブデン、バ
ナジウムがよく除去されているが、アルミニウム、カル
シウム、カリウム、マグネシウム、ナトリウムは全く除
去することができない。

このキレート処理液に水酸化カルシウムを添加して液の
ｐＩＩを３．０に調整して、沈澱を生成せしめ、固液分
離を行った。ついで上澄み液にアンモニアガスを吹き込
んで沈澱を生成せしめ、固液分離を行った。得られた重
ウラン酸アンモンの沈澱を水洗した後、６００℃で焙焼
して脱アンモニアを行い三酸化ウランを得た。この三酸
化ウランの品位を表−３に示す。以上の結果、キレート
樹脂法と中和沈澱法を併用することにより、品位が良好
な三酸化ウランを得ることができた。

表−３ （発明の効果） 本発明においては、イエローケーキの溶解に硝酸を全く
使用しないため、硝酸あるいは硝安を含有する廃液が全
く発生しない。また、キレート樹脂処理により鉄、銅、
モリブデンおよびバナジウムを有効に除去し、中和沈澱
法によりその他のアルミニウム等の金属種を除去して、
純度の高い酸化ウランを製造することかできる。

また、本発明方法によれば抽出工程を経ないで製造でき
るので、ミキサーセトラー等の大きな製造装置を必要と
けず、また、引火性の溶媒も使用しないので耐圧防爆の
特別な処置を必要としない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イエローケーキを硫酸または塩酸で溶解後、ジアミ
   ノカルボン酸型キレート樹脂に接触させ、次いで中和沈
   澱後加熱処理することを特徴とする酸化ウランの製法。 ２、イエローケーキがウランの他に、鉄、銅、バナジウ
   ム、モリブデン、アルミニウム、カルシウム、カリウム
   およびマグネシウムのうちから少なくとも一種の金属を
   含有する特許請求の範囲第１項記載の酸化ウランの製法
   。 ３、中和沈澱が多段階の連続沈澱法で実施される特許請
   求の範囲第１項記載の酸化ウランの製法。