KR101855478B1 - 용융염 내 염화우라늄의 제조방법 및 이를 위한 전해장치 - Google Patents

용융염 내 염화우라늄의 제조방법 및 이를 위한 전해장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계; (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계; (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계를 포함하는 용융염 내 염화우라늄의 제조방법 및 이를 위한 전해장치에 관한 것이다.

Description

용융염 내 염화우라늄의 제조방법 및 이를 위한 전해장치{METHOD FOR MANUFACTURING URANIUM CHLORIDE IN MOLTEN SALT AND ELECTROLYSIS APPARATUS THEROF}
본 발명은 용융염 내 염화우라늄의 제조방법 및 이를 위한 전해장치에 관한 것이다.
파이로프로세싱 중 전해정련 공정은, 전해공정에서 금속 형태로 전환된 사용후핵연료를 양극으로 사용하고 카본 전극을 음극으로 사용하여, 전해질 내에서 전기화학적인 방법으로 순수한 우라늄만을 회수하기 위한 공정이다. 이와 같은 전해정련 공정에서 순수한 우라늄만을 회수하기 위해서는 공정 초기의 전해질 내 일정 농도 이상의 염화우라늄(UCl3)이 존재하여야 하며, 이를 위해 UCl3를 제조하는 공정이 필요하다.
종래에는 UCl3를 제조하기 위한 방법으로, LiCl-KCl 공융염 하부 위치에 Cd 금속을, 우라늄 금속이 담긴 다공성 바스켓을 LiCl-KCl 공융염 중간 위치에 장입한 후, Cd 금속이 있는 하부 위치에만 염소 가스를 불어넣어 CdCl2를 생성시키고, 이 때 생성된 CdCl2가 다공성 바스켓 내의 우라늄 금속을 반응시켜 UCl3를 제조하였다. 이의 반응식은 하기 식 1 및 2와 같다.
Cd + Cl2 CdCl2 (식 1)
3CdCl2 + 2U 2UCl3 + 3Cd (식 2)
종래와 같이, UCl3를 제조하기 위해 LiCl-KCl 공융염 하부 위치에 Cd 금속을 사용 할 경우, 상당량의 Cd 금속이 낮은 용융점 및 높은 휘발성으로 인하여 LiCl-KCl-UCl3 공융염 내로 쉽게 혼입되어 전해정련 공정 중에 Cd 증기가 불필요하게 발생되어 전해정련 장치 상부에 증착되는 문제점이 발생하기 때문에 전해정련 공정에 활용하기 위해서는, 최종 생성된 LiCl-KCl-UCl3 공융염에 존재하는 Cd 금속을 제거하기 위한 추가 공정이 필요한 문제점이 있다. 또한, Cd 금속이 미반응 우라늄 금속 표면에 침착되는 경우 더이상 식 2와 같이 화학반응이 진행되지 않으므로 물리적인 방법으로 Cd를 제거해 주어야 하나 우라늄 표면에 침착된 Cd의 경우 쉽게 제거되지 않는다는 문제점과 화학반응을 용이하게 하기 위해 메쉬로 제작된 도가니를 사용할 경우 반응 후 크기가 작아진 우라늄 입자가 도가니 밖으로 빠져나가 손실될 수 있다는 문제점을 가지고 있으며, 기존의 UCl3 제조방법은 반응기 하부에 Cd이 위치하기 때문에 LiCl-KCl-UCl3 공융염 전체를 회수하는 것이 불가능하기 때문에 같은 반응기를 사용하여 추후 UCl3 제조 시 일정한 농도의 UCl3 제조하기에 쉽지 않다는 단점을 가지고 있다.
미국 등록특허공보 제6,800,262호
본 발명은 (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계; (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계; (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계를 포함하는 용융염 내 염화우라늄의 제조방법 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계; (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계; (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계를 포함하는 용융염 내 염화우라늄의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예로, 용융염을 포함하는 반응기; 상기 융용염 내부에 장입되고, 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니; 및 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하기 위한 염소 가스 제어기를 포함하는 용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입함으로써, 우라늄 금속 및 아연 금속이 용융염 내에 혼입되지 않도록 하여, 불순물이 적은 염화우라늄을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 제조한 염화우라늄을 용이하게 회수 할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 또한, 아연 금속의 높은 용융점 및 끓는점으로 인하여 반응 중에 아연 증기의 불필요한 발생을 방지할 수 있고, 아연 금속이 미반응 우라늄 금속 표면에 침착되는 경우, 전기화학적인 방법을 통해 음극 도가니 내부로 전착시킴으로써 쉽게 제거하여 염화아연 및 우라늄 금속의 화학반응에 도움을 줄 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 상기 미반응 우라늄 금속 표면에 침착된 아연 금속이 전기화학적인 방법에 의해 제거되기 시작하면, 상기 양극 도가니 내 우라늄 금속 표면에서는 화학반응과 함께 전기화학적인 반응도 동시에 수반되기 때문에, 반응 시간을 단축 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기화학적인 반응을 모니터링함으로써 반응의 종결 여부도 실시간으로 관찰할 수 있는 이점을 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치를 도시한 그림이다.
본 발명자들은 종래 UCl3를 제조하기 위한 방법의 문제점을 극복하기 위해, 용융염 하부에 Cd 금속을 위치시키는 대신, 용융염 내에 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입함으로써, 종래 문제점을 극복하여 용융염 내 염화우라늄을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
용융염 내 염화우라늄의 제조방법
본 발명은 (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계; (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계; (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계를 포함하는 용융염 내 염화우라늄의 제조방법을 제공한다.
선택적으로, 본 발명은 (e) 상기 (d) 단계에서 생성된 아연 금속을 전기화학적인 방법으로 상기 음극 도가니 내부에 전착시키는 단계; 및 (f) 상기 (d) 단계에서 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법을 도시한 그림이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 구현 예에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계; (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계; (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계; (e) 상기 생성된 아연 금속을 전기화학적인 방법으로 상기 음극 도가니 내부에 전착시키는 단계; 및 (f) 상기 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 반응기에 용융염을 충진하는 단계[(a) 단계]를 포함한다.
상기 반응기는 상기 반응기의 상부에 형성되고, 반응기를 밀봉하기 위한 커버 플랜지; 상기 반응기의 외벽에 형성되고, 용융염의 가열을 위한 히터; 및 상기 커버 플랜지 및 상기 히터 사이에 형성되고, 용융염의 온도유지를 위한 절연체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용융염으로는 LiCl-KCl, NaCl-KCl, LiCl-NaCl-CaCl2-BaCl2 및 NaCl-KCl-BaCl2로 이루어진군으로부터 선택된 하나 이상의 염화물을 사용할 수 있고, 상기 반응기에 충진 후, 히터를 통해 450~500℃의 온도에서 용융시킨 다음, 500~600℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 용융염의 온도 측정은 온도계를 통해 이루어질 수 있다.
상기 용융염에는 염화우라늄이 존재하지 않는 것이 일반적인바, 상기 용융염 내 염화우라늄을 일정 농도로 제어 및 제조하여, 전해공정, 특히, 전해정련 공정에 활용하기 위해서는 하기 단계를 추가로 수행할 필요가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계[(b) 단계]를 포함한다.
상기 양극 도가니는 우라늄 금속을 수용하는 것으로, 우라늄 금속의 정량 조절이 가능한 이점이 있고, 우라늄 금속이 용융염 내에 혼입되지 않도록 할 수 있다. 상기 양극 도가니 대신, 다공성 바스켓을 사용하게 되는 경우, 반응의 진행에 따라 우라늄 금속 입자 크기가 감소하여 다공성 바스켓을 빠져나와 용융염 내로 혼입될 수 있는 우려가 있으므로, 상기 양극 도가니는 다공성 형태로 제조되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 음극 도가니는 아연 금속을 수용하는 것으로, 아연 금속의 정량 조절이 가능한 이점이 있고, 아연 금속이 용융염 내로 혼입되지 않도록 할 수 있다. 이때, 종래 사용되는 Cd 금속의 용융점은 약 321℃이고 휘발성이 높아, Cd 증기를 발생시키게 되며, 이렇게 발생된 Cd 증기는 반응기 상부에 침적되어 반응기를 오염시키는 문제점이 있다. 다만, 본 발명에서 사용되는 아연 금속의 경우 Cd 금속 보다 녹는점(420℃)과 끓는점(907℃)이 모두 높아서 Cd 증기로 인한 문제점을 발생시키지 않는다.
다음으로, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계[(c) 단계]를 포함한다.
상기 염소 가스는 음극 도가니 내부의 아연 금속과 반응하여 염화아연을 생성하기 위한 것으로, 구체적으로, 상기 염소 가스는 염소 가스 제어기에서 석영관을 통해 음극 도가니 내부로 공급되어 아연 금속과 반응하여 염화아연을 생성하기 위한 것으로, 이의 반응식은 하기 식 3과 같다.
Zn + Cl2 → ZnCl2 (식 3)
이때, 상기 반응은 음극 도가니 내부에서 이루어지게 되는바, 상기 염소 가스의 양을 조절함으로써, 용융염 내 염화우라늄 농도를 제어할 수 있는 이점이 있다. 한편, 염소 가스의 양이 아연 금속 대비 화학양론적으로 과도한 경우에는 염소 가스 배출구를 통해 용융염으로부터 배출되고, 배출된 염소 가스는 염소 가스 포집 장치에 포집되어, 재사용될 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계[(d) 단계]를 포함한다.
상기 식 3을 통해 생성된 염화아연은 상기 양극 도가니로 이동하여 상기 우라늄 금속과 반응하여 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는데, 이의 반응식은 하기 식 4와 같다.
3ZnCl2 + 2U → 2UCl3 + 3Zn (식 4)
이때, 식 4와 같이 화학반응이 진행되면 생성된 아연 금속이 우라늄 금속 표면을 뒤덮게 되고 더 이상 화학반응은 진행되지 않는다. 화학반응의 정도를 확인하기 위해서는 개방전압을 측정하면 된다. 개방전압의 측정을 시작하면 점차 전압이 감소하다가 어느 순간 일정한 값의 전압을 유지하게 되는데 이는 화학반응이 더 이상 진행되지 않는 것을 의미한다. 따라서 개방전압의 측정을 통해 화학반응의 진행 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
이때, 상기 생성된 염화우라늄은 농도가 제어된 채로 용융염 내에 함유되고, 상기 생성된 아연 금속은 양극 도가니에 수용되어, 반응하지 않은 우라늄 금속 표면에 침착될 수 있다. 이러한 침착은 염화아연과 우라늄 금속의 반응을 크게 저해하는 요소가 될 수 있기 때문에, 우라늄 금속 표면에 침착된 아연 금속은 신속히 제거될 필요가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄 제조방법은 상기 생성된 아연 금속을 전기화학적인 방법으로 상기 음극 도가니 내부에 전착시키는 단계[(e) 단계]를 포함할 수 있다.
상기 생성된 아연 금속은 양극 도가니에 수용되어, 반응하지 않은 우라늄 금속 표면에 침착되는 경우, 염화아연과 우라늄 금속의 반응을 크게 저해하는 요소가 될 수 있는 문제점이 있다. 이때, 이를 물리적인 방법으로 제거할 수도 있으나, 물리적인 방법으로 제거하기 위해서는 용융염으로부터 양극 도가니를 반출하는 공정이 추가되어야 하므로, 공정 상의 번거로움이 존재한다.
이에, 본 발명에서는 아연 금속이 미반응 우라늄 금속 표면에 침착되는 경우, 전기화학적인 방법을 통해 음극 도가니 내부로 전착시킴으로써 쉽게 제거할 수 있다.
구체적으로, 전기화학적인 방법이 진행됨에 따라, 상기 양극 도가니에서는 초기에 우라늄 금속 표면을 뒤덮고 있던 아연 금속이 먼저 산화되어 용융염 내로 녹아 들어가기 시작한다. 우라늄 금속 표면을 뒤덮고 있던 아연 금속이 전기화학적인 방법에 의해 산화되어 순수한 우라늄 금속 표면이 드러나면 우라늄 금속과 염화아연의 화학반응이 다시 진행되고 이를 반응이 반복되다 보면 용융염 내 염화아연의 농도가 점차 줄어들어 우라늄 금속과 반응하여 생성되는 아연 금속의 양도 점차 줄어들게 된다. 이때, 양극의 전압이 아연 금속이 산화되는 전압에서 우라늄 금속도 산화되는 전압으로 이동하게 되고 따라서 우라늄 금속도 같이 전기화학적으로 산화되기 시작하게 되는데. 이의 반응식은 하기 식 5 및 식 6과 같다.
Zn → Zn2 + + 2e- (식 5)
U → U3+ + 3e- (식 6)
한편, 상기 산화된 아연 이온은, 아연 이온만 환원되는 조건, 예컨대, -0.9V (1 wt% Ag+/Ag 기준전극) 조건에서 전기화학적인 방법에 따라, 상기 산화된 아연 이온을 다시 환원시켜 상기 음극 도가니 내부로 전착시킬 수 있는데, 이의 반응식은 식 7과 같다.
Zn2 + + 2e- → Zn (식 7)
다음으로, 본 발명에 따른 용융염 내 염화우라늄의 제조방법은 상기 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하는 단계[(f) 단계]를 포함할 수 있다.
상기 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염에는 우라늄 금속 및 아연 금속이 존재하지 아니하는바, 이의 회수가 용이한 특징이 있어, 상기 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염은 고온 저항특성을 가진 밸브를 통해 회수용기로 용이하게 회수할 수 있다. 상기 회수된 염화우라늄이 함유된 용융염을 상온으로 냉각시키게 되면, 잉곳 형태로 제조가 가능하다. 이러한 잉곳 형태로 제조된 염화우라늄이 함유된 용융염은 전처리 없이 바로 사용가능한 이점이 있다.
용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치
본 발명은 용융염을 포함하는 반응기; 상기 융용염 내부에 장입되고, 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니; 및 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하기 위한 염소 가스 제어기를 포함하는 용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치를 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 전해장치는 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 포함하는바, 우라늄 금속 및 아연 금속이 용융염 내에 혼입되지 않도록 할 수 있고, 아연 금속의 높은 용융점 및 끓는점으로 인하여 반응 중에 아연 증기의 불필요한 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 용융염 내 염화우라늄 농도는 상기 염소 가스 제어기를 통해 공급되는 염소 가스의 양에 따라 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 전해장치는 염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하기 위한 회수용기를 더 포함할 수 있다. 상기 염화우라늄이 함유된 용융염에는 우라늄 금속 및 아연 금속이 존재하지 아니하는바, 회수가 용이한 이점을 가진다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치를 도시한 그림이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 구현 예에 따른 용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치는 반응기(10), 용융염(20), 양극(30), 음극(40), 기준전극(50), 회수용기(60)을 포함한다.
구체적으로, 상기 반응기(10)는 용융염을 포함한다. 또한, 상기 반응기는 상기 반응기의 상부에 형성되고, 반응기를 밀봉하기 위한 커버 플랜지(11); 상기 반응기의 외벽에 형성되고, 용융염의 가열을 위한 히터(12); 및 상기 커버 플랜지 및 상기 히터 사이에 형성되고, 용융염의 온도유지를 위한 절연체(13)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용융염(20)은 상기 반응기에 포함되는 것으로, 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입시킨 것을 특징으로 한다. 상기 용융염은 용융염의 온도 측정을 위한 온도계(21)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 양극(30)은 상기 용융염에 침지될 수 있고, 우라늄 금속(31)을 수용하는 양극 도가니(32)를 포함한다.
상기 음극(40)은 상기 용융염에 침지될 수 있고, 아연 금속(41)을 수용하는 음극 도가니(42)를 포함한다. 한편, 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 공급하기 위한 염소 가스 제어기(43) 및 석영관(44)을 추가로 포함할 수 있다. 한편, 염소 가스의 양이 아연 금속 대비 화학양론적으로 과도한 경우, 용융염으로부터 염소 가스를 배출하기 위한 염소 가스 배출구(45) 및 배출된 염소 가스를 포집하기 위한 염소 가스 포집 장치(45)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 기준전극(50) 역시 상기 용융염에 침지될 수 있다.
상기 회수용기(60)는 염화우라늄이 함유된 용융염(61)을 밸브(62)를 통해 회수하기 위한 것으로, 상기 반응기의 하단에 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입함으로써, 우라늄 금속 및 아연 금속이 용융염 내에 혼입되지 않도록 하여, 불순물이 적은 염화우라늄을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 제조한 염화우라늄을 용이하게 회수 할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 또한, 아연 금속의 높은 용융점 및 끓는점으로 인하여 반응 중에 아연 증기의 불필요한 발생을 방지할 수 있고, 아연 금속이 미반응 우라늄 금속 표면에 침착되는 경우, 전기화학적인 방법을 통해 음극 도가니 내부로 전착시킴으로써 쉽게 제거하여 염화아연 및 우라늄 금속의 화학반응에 도움을 줄 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 상기 미반응 우라늄 금속 표면에 침착된 아연 금속이 전기화학적인 방법에 의해 제거되기 시작하면, 상기 양극 도가니 내 우라늄 금속 표면에서는 화학반응과 함께 전기화학적인 반응도 동시에 수반되기 때문에, 반응 시간을 단축 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기화학적인 반응을 모니터링함으로써 반응의 종결 여부도 실시간으로 관찰할 수 있는 이점을 가지고 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. (a) 반응기에 용융염을 충진하는 단계;
    (b) 상기 융용염 내부에 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니를 장입하는 단계;
    (c) 상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하여 염화아연을 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 생성된 염화아연과 상기 우라늄 금속을 반응시켜 염화우라늄 및 아연 금속을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서 우라늄 금속 및 아연 금속은 상기 용융염 내에 혼입되지 않는 것을 특징으로 하는
    용융염 내 염화우라늄의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계에서 생성된 아연 금속을 전기화학적인 방법으로 상기 음극 도가니 내부에 전착시키는 단계를 더 포함하는
    용융염 내 염화우라늄의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    (f) 상기 (d) 단계에서 생성된 염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하는 단계를 더 포함하는
    용융염 내 염화우라늄의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느한 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 생성된 아연 금속은 미반응 우라늄 금속 표면에 침착되는
    용융염 내 염화우라늄의 제조방법.
  6. 용융염을 포함하는 반응기;
    상기 융용염 내부에 장입되고, 우라늄 금속을 수용하는 양극 도가니 및 아연 금속을 수용하는 음극 도가니; 및
    상기 음극 도가니 내부로 염소 가스를 일정량 공급하기 위한 염소 가스 제어기를 포함하고,
    상기 우라늄 금속 및 상기 아연 금속은 상기 용융염 내에 혼입되지 않는 것을 특징으로 하는
    용융염 내 염화우라늄을 제조하기 위한 전해장치.
  7. 제6항에 있어서,
    염화우라늄이 함유된 용융염을 회수하기 위한 회수용기를 더 포함하는
    용융염 내 염화우라늄 제조하기 위한 전해장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 용융염 내 염화우라늄 농도는 상기 염소 가스 제어기를 통해 공급되는 염소 가스의 양에 따라 제어되는
    용융염 내 염화우라늄 제조하기 위한 전해장치.
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아연염소 전지와 아연브롬 전지, 두올 테크(2015,.01.30.) *
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