KR920001517B1 - 소결용으로 적합한 이산화우라늄의 연속 제조방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

소결용으로 적합한 이산화우라늄의 연속 제조방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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소결용으로 적합한 이산화우라늄의 연속 제조방법 및 이를 위한 장치
제1도는 육플루오르화우라늄을 이산화우라늄으로 직접 전환시키는 장치중의 반응기의 인클로우저(enclosure) 및 UO2의 재순환계를 나타내는 개략도이고,
제2도는 제1도의 인클로우저의 배출구에 연결된 처리 및 분리계를 나타내는 개략도이다.
본 발명은 소결용으로 적합한 이산화우라늄을 연속적으로 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
우라늄은 육플루오르화우라늄, UF6로서 동위원소적으로 농축된다. 다음, 상기 화합물, UF6는 이산화우라늄, UO2로 전환시킬 필요가 있다. 기체상 UF6로부터 소결가능한 UO2를 연속적으로 제조하는 선행기술의 건식법에는, 제1단계로서, UF6를 질소대기중에서 스팀과 반응시켜 우라닐 플루오라이드, UO2F2로 전환시키고, 그후, UO2F2를 가열된 스팀에 대해 역류로 흐르게 하여 U3O8을 생성시키고, 최종 단계에서 이를 수소로 환원시켜 이산화우라늄 UO2로 전환시킨다. 모든 반응 단계를 동일 반응기내에서 수행한다.
프랑스공화국 특허 제2,060,242호 및 제2,473,494호에 기술되어 있는 상기 방법은 특히 상이한 반응물이 주입되며 회전용 오븐이 포함되어 있는 통상의 기밀 용기중에서 수행할 수 있다. 이러한 형태의 장치는 프랑스공화국 특허 제2,060,242호 및 미합중국 특허 제3,698,697호에 기술되어 있다. 그러나, 반응물의 특성의 변화, 공정의 변화, 조절의 비정확성으로 인하여, 최종 생성물중의 일부의 배치는 종종 후속 소결작용에 필요한 조건을 충족시키지 못한다. 이러한 배치에는 특히 잔류 출발원소, 잔류중간 생성물, 과량의 습기, 불만족스러운 결정의 크기가 포함될 수 있다. 지금까지, 이러한 폐기물은 따로 재처리되고 있다.
본 발명의 목적은 보조장치의 필요성을 배제하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기한 내역을 충족시키지 못하는 최종 생성물의 배치를 재순환시킬 수 있도록 만드는데 있다. 도입되는 피드백(feed back) 이산화우라늄의 유속에 비례하여, 이와 동시에 반응물의 유량이 감소될 경우, UF6로 부터 UO2를 제조하기 위한 반응물외에도, 재순환된 UO2를 상당량 포함하는 출발물질을 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 상기 방법에서는, 기체상 UF6및 UO2분말이 동일한 통로를 따라 순환되기 때문에 이러한 가능성은 결코 명백한 것이 아니었다.
본 발명에 따른 방법은 기밀성 전환 인클로우저(enclosure)로, 재순환될 이산화우라늄을 예정된 유속으로 도입하고, 이산화우라늄의 전달속도를 오븐(oven)의 고정된 UO2전달속도에 가까운 속도로 유지하기 위하여 UF6및 전환 반응물의 유속을 동시에 감소시키는 추가의 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 오븐 상부의 UF6, 스팀 및 질소를 조절가능한 유속으로 투입하기 위한 유입구, 도관으로 반응기체가 역류되는 것을 방지하는 수단을 포함하는, 재순환될 이산화우라늄을 운반하기 위한 오븐 상부의 도관, 전달유량을 조절하는 수단 및 UF6및 불소-제거 반응물의 전달유속을 재순환 유량의 함수로서 조절하는 수단을 포함하는 회전식 오븐 또는 로(kiln)를 포함하는 인클로우저를 포함하는, UF6로부터 소결가능한 이산화우라늄을 제조하는 장치를 제공한다.
본 발명은 다음의 특정한 양태에 대한 설명에 의해 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
제1도 및 제2도에서는 육플루오르화우라늄 및 0 내지 약 100% 정도의 비율로 변화시킬 수 있는 재순환된 이산화우라늄의 분획으로부터 직접 펠릿형 핵 연료를 제조하기 위한 제조 라인중에 포함될 수 있는 이산화우라늄 분말의 제조장치를 도시한 것이다.
상기 장치에는 UF6를 UO2로 전환시키고, 경우에 따라, 불량한 UO2를 소결가능한 UO2로 변형시키는 기밀성 용기 또는 인클로우저(10)을 포함하는 반응기가 포함된다. 반응기에 대한 상세한 설명은 선행기술을 참고로 할 수 있다. 예를들면, 반응기는 프랑스공화국 특허 제2,060,242호 및 미합중국 특허 제3,698,697호에 기술되어 있는 반응기중의 하나일 수 있다. 본 발명에서, 인클로우저(10)의 회전식 오븐을 포함하며, 우라늄이 통과하는 통로는 유입 반응실, 오븐 및 배출실을 포함함에 유의해야 한다. 기체상 UF6, 스팀 및 질소의 투입장치는 UF6를 UO2F2로 변형시킨후, U3O8으로 전환시키고, UO2로 전환시키는 반응대의 유입실 상부 방향으로 개방된다. 회전식 오븐은 (11)이다. 반응물을 균질하게 분포시키기 위해, UF6, H2O 및 N2를 각각 조절발브(13a),(14a) 및 (15a)를 갖는 한조의 3개의 동일축 노즐(13), (14) 및 (15)에 의해 인클로우저(10)중에 투입할 수 있다. 보조 스팀 투입 파이프(16)은 역류 순환용 오븐의 배출실 하부 방향으로 개방된다.
재순환된 이산화우라늄 분말을 용기로 운반하는 계에는 재순환될 이산화우라늄으로 충전된 용기(101) 지지용 진동테이블(100)이 포함된다. 이 진동테이블은 테이블에 수직방향으로 가해지는 쇼크 감지용 장치를 포함한다. 제1도에서, 상기한 쇼크 감지용 장치는 전동기(102)에 의해 회전되는 편심바퀴(103)으로 도시되었다. 용기(101)에 가해진 쇼크로 인해, 분말이 괴상일 경우에는 중력방향으로 유동한다. 상기 계는 UO2유동을 정지시키거나 진동파이프(105) 방향으로 유동시키는, 밸브(104a)가 장착된 여과기(104)를 포함한다. 진동파이프(105)의 입구에 위치하는 감지기와 연결된 탐지회로(106)는 파이프의 입구에서 분말의 존재 여부를 나타내는 신호를 보낸다. 이 탐지기(106)은 밸브(104a)를 직접 개방시키게 할 수 있다. 또한, 상기 탐지기는 장치내의 모든 밸브를 조절하고, 또한 밸브(104a)가 개방될때 탐지기(106)이 파이프(105)중에 분말이 존재하지 않는다는 것을 나타내면 전동기(102)에 에너지를 추가로 공급하는 프로그램식 제어장치(120)에 신호를 보낼 수도 있다. 유연한 밀폐 접합부(107)은 진동파이프를 밸브(104a)에 연결시킨다. 또 하나의 유연한 접합부(108)은 진동파이프의 하부를, 튜브길이(110) 및 튜브길이(110)의 유입구와 배출구에 각각 두개의 밸브(111) 및 (112)를 포함하는 분리 자물쇠 장치(109)에 연결시킨다. 밸브(111) 및 (112)는 두 밸브를 교대로 개폐하는 조절계로서 사용된다. 이러한 교대식 개폐는 타이밍 수단에 의해 또는 직접 프로그램식 제어장치(120)에 의해 수행할 수 있다. 자물쇠 장치(109)는 기체가 인클로우저(10)으로부터 용기로 역류하는 것을 억제하기 위한 것이다.
자물쇠 장치는 인클로우저에 공급하는 것을 조절하는 변속전동기(114)에 의해 작동하는 아르키메드(Archimede) 스크루(113)을 포함하는 주입장치 방향으로 개방된다. 이 주입장치는 UF6가 우라늄 옥시플루오라이드(우라닐 플루오라이드라고도 칭함)로 변형되는 반응대의 인클로우저 하부, 그러나 회전식 오븐(11)의 상부방향으로 개방된다.
처리 및 분리계는 인클로우저(10)중의 약간 가압된 기체가 차리계에 침투하는 것을 억제하는 자물쇠장치를 구성하는 두 밸브(116)과 (117)간의 유연한 접속부(115)에 의해 반응기의 인클로우저(10)과 연결된다. 또한, 유연한 접속부(116)은 변화하지 않는 처리 및 분리계에 대한 인클로우저(10)의 팽창을 추가로 상쇄시켜 준다.
자물쇠장치는 UO2가 수직 파이프를 통해 중력방향으로 유동되도록 완충조를 구성하는 호퍼(hopper)(17)방향으로 개방된다. 이러한 호퍼는 하부 밸브(17a)를 통해 파이프(105)와 유사한 진동파이프(21) 방향으로 개방된다.
호퍼(17)은 인클로우저(10)으로부터 방출되는 생성물을 측정하는 탐지기와 연결된다. 제1도에서 보면, 두개의 수분감지기(18)이 비정상적일 경우에는 밸브(17a)를 폐쇄시키는 분석용 회로에 연결된다. 회로(20)는 습윤성 질소 급류를 호퍼(17)로 전달되도록 하고, 감지기(18)의 반응을 실험할 수 있게 할 수 있다. 기계적인 시료 채취용 장치(20a)는 또한 호퍼(17)내의 생성물의 하부방향통로에 설치할 수도 있다.
호퍼로부터 유동하는 분말을 균일한 층으로 분포시키는 진동파이프(21)은 기밀성 접합부를 통해 자동 활송장치(23)에 연결된다. 체는 미세한 입자를 조악한 입자로부터 분리하여, 미세한 입자는 스탠드 파이프(25)로 보내고 조악한 입자는 또 하나의 스탠드 파이프(24)로 보낸다. 스탠드 파이프(24)의 하부에 위치하는 분쇄기(26)은 ″조악한 입자″를 목적하는 크기로 분쇄시킨다. 스탠드 파이프(25) 및 (24)가 개방되어 있는 매니폴드(27)에는 미세한 입자 및 분쇄된 생성물이 수집된다. 매니폴드(27)의 하부는 플랩 스위치(28)을 보유하며, 이 플랩 스위치(28)은 용기(101)과 유사한 저장 용기(36)에 연결되는 유출 밸브(30)가 각각 장착된 두개의 진동 자동 활송장치(29)중의 어느 하나로 분말을 보낸다. 밸브(30) 및 스위칭 플랩(28)은 동시에 작동되며, 예를들면 프로그램식 제어장치(120)에 의해, 플랩(28)을 회전시켜 하나의 자동 개폐 밸브(30)은 분말 주입을 중지하고 다른 밸브(30)은 주입되도록 한다. 밸브(30)의 차단 및 플랩(28)의 전환에 대한 지시는 용기(36)이 놓여 있는 중량계(37)의 신호에 따를 수 있다.
분말이 분산되지 않도록 하기 위하여 각 밸브(30)와 연결된 용기(36)과의 사이에 기밀한 접촉이 이루어지는 것이 바람직하다. 제2도에 나타낸 기밀한 연결장치에는 지레 및 분말 잭(34)를 포함하는 차단 보조장치와 함께 연결 플랜지(32)를 수반하는 유연한 슬리브(31)이 포함된다. 플랜지(32)의 하부 표면은 탄성재료, 예를들면 고밀도 중합성 발포체(33)의 두꺼운 층을 수반한다. 플랜지(32) 및 두개의 네트(neck)를 포함하는 용기(36)은 서로가 꼭 맞도록 배열하면 만족스러운 기밀성을 제공한다.
전술한 장치는, 육플루오르화우라늄만을 주입할때, 통상적인 직접 전환용 장치와 같은 방법으로 작동한다. 한편, 이 장치를 m%의 폐기된 이산화우라늄으로부터 이산화우라늄을 운반하기 위해 작동시킬 경우(여기에서, m은 UF6+재순환된 UO2중의 우라늄에 대한 재순환된 UO2중의 우라늄의 비율임), 프로그램식 제어장치(120)은 다음과 같이 작동시켜야 한다.
스크루(113)의 속도는 스크루가 운반하는 UO2의 유속이 오븐의 정격 우라늄 운반 수행력의 m배에 상당해야 하고, UF6및 스팀의 유속은 오븐의 정격 유속의 분획(1-m)에 상응하며, 오븐 및, 가능하게는, 질소 유동물을 가열하는 방법은 UF6를 UO2F2로, 다음에 U3O8으로 변형시키고, 이이서 이를 화학적으로 환원시켜 허용되는 불순물량을 함유하는 이산화우라늄으로 전환시키는 물리화학적 조건에 상응한다.
조절은 제어장치(120)에 의해 수행될 수 있으며, 제어장치(120)은 전술한 여러가지 감지기로부터, 및 통상적으로는, 용기중에 있는 추가의 장치(표시되어 있지 않음)로부터 예를들면 다양한 온도 및 압력하에서 투입 신호를 받는다.

Claims (4)

  1. 단일 반응용기에서 연속공정으로, 기체상의 UF6를 질소대기중에서 스팀과 반응시킴으로써 우라늄 옥시플루오라이드 UO2F2로 전환시킨후, UO2F2를 가열된 스팀에 대해 역류로 순환시켜 U3O8을 생성시키고, 생성된 U3O8을 수소로 환원시킴으로써 이산화우라늄 UO2로 전환시킴을 포함하는 소결가능한 이산화우라늄의 연속제조방법에 있어서, 재순환시킬 이산화우라늄 유동물도 함께 기밀성 전환 용기(10)로 도입시키고, UF6및 전환 반응물의 유속을, 운반되는 이산화우라늄의 유속이 유지되도록, 정격 제조 수행력에 근사한 값으로 감소시킴을 특징으로 하는 방법.
  2. 불소-제거 오븐의 상부에 UF6, 스팀 및 질소의 유입구를 포함하는, 스팀을 사용하여 UF6를 UO2로 전환시키는 용기를 포함하는 소결가능한 이산화우라늄의 제조용 장치에 있어서, 추가로, 반응기체가 도관의 유입실로부터 역류하는 것을 방지하기 위한 수단(109) 및 운반 유동물의 유량을 조절하기 위한 수단(113)이 장착된, 오븐의 상부에 재순환시킬 이산화우라늄을 운반하는 유입 도관 및 UF6및 불소-제거 반응물의 운반 유속을 상관적으로 조정하는 수단(13a,14a,15a)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 운반용 도관이 재순환 이산화우라늄이 반응용기의 유입실로 유입되는 양을 계량하는 수단(113)을 포함하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 도관이, 재순환 이산화우라늄을 받아들이고, 기체의 역류를 방지하는 수단을 구성하는 자물쇠장치(109)로 중력 공급하기 위한 진동파이프(105)를 포함하는 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830841A (en) * 1984-12-24 1989-05-16 Advanced Nuclear Fuels Corporation Conversion of uranium hexafluoride to uranium dioxide
JPH0653572B2 (ja) * 1986-05-27 1994-07-20 三菱マテリアル株式会社 六フツ化ウランから二酸化ウランを製造する方法
GB9411096D0 (en) * 1994-06-03 1994-07-27 British Nuclear Fuels Plc Uranium oxide production
US5717149A (en) * 1995-06-05 1998-02-10 Molten Metal Technology, Inc. Method for producing halogenated products from metal halide feeds
FR2771655B1 (fr) * 1997-11-28 2000-01-28 Franco Belge Combustibles Procede et dispositif de preparation d'un compose solide pulverulent par reaction entre deux reactifs gazeux
FR2771725B1 (fr) * 1997-11-28 2000-02-04 Franco Belge Combustibles Procede et dispositif de conversion directe d'hexafluorure d'uranium en oxyde d'uranium
US10590271B2 (en) 2015-03-31 2020-03-17 Dow Global Technologies Llc Binder composition and a paint formulation made thereof
BR112021006291A2 (pt) 2018-10-09 2021-07-06 Framatome Sa equipamento de produção de combustível nuclear em pó
CN112607780A (zh) * 2020-12-08 2021-04-06 中核二七二铀业有限责任公司 一种六氟化铀制备八氧化三铀的方法
CN113336269B (zh) * 2021-05-17 2023-06-30 中国核电工程有限公司 一种制备u3o8的方法及系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3111394A (en) * 1959-03-13 1963-11-19 Nuclear Materials & Equipment Apparatus for treating chemical compounds
FR1311769A (fr) * 1960-12-29 1962-12-14 Union Carbide Corp Compositions à base d'un aluminosilicate amorphe utilisables comme catalyseurs de conversion d'hydrocarbures
GB979351A (en) * 1961-01-23 1965-01-01 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to the manufacture of uranium dioxide
US3160471A (en) * 1963-05-21 1964-12-08 Irving E Knudsen Preparation of dense uranium dioxide particles
DE1767802A1 (de) * 1968-06-19 1971-09-30 Nukem Nuclear Chemie Und Metal Verfahren und Vorrichtung zur Direktkonversion von Uranhexafluorid (UF?) zu Urandioxidpulver (UO?)
US3978194A (en) * 1971-06-21 1976-08-31 Westinghouse Electric Corporation Production of sized particles of uranium oxides and uranium oxyfluorides

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