KR100880731B1 - 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우라늄의 연속식 전해 정련 장치에 관한 것으로서, 스크래핑 공정을 거치지 않고, 전해 공정의 중단 없이 연속적으로 고순도의 우라늄 석출물과 전해 과정 중 발생되는 금속 전이원소들을 회수할 수 있도록, 방열판 하부에 고정되며 다수의 흑연 음극이 구비되는 음극부와, 음극부와 마주하도록 주위를 감싸며, 회전 가능하게 상기 방열판 하부에 고정되고, 사용한 핵 연료를 수용하는 양극부와, 음극부와 양극부를 수용하며, 음극부와 양극부가 잠기도록 전해질이 채워지는 전해조와, 전해조 내부의 음극부 하부에서 흑연 음극에서 전착된 후, 탈리되는 금속 우라늄을 수집하고, 전해조 외부로 인출하는 우라늄 회수부, 및 전해조 하부에 연결되어 양극부로부터 빠져나와 전해조 하부에 수집된 전이금속 입자를 인출하는 전이금속 회수부를 포함한다.

흑연 음극, 우라늄, 전이금속, 카드늄, 전해 정련, 플렉시블 스크류 컨베이어.

Description

금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치{CONTINUOUS ELECTROLYTIC REFINING DEVICE FOR METAL URANIUM}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1의 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치를 입체적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 3은 도 2의 음극부를 분리하여 도시한 사시도이다.

도 4는 도 2의 양극부를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 원통형 바스켓의 배출구 형상을 도시한 부분 단면도이다.

도 6은 도 1의 금속 우라늄의 연속식 정해 정련 장치 내의 물질 흐름을 나타내는 부분 절개 사시도이다.

도 7은 도 1의 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치 내의 카드늄 풀의 수위를 도시한 부분 절개 사시도이다.

본 발명은 금속 우라늄의 전해 정련 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우라늄 석출물과 전해 과정에서 발생하는 금속 전이원소들을 회수함에 있어 전해공정을 중단시키지 않고 연속적으로 회수하는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 종래 핵 연료로 사용된 금속 우라늄의 전해 정련 장치는, 삼염화우라늄이 녹아 있는 약 500℃의 용융염 내에서 사용후 금속연료의 절편을 포함하는 양극바스켓과, 순수한 우라늄이 전착되는 철계 음극으로 구성된다.

상기한 종래 금속 우라늄의 전해 정련 장치를 이용해 금속 우라늄의 정련시, 전류를 인가하면 용융염 중의 삼염화우라늄이 환원되어 음극에 전착되고, 이 반응에서 분리된 염소 이온은 전기적으로 양극에서 금속우라늄을 선택적으로 용해시킨다. 이와 같은 금속 우라늄의 전해 정련 과정을 반복하여 순수한 금속우라늄을 분리해낼 수 있다.

그러나, 상기한 종래 금속 우라늄의 전해 정련 장치를 이용한 금속 우라늄 의 전해 정련 과정은, 음극에 전착된 금속 우라늄을 주기적으로 회수하기 위하여 전해 반응을 중단해야 하고, 전착물 회수에 장시간이 걸려 연속조업이 불가능하여 단시간에 많은 량의 제품을 얻을 수 없는 단점을 갖는다.

이러한 단점을 극복하고, 고속으로 순수한 금속우라늄을 분리해내고자 하는 전해 전련 장치들이 보고되고 있다.

미국특허 제5,650,053호(1997. 7. 22)에서는, 약 500℃의 용융염 중에 사용후 금속연료의 절편을 다공판의 양극 바스켓에 담아 수개의 양극 바스켓을 튜브형태로 이루어진 음극의 내.외부에 위치시키고, 양극바스켓을 회전시키면서 전기를 가하면 양극 중의 금속 우라늄이 녹아나와 음극에 전착되며, 전착된 금속 우라늄을 양극의 외부에 부착된 세라믹판으로 스크래핑하여 하부의 수집부에 모이도록 하는 정련 장치를 개시하고 있다.

그러나, 상기한 정련 장치는 음극에 전착된 금속우라늄의 일부만 떨어져 나가기 때문에 잔여 전착물이 계속해서 음극 표면에 붙어 있게 되고, 점차 떨어지기 어려운 치밀한 조직으로 변하게 된다.

따라서, 양극의 세라믹판으로 조직이 치밀해진 전착물을 떨어뜨리지 못하기 때문에, 일정한 시간이 경과하면 전해 정련 조작을 중지하고, 전기를 역으로 가하여 전착물을 양극으로 되돌려 역전착(stripping)시킴으로서 음극 표면을 깨끗하게 한 후, 다시 처음과 같이 전착시키는 조작을 하게 된다.

이와 같은, 역전착 과정은 전기가 많이 소모되고, 전착 효율도 떨어지며, 장치가 매우 복잡해지는 단점들을 갖는다. 더욱이, 하부의 전착물을 회수하기 위해서는 전해 반응을 중지시켜야 하고, 전극 모듈 전체를 들어올려야 하는 문제점이 있다.

또한, 우라늄 전착물 회수조가 양극 바스켓 하부에 위치하여 양극에서 발생하는 미용해 전이원소 입자가 우라늄에 혼입되어 고순도의 우라늄 전착물을 얻는데에는 한계가 있다.

일본 특허출원공보 제10-332880호(1998.12.18)에서는 역시 금속 핵연료 성분을 500 ℃의 카드뮴에 용해시키고, 다시 철계 음극에 전착시키며, 기계적 스크래핑 공정에 의해 우라늄 전착물을 회수하고, 전착물에 포함된 염을 분리하기 위해, 별 도의 우라늄/염 분리조로 이송시켜 처리하는 정련 장치를 개시하고 있다.

따라서, 상기한 정련 장치는 우라늄 전착물을 회수하기 위하여 전해반응을 중지시킬 필요가 없어 연속적인 조업이 가능하고, 처리 속도를 증가시킬 수 있다.

그러나, 이 전련 장치 역시 철계 음극을 여전히 사용하기 때문에 기계적 스크래핑 공정이 수반되는 단점을 갖는다.

더욱이, 전착물 이송을 위하여 펌프를 사용함으로써 다량의 염 및 카드뮴이 동시에 이송되고, 이로부터 우라늄 전착물을 회수하기 위하여 추가적인 증류 공정을 거쳐야 하는 단점을 갖는다.

한편 일본 특허출원공보 특허 평 제10-53889호에서는, 음극에 전착된 우라늄의 용이한 회수를 위하여 일부분이 용융염에 침적된 드럼형의 음극을 사용하고, 이를 회전시켜 스크래퍼로 우라늄 전착물을 분리하며, 잔류 염은 음극 드럼의 표면에 석출된 우라늄 면에 아르곤 가스를 분사하여 제거하는 정련 장치를 개시하고 있다.

그러나, 이 정련 장치 역시 연속적인 아르곤의 공급이 필요하며, 기계적 스크래핑 공정이 수반되어 종래의 장치가 가진 문제점을 근본적으로 해결하지 못하고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스크래핑 공정을 거치지 않고, 전해 공정의 중단 없이 연속적으로 고순도의 우라늄 석출물과 전해 과정 중 발생되는 금속 전이원소들을 회수할 수 있는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치 를 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 우라늄의 연속식 전해 정련 장치는, 방열판 하부에 고정되며 다수의 흑연 음극이 구비되는 음극부와, 음극부와 마주하도록 주위를 감싸며, 회전 가능하게 상기 방열판 하부에 고정되고, 사용한 핵 연료를 수용하는 양극부와, 음극부와 양극부를 수용하며, 음극부와 양극부가 잠기도록 전해질이 채워지는 전해조와, 전해조 내부의 음극부 하부에서 흑연 음극에서 전착된 후, 탈리되는 금속 우라늄을 수집하고, 전해조 외부로 인출하는 우라늄 회수부, 및 전해조 하부에 연결되어 양극부로부터 빠져나와 전해조 하부에 수집된 전이금속 입자를 인출하는 전이금속 회수부를 포함한다.

음극부는 흑연 음극들 중심에 배치되는 스크류형 교반기를 더욱 포함할 수 있다.

양극부는 음극부 주위를 감싸는 원통형으로 이루어지고, 외주판과 내주판 사이에 핵 연료를 수용하는 원통형 바스켓을 포함할 수 있다.

외주판과 내주판에는 다수의 배출구가 형성되며, 배출구는 높이 방향을 따라 연장 형성되며 원주를 따라 나란하게 형성될 수 있다.

또한, 배출구는 원통형 바스켓의 수평 단면의 원 중심선과 경사지게 형성될 수 있으며, 원 중심선과 45도 경사지게 형성되는 것이 좀더 바람직하다.

내주판은 걸름망 형태로 이루어지며, 100 내지 325 메쉬(mash) 범위로 이루어질 수 있다.

원통형 바스켓은 원주를 따라 개별 분리되는 다수의 원호형 바스켓의 조합으로 이루어질 수 있다.

우라늄 회수부는, 전해조 내부의 상기 음극부 하부에 구비되는 회수조, 및 전해조를 관통하며 회수조에 연결되어, 회수조에 수집된 우라늄을 인출하는 제1 플랙시블 스크류 컨베이어를 포함할 수 있다.

회수조 및 제1 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는 기설정된 수위의 카드늄 풀이 형성될 수 있다.

제1 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관에는 카드늄 풀의 수위 감지용 제1 레벨 센서가 구비될 수 있다.

전이금속 회수부는, 전해조 하부에 연결되어, 수집된 상이 전이원소를 인출하는 제2 플렉시블 스크류 컨베이어를 포함할 수 있다.

전해조와, 제2 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는 기설정된 수위의 카드늄 풀이 형성될 수 있다.

제2 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는, 카드늄 풀의 수위 감지용 제2 레벨 센서가 구비될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치에 대한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치를 입체적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 금속 우라늄의 연속식 정해 정련 장치는, 방열판(10) 하부에 고정되는 음극부(20)와, 사용한 핵 연료(35)를 수용하며 음극부(20) 주위로 회전하도록 방열판(10) 하부에 고정되는 양극부(30)와, 음극부(20)와 양극부(30)를 수용하며 음극부(20)와 양극부(30)가 잠기도록 전해질이 채워지는 전해조(40), 음극부(20) 하부에서 전착된 후 탈거된 금속 우라늄을 수집하여 인출하는 우라늄 회수부(50)와, 전해조(40) 하부에서 수집된 전이금속 슬러지를 인출하는 전이금속 회수부(60)를 포함한다.

도 3은 도 2의 음극부를 분리하여 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하여 설명하며, 음극부(20)는 연결 부재(24)에 의해 방열판(10) 하부에 이격 고정되는 원판형의 고정판(21)과, 고정판(21)의 하부에서 봉 형태로 결합되는 다수의 흑연 음극들(22)과, 흑연 음극들(22)의 중심에 위치하도록 고정판(21) 중심에 회전 가능하게 고정되는 스크류 교반기(23)를 포함한다.

흑연 음극(22)은 전해질에 의해 사용한 핵연료가 용융된 용융염으로부터 우라늄의 전해 정련 과정에서 음극측에 전착되는 금속 우라늄이 자중에 의해 쉽게 탈리될 수 있도록 한다.

그리고, 흑연 음극들(22)은 주위를 감싸며 형성되는 양극부(30)와의 대향 면적을 증가시킬 수 있도록 고정판(21)의 원주 가장자리를 따라 균일하게 배치되는 것이 바람직하다.

스크류 교반기(23)는 방열기(10) 상측에 구비되는 제1 모터(26)에 의해 전해조(40) 내부의 용융염을 교반시키도록 스크류 형태로 이루어지며, 흑연 음극들(22) 중심에서 회전하며 용융염을 하부에서 상부로의 유동시켜 교반한다.

이때, 스크류 교반기(23)는 용융염의 교반시 난류가 발생하지 않도록, 후술하는 양극부(30)와 연동하도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 4는 도 2의 양극부를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 양극부(30)는 방열판(10) 하부에 회전 가능하게 고정되는 양극 프레임(31)과, 이 양극 프레임(31)에 고정되는 원통형 바스켓(32)을 포함한다.

양극 프레임(31)은 방열판(10) 상측에 위치하는 제2 모터(36)에 의해 음극부(20)의 주변을 회전하도록 방열판(10) 하부에 고정된다.

원통형 바스켓(32)은 음극부(20) 주위를 감싸며, 흑연 음극(22)과 마주하도록 원통형으로 이루어진다.

이 원통형 바스켓(32)은 내부에 사용한 핵 연료(35)를 수용하기 위한 수용 공간을 형성하도록 이격 형성되는 외주판(32a)과 내주판(32b)으로 이루어진다.

또한, 원통형 바스켓(32)은 양극 프레임(31)의 원주 방향을 따라 복수의 원호형 바스켓들(33)로 분할되어 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 원통형 바스켓(32)은 4분원의 원호형 바스켓들(33)의 조합으로 이루어지는 것을 예시하고 있다.

원호형 바스켓들(33)은 양극 프레임(31)에 별도의 체결 부재를 사용하지 않 고 체결되어, 개별 교체 작업이 용이하게 이루어지도록 구성된다.

이처럼, 원호형 바스켓들(33)은 이들 중에서 수용된 핵 연료(35)가 전해질에 의해 완전히 용해된 원호형 바스켓(33) 만을 개별적으로 교체할 수 있게 한다. 따라서, 양극부(30) 전체를 전해조 밖으로 인출하지 않고도 연속적인 전해 정련 공정을 수행할 수 있게 한다.

이하, 원통형 바스켓(32)은 이를 이루는 각각의 원호형 바스켓들(33)을 통칭한다.

원통형 바스켓(32)은 외주판(32a)과 내주판(32b)의 높이 방향을 따라 길게 이어지며, 원주 방향으로 나란하게 형성되는 복수의 배출구(32c)가 형성된다.

도 5는 도 4의 원통형 바스켓의 배출구 형상을 도시한 부분 단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 배출구(32c)는 원통형 바스켓(32)의 외주판(32a)과 내주판(32b) 모두에 각각 형성될 있으며, 이 배출구(32c)는 양극부(30)의 회전시 양극부(30)의 내측에서 외측으로 용융염의 유동이 이루어지도록 형성된다.

더욱이, 배출구(32c)는 각 원통형 바스켓(32)의 단면 중심선(L)과 경사지게 형성된다. 본 실시에서 배출구(32c)는 원통형 바스켓(32)의 중심선(L)들과 45도 경사지게 형성되며, 더욱이 양극부(30)의 회전 방향과 반대 방향으로 용융염의 유동 경로가 형성되는 방향으로 경사지게 형성된다.

따라서, 핵 연료의 전해 반응 과정에서, 전해질에 의해 미용해되어 원통형 바스켓(32) 내부에 잔존하는 기설정된 크기 이하의 전이금속 슬러지들은 용융염의 유동에 의해 외주판(32a)의 배출구(32c)를 통해 배출된다.

또한, 원통형 바스켓(32)의 내주판(32b)은 양극부(30) 내부로 전이금속 슬러지가 유입되는 것을 방지하도록 일정 메쉬 이하의 걸름망으로 이루어질 수 있다. 이때, 내주판(32b)은 대략 100 내지 325 메쉬(mash)의 스테인레스 망으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 6은 도 1의 금속 우라늄의 연속식 정해 정련 장치 내의 물질 흐름을 나타내는 부분 절개 사시도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 전해조(40) 내부 용융염은, 양극부(30) 및 이와 함께 연동하는 스크류 교반기(23)에 의해 난류 발생 없이 유동하며 교반된다.

양극부(30)는 회전하며 내부의 음극부(20)측 용융염을 외부로 유동시킴으로써, 원통형 바스켓(32) 내에 수용된 핵 연료(35)를 용해가 좀더 잘 이루어지도록 하며, 미용해되어 잔존하는 전이금속 슬러지들을 배출구(32c)를 통해 외부로 배출시킨다.

이때, 배출된 전이금속 슬러지들은 용융염과의 비중차에 의해 전해조(40)의 하부에 수집된다.

스크류 교반기(23)는 흑연 음극들(22) 하부로 순환되어 유입된 용융염들을 상부로 유동시킴으로써, 용융염 내에 용해되어 있는 금속 우라늄이 좀더 용이하게 흑연 음극에 전착될 수 있도록 한다.

도 7은 도 1의 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치 내의 카드늄 풀의 수위를 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 금속 우라늄 회수부(50)는, 음극부(20) 하부에 형성되는 회수조(51)와, 회수조(51) 하부에 수집된 금속 우라늄을 전해조 밖으로 인출하는 제1 플렉시블 스크류 컨베이어(52)를 포함한다.

회수조(51)는 음극부(20)의 하부에서 깔대기 형태로 이루어지며, 이 회수조(51) 내부에는 흑연 음극들(22)에 전착된 후, 탈거되는 금속 우라늄 전착물이 수집된다.

제1 플렉시블 스크류 컨베이어(52)는, 회수조(51)의 하부에 수집된 금속 우라늄을 연속적으로 인출한다.

또한, 전이금속 회수부(60)는 전해조(40)의 하부에 연결되는 제2 플렉시블 스크류 컨베이어(61)를 포함하며, 제2 플렉시블 스크류 컨베이어(61)는 전해조 하부에 수집된 전이금속 슬러지들을 연속적으로 인출한다.

또한, 제2 플렉시블 스크류 컨베이어(61)는 전이금속 슬러지의 회수용으로 사용하는 것 이외에도, 용융염의 교환시 이송 수단으로 활용될 수 있다.

그러나, 제1 플럭서블 스크류 컨베이어(52)와, 제2 플렉서블 스크류 컨베이어(61)에 의해 인출되는 금속 우라늄 전착물과 전이금속 슬러지에는 약 20% 내지 30%의 잔류용융염을 포함하고 있다.

이 잔류용융염 내에는 삼염화우라늄과 초우라늄 염화물이 혼재되어 있는데, 초우라늄 염화물은 일반적으로 삼염화우라늄보다 낮은 증기압을 지니고 있다

따라서, 잔류 용융염 증류단계에서, 삼염화우라늄에 비해 농도가 높아져 고온에서 금속우라늄 전착물과 반응하여 초우라늄 금속상을 형성하게 되며, 회수된 우라늄의 방사성 준위를 높이게 된다. 이는 우라늄을 중간저장이나 저준위 폐기물 화할 경우에는 큰 문제점으로 지적되고 있다.

따라서, 금속 우라늄 회수부(50)의 회수조(51)와, 제1 플렉시블 스크류 컨베이어(52)의 이송관 내부에는 기설정된 수위(H1)의 카드늄 풀(54)을 형성한다.

카드늄 풀(54)을 형성하는 카드뮴은 밀도가 7 g/㎤로서 우라늄의 19 g/㎤보다 작으며, 우라늄 금속의 액체 카드뮴 내에서의 용해도는 500℃에서 2.3 wt%이다. 따라서 흑연 음극(22)에서 탈리된 금속 우라늄 전착물은 카드뮴 풀(54) 하부로 가라앉게 된다. 500℃에서 LiCl-KCl공융염의 밀도는 1.6 g/㎤이며, 9 wt% UCl₃를 포함한 염의 경우도 ∼1.9 g/㎤정도로서 액체 카드뮴에 비해 매우 낮다. 또한, 액체 카드뮴에 대한 용융염의 용해도도 극히 작으므로 우라늄 전착물 내에 포함된 용융염의 경우, 액체 카드뮴 상부로 뜨게 된다. 이와 같이, 카드늄 풀(54)에 의해 우라늄 전착물과 용융염의 분리가 이루어진다.

또한, 제1 플렉시블 스크류 컨베이어에 의해 전해조 외부로 인출된 우라늄 전착물 내에는 소량의 카드뮴이 혼재된다.

그러나, 카드뮴은 용융염에 비해, 끓는점이 낮아 염보다 쉽게 증류공정에 의해 제거할 수 있으며, 초우라늄 염도 대부분 제1 플렉시블 스크류 컨베이어에 의한 우라늄 전착물 인출 단계에서 용융염과 함께 제거된다.

따라서, 카드늄을 제거한 이후에는 고순도의 우라늄 전착물을 얻을 수 있다.

또한, 제1 플렉시블 스크류 컨베이에(52)의 이송관 내부에는 카드뮴 풀(54)의 수위를 측정할 수 있는 레벨 센서(53)가 구비된다.

이 레벨 센서(53)는 용융염/카드뮴/빈공간 간의 전도도 차이를 이용하여 카드늄 풀의 레벨을 측정하여, 금속 우라늄 전착물의 연속회수에 따라 카드뮴의 손실이 발생할 경우 적당량을 필요에 따라 보충해 줄 수 있도록 한다.

카드늄은 증류단계에서 금속 우라늄 전착물로부터 분리시켜 재사용할 수 있다.

또한, 전이금속 회수부(60)의 제2 플렉시블 스크류의 컨베이어(61)의 이송관 내부와, 전해조(40) 하부에 역시 카드늄 풀을 형성되며, 제2 플렉시블 스크류의 컨베이어(61)의 이송관 내부에는 카드늄 풀(63)의 수위를 측정하기 위한 제2 레벨 센서(62)가 구비된다.

따라서, 전이금속 입자의 경우에도 밀도가 대부분 액체 카드뮴보다 크므로 하부로 가라앉고, 우라늄과 동일한 원리에 의하여 순수한 전이금속을 얻을 수 있다.

상기에서의 본 발명의 자세한 구성을 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 당업자는 하기 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명 의하면, 흑연 음극와 회전 원통형의 양극을 이용한 전해 정련 공정을 통해 기계적 스크래핑 공정 없이 연속적으로 금속 우라늄을 회수할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 흑연 음극으로부터 자발적으로 탈리되는 금속 우라늄 전착물과, 회전 원통형의 양극에 의해 분리 수집된 전이금속을 각각의 플렉시블 스크류 컨베이어를이용해 연속적으로 회수할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 카드늄 풀을 이용하여 우라늄 전착물에 존재하는 잔류 용융염을 제거하여 초우라늄 원소의 오염을 방지하고, 고순도의 우라늄을 회수할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (14)

1. 방열판 하부에 고정되며, 다수의 흑연 음극이 구비되는 음극부;

   상기 음극부와 마주하도록 주위를 감싸며, 회전 가능하게 상기 방열판 하부에 고정되고, 사용한 핵 연료를 수용하는 양극부;

   상기 음극부와 상기 양극부를 수용하며, 상기 음극부와 상기 양극부가 잠기도록 전해질이 채워지는 전해조;

   상기 전해조 내부의 상기 음극부 하부에서 상기 흑연 음극에서 전착된 후, 탈리되는 금속 우라늄을 수집하고, 상기 전해조 외부로 인출하는 우라늄 회수부; 및

   상기 전해조 하부에 연결되어 상기 양극부로부터 빠져나와 상기 전해조 하부에 수집된 전이금속 입자를 인출하는 전이금속 회수부를 포함하며,

   상기 우라늄 회수부는,

   상기 전해조 내부의 상기 음극부 하부에 구비되는 회수조; 및

   상기 전해조를 관통하며 상기 회수조에 연결되어, 상기 회수조에 수집된 우라늄을 인출하는 제1 플랙시블 스크류 컨베이어를 포함하고,

   상기 전이금속 회수부는,

   상기 전해조 하부에 연결되어, 수집된 상이 전이원소를 인출하는 제2 플렉시블 스크류 컨베이어를 포함하는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
2. 제1항에서,

   상기 음극부는,

   상기 흑연 음극들 중심에 배치되는 스크류형 교반기를 더 포함하는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
3. 제1항에서,

   상기 양극부는,

   상기 음극부 주위를 감싸는 원통형으로 이루어지고, 외주판과 내주판 사이에 핵 연료를 수용하는 원통형 바스켓인 것을 포함하는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
4. 제3항에서,

   상기 외주판과 상기 내주판에는 다수의 배출구가 형성되며,

   상기 배출구는 높이 방향으로 연장 형성되며 원주를 따라 나란하게 형성되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
5. 제4항에서,

   상기 배출구는,

   상기 원통형 바스켓의 수평 단면의 원 중심선과 경사지게 형성되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
6. 제5항에서,

   상기 배출구는,

   상기 원통형 바스켓의 원 중심선과 45도 경사지게 형성되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
7. 제3항에서,

   상기 내주판은 걸름망 형태로 이루어지며, 100 내지 325 메쉬(mash) 범위로 이루어지는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
8. 제3항에서,

   상기 원통형 바스켓은,

   원주를 따라 개별 분리되는 다수의 원호형 바스켓의 조합으로 이루어지는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
9. 삭제
10. 제1항에서,

    상기 회수조 및 상기 제1 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는 기설정된 수위의 카드늄 풀이 형성되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
11. 제10항에서,

    상기 제1 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관에는 카드늄 풀의 수위 감지용 제1 레벨 센서가 구비되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
12. 삭제
13. 제1항에서,

    상기 전해조와, 상기 제2 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는 기설정된 수위의 카드늄 풀이 형성되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.
14. 제13항에서,

    상기 제2 플렉시블 스크류 컨베이어의 이송관 내부에는, 카드늄 풀의 수위 감지용 제2 레벨 센서가 구비되는 금속 우라늄의 연속식 전해 정련 장치.

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