JPS6365610B2 - - Google Patents
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- JPS6365610B2 JPS6365610B2 JP55056404A JP5640480A JPS6365610B2 JP S6365610 B2 JPS6365610 B2 JP S6365610B2 JP 55056404 A JP55056404 A JP 55056404A JP 5640480 A JP5640480 A JP 5640480A JP S6365610 B2 JPS6365610 B2 JP S6365610B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水溶液からジウラン酸アンモニウムを
沈殿させる方法に関するものである。 原子炉の燃料棒に使用する燃料ペレツトを製造
する場合、水酸化アンモニウムの添加によつてフ
ツ化ウラニル溶液からジウラン酸アンモニウム
（以下ADUという）を沈殿させる。しかる後、沈
殿したADUをフイルタに通し、乾燥させ、か焼
し、プレスしてプレツトにする。 沈降速度の増大によつてADUのろ過が容易に
なるので、多量のスラリーを迅速に処理可能であ
る。また、表面積が増すと反応速度も増すので、
粒度の小さい沈殿物はか焼及び焼結を容易にす
る。しかし、残念ながら小さい粒子は迅速に沈降
しないので、大きな沈降速度と小さい粒度とは概
して相反する特性である。 従つて本発明の目的は、小さい粒子で大きな沈
降速度を達成する、水溶液からのジウラン酸アン
モニウムの沈殿方法を提供することである。 この目的から本発明は、フツ化ウラニル水溶液
にアンモニアガス又は水酸化アンモニウム溶液を
添加するジウラン酸アンモニウムの沈殿方法にお
いて、１当り0.05〜0.5grのアクリルポリマー
を前記水溶液に添加し、もつて沈降速度を増すと
共に前記水溶液中の沈殿物の粒度を小さくするこ
とを特徴としている。 アクリルポリマーを添加剤として存在させた状
態で沈殿を行なえば、粒度が小さく且つ急速に沈
降するADU沈殿物が得られることを知見した。
この改良によつて、実際に則したスラリー沈降速
度を維持しながら、添加剤量の調節によつて所望
の粒度を得ることができる。また、この改良は操
業コストを若干上昇させるが、以後の処理工程に
は影響を及ぼさない。 六フツ化ウランガスの形の濃縮ウラン（U235の
約３〜４重量％）を水と反応させ、次式によりフ
ツ化ウラニルとフツ化水素の溶液を作る。 UF6＋2H2O→UO2F2＋4HF フツ化ウラニル溶液は約10〜250gms／のウ
ランを含有していてもよいが、約80gms／以下
であると、あまりにも多量の水を処理しなければ
ならないので、処理が不経済となり、また約
160gms／以上であるとフツ化ウラニル全てを
溶液中に保持しておくのが難しくなる。 水酸化アンモニウムの添加によつてジウラン酸
アンモニウムは次式に従つてフツ化ウラニル溶液
から沈殿する。 2UO2F2＋6NH4OH→（NH4）2U2O7↓ ＋4NH4F＋3H2O 水酸化アンモニウムは水酸化アンモニウム溶液
として添加してもよいが、気体アンモニアは細か
い沈殿物を作ると確信できるので、適当に水酸化
アンモニウムを形成する気体アンモニアとして添
加するのが好適である。水酸化アンモニウム溶液
を使用した場合、それは約10〜28％アンモニア
（全て重量％）とすることができるが、24％アン
モニア以下は処理しなければならない水が多量で
あるために不経済であり、そして28％アンモニア
は商業的に入手し得るアンモニア水である。水酸
化アンモニウム或はアンモニアガスは、ウラン全
てを確実に沈殿させるために過剰アンモニアを作
りうる割合で、フツ化ウラニル溶液を混合する。
ウラン１モル当り約10〜40モルのアンモニアを使
用できるが、ウラン１モル当り約22モル以下のア
ンモニアの場合、経済的に回収可能な量のウラン
を沈殿させずに残すかも知れないし、また、ウラ
ン１モル当り30モル以上のアンモニアの場合、廃
棄流れ中のアンモニア濃度が高くなるために高価
につく環境上の諸問題が生じるかも知れない。 沈殿物の品質を改善するポリマーを水酸化アン
モニウム溶液か、フツ化ウラニル溶液か、或はこ
れ等溶液の混合物かに添加できる。水酸化アンモ
ニウム溶液が使用されている場合、ポリマーを水
酸化アンモニウム溶液に添加するのが好適であ
り、そうすればポリマーはそれを沈殿させようと
する強酸性フツ化溶液の作用を受けない。水酸化
アンモニウム溶液が使用されていない場合には、
フツ化ウラニル溶液とアンモニアの混合物のポリ
マーを添加するのが好適である。最終のADUス
ラリー中のポリマー濃度は約0.05〜0.5gms／で
よいが、低濃度であると沈殿物が粗粒になるの
で、少なくとも約0.1gms／であるのが好まし
く、また、高濃度であると沈殿物が細かくなり過
ぎて後から形成されるUO2が細かくなり過ぎ、過
剰反応を起こすので、約0.3gms／以下である
のが好ましい。 アクリルポリマーは約10000〜150000の分子量
を持つ水溶性線状重合体である。アクリルポリマ
ーとしてはポリアクリル酸、ポリアクリルニトリ
ル、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸、ポ
リメタクリルアミド及びポリメタクリルニトリル
の群から選択したものを使用しうる。この群のう
ち、ポリアクリル酸は良好に作用することが分か
つており好適であるが、その他のものについて
も、フツ化ウラニル水溶液に１当り0.05〜
0.5gr添加することによつて、同様の結果を得る
ことができる。 次の例（比較例）及び例（実施例）によつ
て本発明を更に説明する。 例 濃縮水酸化アンモニウム（28％NH3）を使用
して159ｇ／のＵを含有するフツ化ウラニル溶
液からのADU沈殿を連続的に行なつた。フツ化
ウラニル溶液及び水酸化アンモニウム溶液の平均
流速はそれだれ71.5及び78.8ml／分であつた。沈
殿温度は29℃に維持し、沈殿装置内の残留時間は
7.9分であつた。沈降速度測定用及び粒子特性評
価用のADUスラリーのサンプルは当該系統が定
常状態に達した後にのみ採取した。このスラリー
サンプルをろ過し、フイルタケーキを最初周囲温
度で24時間、次に150℃で15時間乾燥して、ADU
粒を得た。ADUスラリー沈降速度、ADU粒子表
面積およびタツプ密度に関する結果は例の後に
示す表の通りである。 例 濃縮水酸化アンモニウムを使つて例と同じ装
置で行なうADU沈殿の前に、水酸化アンモニウ
ム溶液にADUスラリー１当り0.24grに相当す
る量のポリアクリル酸25％溶液を添加した。この
ポリアクリル酸は、分子量150000以下、５％溶液
としてPH＝２、５％濃度でブツクフイールド
（Bookfield）粘度＝18cps、25％濃度で3000cps
であり、“アクリゾル（Acrysol）Ａ−３”とし
てローン・アンド・ハース・カンパニー（Rohn
and Haas Company）か販売されている。その
他の諸条件、即ちウラン濃度、流速、温度、残留
時間、サンプル方法、ADUスラリー沈降テスト、
ADU粒子調整及び評価等は例の場合と同様で
あつた。ADUスラリー沈降速度、ADU粒子表面
積及びタツプ密度に関する結果は下記の表に示さ
れている。アクリゾルＡ−３の存在下で沈殿した
ADUはアクリゾルＡ−３なしに沈殿したADUよ
りも早く沈降する（50.0対17.5mm／分）。また、
アクリゾルＡ−３を添加して得たADU粒子の表
面積はこの添加剤なしに得たADU粒子の表面積
よりも約６倍大きい（35.9対6.05m2／ｇ）。これ
は、アクリゾルＡ−３がADU粒子に対して効果
的な抑制剤としてだけでなく、ADU粒子の良好
な凝集剤としても作用することを示している。 【表】
沈殿させる方法に関するものである。 原子炉の燃料棒に使用する燃料ペレツトを製造
する場合、水酸化アンモニウムの添加によつてフ
ツ化ウラニル溶液からジウラン酸アンモニウム
（以下ADUという）を沈殿させる。しかる後、沈
殿したADUをフイルタに通し、乾燥させ、か焼
し、プレスしてプレツトにする。 沈降速度の増大によつてADUのろ過が容易に
なるので、多量のスラリーを迅速に処理可能であ
る。また、表面積が増すと反応速度も増すので、
粒度の小さい沈殿物はか焼及び焼結を容易にす
る。しかし、残念ながら小さい粒子は迅速に沈降
しないので、大きな沈降速度と小さい粒度とは概
して相反する特性である。 従つて本発明の目的は、小さい粒子で大きな沈
降速度を達成する、水溶液からのジウラン酸アン
モニウムの沈殿方法を提供することである。 この目的から本発明は、フツ化ウラニル水溶液
にアンモニアガス又は水酸化アンモニウム溶液を
添加するジウラン酸アンモニウムの沈殿方法にお
いて、１当り0.05〜0.5grのアクリルポリマー
を前記水溶液に添加し、もつて沈降速度を増すと
共に前記水溶液中の沈殿物の粒度を小さくするこ
とを特徴としている。 アクリルポリマーを添加剤として存在させた状
態で沈殿を行なえば、粒度が小さく且つ急速に沈
降するADU沈殿物が得られることを知見した。
この改良によつて、実際に則したスラリー沈降速
度を維持しながら、添加剤量の調節によつて所望
の粒度を得ることができる。また、この改良は操
業コストを若干上昇させるが、以後の処理工程に
は影響を及ぼさない。 六フツ化ウランガスの形の濃縮ウラン（U235の
約３〜４重量％）を水と反応させ、次式によりフ
ツ化ウラニルとフツ化水素の溶液を作る。 UF6＋2H2O→UO2F2＋4HF フツ化ウラニル溶液は約10〜250gms／のウ
ランを含有していてもよいが、約80gms／以下
であると、あまりにも多量の水を処理しなければ
ならないので、処理が不経済となり、また約
160gms／以上であるとフツ化ウラニル全てを
溶液中に保持しておくのが難しくなる。 水酸化アンモニウムの添加によつてジウラン酸
アンモニウムは次式に従つてフツ化ウラニル溶液
から沈殿する。 2UO2F2＋6NH4OH→（NH4）2U2O7↓ ＋4NH4F＋3H2O 水酸化アンモニウムは水酸化アンモニウム溶液
として添加してもよいが、気体アンモニアは細か
い沈殿物を作ると確信できるので、適当に水酸化
アンモニウムを形成する気体アンモニアとして添
加するのが好適である。水酸化アンモニウム溶液
を使用した場合、それは約10〜28％アンモニア
（全て重量％）とすることができるが、24％アン
モニア以下は処理しなければならない水が多量で
あるために不経済であり、そして28％アンモニア
は商業的に入手し得るアンモニア水である。水酸
化アンモニウム或はアンモニアガスは、ウラン全
てを確実に沈殿させるために過剰アンモニアを作
りうる割合で、フツ化ウラニル溶液を混合する。
ウラン１モル当り約10〜40モルのアンモニアを使
用できるが、ウラン１モル当り約22モル以下のア
ンモニアの場合、経済的に回収可能な量のウラン
を沈殿させずに残すかも知れないし、また、ウラ
ン１モル当り30モル以上のアンモニアの場合、廃
棄流れ中のアンモニア濃度が高くなるために高価
につく環境上の諸問題が生じるかも知れない。 沈殿物の品質を改善するポリマーを水酸化アン
モニウム溶液か、フツ化ウラニル溶液か、或はこ
れ等溶液の混合物かに添加できる。水酸化アンモ
ニウム溶液が使用されている場合、ポリマーを水
酸化アンモニウム溶液に添加するのが好適であ
り、そうすればポリマーはそれを沈殿させようと
する強酸性フツ化溶液の作用を受けない。水酸化
アンモニウム溶液が使用されていない場合には、
フツ化ウラニル溶液とアンモニアの混合物のポリ
マーを添加するのが好適である。最終のADUス
ラリー中のポリマー濃度は約0.05〜0.5gms／で
よいが、低濃度であると沈殿物が粗粒になるの
で、少なくとも約0.1gms／であるのが好まし
く、また、高濃度であると沈殿物が細かくなり過
ぎて後から形成されるUO2が細かくなり過ぎ、過
剰反応を起こすので、約0.3gms／以下である
のが好ましい。 アクリルポリマーは約10000〜150000の分子量
を持つ水溶性線状重合体である。アクリルポリマ
ーとしてはポリアクリル酸、ポリアクリルニトリ
ル、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸、ポ
リメタクリルアミド及びポリメタクリルニトリル
の群から選択したものを使用しうる。この群のう
ち、ポリアクリル酸は良好に作用することが分か
つており好適であるが、その他のものについて
も、フツ化ウラニル水溶液に１当り0.05〜
0.5gr添加することによつて、同様の結果を得る
ことができる。 次の例（比較例）及び例（実施例）によつ
て本発明を更に説明する。 例 濃縮水酸化アンモニウム（28％NH3）を使用
して159ｇ／のＵを含有するフツ化ウラニル溶
液からのADU沈殿を連続的に行なつた。フツ化
ウラニル溶液及び水酸化アンモニウム溶液の平均
流速はそれだれ71.5及び78.8ml／分であつた。沈
殿温度は29℃に維持し、沈殿装置内の残留時間は
7.9分であつた。沈降速度測定用及び粒子特性評
価用のADUスラリーのサンプルは当該系統が定
常状態に達した後にのみ採取した。このスラリー
サンプルをろ過し、フイルタケーキを最初周囲温
度で24時間、次に150℃で15時間乾燥して、ADU
粒を得た。ADUスラリー沈降速度、ADU粒子表
面積およびタツプ密度に関する結果は例の後に
示す表の通りである。 例 濃縮水酸化アンモニウムを使つて例と同じ装
置で行なうADU沈殿の前に、水酸化アンモニウ
ム溶液にADUスラリー１当り0.24grに相当す
る量のポリアクリル酸25％溶液を添加した。この
ポリアクリル酸は、分子量150000以下、５％溶液
としてPH＝２、５％濃度でブツクフイールド
（Bookfield）粘度＝18cps、25％濃度で3000cps
であり、“アクリゾル（Acrysol）Ａ−３”とし
てローン・アンド・ハース・カンパニー（Rohn
and Haas Company）か販売されている。その
他の諸条件、即ちウラン濃度、流速、温度、残留
時間、サンプル方法、ADUスラリー沈降テスト、
ADU粒子調整及び評価等は例の場合と同様で
あつた。ADUスラリー沈降速度、ADU粒子表面
積及びタツプ密度に関する結果は下記の表に示さ
れている。アクリゾルＡ−３の存在下で沈殿した
ADUはアクリゾルＡ−３なしに沈殿したADUよ
りも早く沈降する（50.0対17.5mm／分）。また、
アクリゾルＡ−３を添加して得たADU粒子の表
面積はこの添加剤なしに得たADU粒子の表面積
よりも約６倍大きい（35.9対6.05m2／ｇ）。これ
は、アクリゾルＡ−３がADU粒子に対して効果
的な抑制剤としてだけでなく、ADU粒子の良好
な凝集剤としても作用することを示している。 【表】
Claims (1)
- １ フツ化ウラニル水溶液にアンモニアガス又は
水酸化アンモニウム溶液を添加するジウラン酸ア
ンモニウムの沈殿方法において、１当たり0.05
〜0.5grのポリアクリル酸を前記水溶液に添加し、
もつて沈降速度を増すと共に前記水溶液中の沈殿
物の粒度を小さくすることを特徴とするジウラン
酸アンモニウムの沈殿方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/034,309 US4255393A (en) | 1979-04-30 | 1979-04-30 | Method of precipitating ADU |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149135A JPS55149135A (en) | 1980-11-20 |
| JPS6365610B2 true JPS6365610B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=21875614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5640480A Granted JPS55149135A (en) | 1979-04-30 | 1980-04-30 | Sedimentation of ammonium diuranate |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4255393A (ja) |
| JP (1) | JPS55149135A (ja) |
| ES (1) | ES491021A0 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832870A (en) * | 1988-06-20 | 1989-05-23 | The United States Department Of Energy | Electrically conductive composite material |
| US4995947A (en) * | 1988-06-29 | 1991-02-26 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Process for forming a metal compound coating on a substrate |
| US5139709A (en) * | 1991-02-04 | 1992-08-18 | Institute Of Nuclear Energy Research, Chinese Atomic Energy Council, Taiwan | Process for converting uranyl compounds to UO2 via ADU |
| FR2681139B1 (fr) * | 1991-09-10 | 1993-11-05 | Matieres Nucleaires Cie Gle | Installation pour effectuer plusieurs reactions chimiques successives dans un meme recipient. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3726650A (en) * | 1969-09-24 | 1973-04-10 | Westinghouse Electric Corp | Process for recovery of uranium values by precipitation of ammonium diuranate |
| US3758664A (en) * | 1970-12-29 | 1973-09-11 | Westinghouse Electric Corp | Process for producing ammonium diuranate |
| US3998925A (en) * | 1973-06-22 | 1976-12-21 | Westinghouse Electric Corporation | Production of ammonium diuranate |
| US3961027A (en) * | 1973-10-18 | 1976-06-01 | Westinghouse Electric Corporation | Cyclic process for re-use of waste water generated during the production of UO2 |
-
1979
- 1979-04-30 US US06/034,309 patent/US4255393A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-04-29 ES ES491021A patent/ES491021A0/es active Granted
- 1980-04-30 JP JP5640480A patent/JPS55149135A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4255393A (en) | 1981-03-10 |
| JPS55149135A (en) | 1980-11-20 |
| ES8300647A1 (es) | 1982-11-01 |
| ES491021A0 (es) | 1982-11-01 |
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| US3579311A (en) | Process and apparatus for producing uo2 powder | |
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