RU2013127206A - Способ регенерации материала ядерного топлива - Google Patents

Способ регенерации материала ядерного топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2013127206A
RU2013127206A RU2013127206/07A RU2013127206A RU2013127206A RU 2013127206 A RU2013127206 A RU 2013127206A RU 2013127206/07 A RU2013127206/07 A RU 2013127206/07A RU 2013127206 A RU2013127206 A RU 2013127206A RU 2013127206 A RU2013127206 A RU 2013127206A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
nuclear fuel
fuel material
metal halide
electrolytic
Prior art date
Application number
RU2013127206/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2537969C1 (ru
Inventor
Юя ТАКАХАСИ
Кодзи МИДЗУГУТИ
Рейко ФУДЗИТА
Хитоси НАКАМУРА
Сёхэй КАНАМУРА
Наоки КИСИМОТО
Ёсикадзу МАЦУБАЯСИ
Такаси ООМОРИ
Original Assignee
Кабусики Кайся Тосиба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабусики Кайся Тосиба filed Critical Кабусики Кайся Тосиба
Publication of RU2013127206A publication Critical patent/RU2013127206A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2537969C1 publication Critical patent/RU2537969C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/005—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells for the electrolysis of melts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/18—Reducing step-by-step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0213—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0291—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining thorium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/42—Reprocessing of irradiated fuel
    • G21C19/44—Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
    • G21C19/46—Aqueous processes, e.g. by using organic extraction means, including the regeneration of these means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

1. Способ регенерации материала ядерного топлива выделением материала ядерного топлива, содержащего металлический торий, переработкой оксида материала ядерного топлива, содержащего оксид тория в отработавшем топливе, который включает:первую стадию электролитического восстановления оксида тория в первом расплаве солей галогенида щелочноземельного металла;первую стадию промывки продукта восстановления полученного первой стадией электролитического восстановления после первой стадии электролитического восстановления, иосновную стадию выделения продукта восстановления, после первой стадии промывки продукта восстановления.2. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.1, в котором первый расплав солей дополнительно содержит галогенид щелочного металла.3. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, в котором первый расплав солей содержит, по меньшей мере, один из хлорида кальция, хлорида магния, фторида кальция и фторида магния.4. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, в котором первый расплав солей смешан, по меньшей мере, с одним из оксида кальция и оксида магния.5. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, до первой стадии электролитического восстановления дополнительно включает:вторую стадию электролитического восстановления оксида урана, плутония и легких актинидов во втором расплаве солей галогенида щелочного металла, который не содержит хлорид кальция, хлорид магния, фторида кальция и фторида магния; ивторую стадию промывки продукта восстановления, полученного на второй стадии электролитического восстановления, после второй стадии электр

Claims (16)

1. Способ регенерации материала ядерного топлива выделением материала ядерного топлива, содержащего металлический торий, переработкой оксида материала ядерного топлива, содержащего оксид тория в отработавшем топливе, который включает:
первую стадию электролитического восстановления оксида тория в первом расплаве солей галогенида щелочноземельного металла;
первую стадию промывки продукта восстановления полученного первой стадией электролитического восстановления после первой стадии электролитического восстановления, и
основную стадию выделения продукта восстановления, после первой стадии промывки продукта восстановления.
2. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.1, в котором первый расплав солей дополнительно содержит галогенид щелочного металла.
3. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, в котором первый расплав солей содержит, по меньшей мере, один из хлорида кальция, хлорида магния, фторида кальция и фторида магния.
4. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, в котором первый расплав солей смешан, по меньшей мере, с одним из оксида кальция и оксида магния.
5. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, до первой стадии электролитического восстановления дополнительно включает:
вторую стадию электролитического восстановления оксида урана, плутония и легких актинидов во втором расплаве солей галогенида щелочного металла, который не содержит хлорид кальция, хлорид магния, фторида кальция и фторида магния; и
вторую стадию промывки продукта восстановления, полученного на второй стадии электролитического восстановления, после второй стадии электролитического восстановления и до первой стадии электролитического восстановления.
6. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.5, в котором второй расплав солей содержит, по меньшей мере, один из хлорида лития и оксида лития.
7. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.5, в котором второй расплав солей дополнительно содержит галогенид любого щелочноземельного металла, отличного от хлорида кальция, хлорида магния, фторида кальция и фторида магния.
8. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.1 и 2, в котором основная стадия выделения включает:
первую стадию электролитического выделения, выполняемую электролитическим выделением продукта восстановления, полученного первой стадией электролитического восстановления в расплаве солей, по меньшей мере, одного из галогенида щелочного металла, галогенида щелочноземельного металла и смеси галогенида щелочного металла и галогенида щелочноземельного металла, с использованием твердого электрода для очистки и выделения металлического урана или тория; и
вторую стадию электролитического выделения, выполняемую после первой стадии электролитического выделения электролитическим выделением в расплаве солей, по меньшей мере, одного из галогенида щелочного металла, галогенида щелочноземельного металла и смеси галогенида щелочного металла и галогенида щелочноземельного металла с использованием кадмиевого электрода для очистки металлического плутония или металлических легких актинидов.
9. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.8, в котором расплав солей, который используется на первой стадии электролитического выделения, содержит, по меньшей мере, один из хлорида кальция, хлорида магния, фторида кальция и фторида магния.
10. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.5, дополнительно включающий:
первую стадию промежуточного электролитического выделения, выполняемую после второй стадии промывки продукта восстановления и до первой стадии электролитического восстановления электролитическим выделением в расплаве солей, по меньшей мере, одного из галогенида щелочного металла, галогенида щелочноземельного металла и смеси галогенида щелочного металла и галогенида щелочноземельного металла, с использование твердого электрода для очистки металлического урана: и
вторую стадию промежуточного электролитического выделения, выполняемую после первой стадии промежуточного электролитического выделения и до первой стадии электролитического восстановления электролитическим выделением в расплаве солей, по меньшей мере, одного из галогенида щелочного металла, галогенида щелочноземельного металла и смеси галогенида щелочного металла и галогенида щелочноземельного металла, с использование кадмиевого электрода для очистки металлического плутония или легких актинидов, в котором
основная стадия выделения включает стадию проведения электролитического выделении в расплаве солей, по меньшей мере, одного из галогенида щелочного металла, галогенида щелочноземельного металла и смеси галогенида щелочного металла и галогенида щелочноземельного металла и выделения металлического тория.
11. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.10, в котором расплав солей, который используют на основной стадии электролитического выделения включает, по меньшей мере, один из хлорида лития, хлорида калия и эвтектической соли хлорида лития и хлорида калия.
12. Способ регенерации материала ядерного топлива выделением материала ядерного топлива, содержащего металлический торий, переработкой оксида материала ядерного топлива, содержащего оксид тория в отработавшем топливе, который включает:
первую стадию электролитического восстановления взаимодействием оксида тория с первым химическим восстановителем для получения металлического тория; и
стадию выделения проведением выделения и очистки металлического тория после первой стадии химического восстановления.
13. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.12, в котором первый химический восстановитель содержит, по меньшей мере, один из металлического кальция и металлического магния.
14. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.12 и 13, до первой стадии химического восстановления, дополнительно включающий
вторую стадию химического восстановления взаимодействием оксида урана, оксида плутония, и оксида легких актинидов со вторым химическим восстановителем для получения металлического урана и металлического плутония.
15. Способ регенерации материала ядерного топлива по п.14, в котором второй химический восстановитель включает, по меньшей мере, один из металлического лития, металлического калия.
16. Способ регенерации материала ядерного топлива по пп.12 и 13, в котором
на стадии химического восстановления, химический восстановитель используют в виде расплава солей или расплавленного металла.
RU2013127206/07A 2012-06-15 2013-06-14 Способ регенерации материала ядерного топлива RU2537969C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-135348 2012-06-15
JP2012135348A JP5944237B2 (ja) 2012-06-15 2012-06-15 核燃料物質の回収方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013127206A true RU2013127206A (ru) 2014-12-20
RU2537969C1 RU2537969C1 (ru) 2015-01-10

Family

ID=49897545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127206/07A RU2537969C1 (ru) 2012-06-15 2013-06-14 Способ регенерации материала ядерного топлива

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9845542B2 (ru)
JP (1) JP5944237B2 (ru)
CN (1) CN103514968B (ru)
RU (1) RU2537969C1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6559538B2 (ja) * 2015-10-26 2019-08-14 株式会社東芝 ガラス固化体の溶解方法及びその溶解装置
JP6839719B2 (ja) * 2016-03-16 2021-03-10 リチャード スコット，イアン 使用済み酸化ウラン燃料の溶融塩原子炉燃料への転換
CN106591938A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 柳州市圣垒贸易有限公司 一种高纯金属铀的提炼方法
CN113684504B (zh) * 2021-07-27 2022-12-09 西安交通大学 一种用于乏燃料干法后处理的电解精炼废熔盐处理方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2994650A (en) * 1951-10-24 1961-08-01 Harvey L Slatin Preparation of pure metals from their compounds
US2951793A (en) * 1957-10-09 1960-09-06 Wilford N Hansen Electrolysis of thorium and uranium
DE1192169B (ru) * 1960-08-22 1900-01-01
US3169057A (en) * 1962-10-29 1965-02-09 James B Knighton Separation of plutonium, uranium and fission products from each other
US3982928A (en) * 1975-01-03 1976-09-28 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Separation of uranium from (Th,U)O2 solid solutions
JPS55122198A (en) * 1979-03-16 1980-09-19 Agip Nucleare Spa Method of reprocessing irradiated nuclear fuel
US4323198A (en) * 1979-08-28 1982-04-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for fracturing silicon-carbide coatings on nuclear-fuel particles
US4331618A (en) * 1980-06-02 1982-05-25 Rockwell International Corporation Treatment of fuel pellets
CN1012771B (zh) * 1988-07-14 1991-06-05 清华大学 电解还原-萃取从放射性废液中回收镎的方法
JPH0375589A (ja) * 1989-08-17 1991-03-29 Central Res Inst Of Electric Power Ind アクチノイド化合物の金属燃料への転換方法
SU1745777A1 (ru) * 1989-08-18 1992-07-07 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова Способ извлечени тори
JP2586191B2 (ja) 1990-08-02 1997-02-26 株式会社大林組 開閉式屋根
JP2542118B2 (ja) * 1990-10-22 1996-10-09 動力炉・核燃料開発事業団 二酸化ウランを金属ウラン塊に転換する方法
JPH0559463A (ja) 1991-08-30 1993-03-09 Japan Atom Energy Res Inst アクチノイド金属の製造法
US5160367A (en) * 1991-10-03 1992-11-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Salt transport extraction of transuranium elements from lwr fuel
US5141723A (en) * 1991-10-03 1992-08-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Uranium chloride extraction of transuranium elements from LWR fuel
US5290337A (en) 1992-09-08 1994-03-01 General Motors Corporation Pyrochemical processes for producing Pu, Th and U metals with recyclable byproduct salts
US5356605A (en) * 1992-10-28 1994-10-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Recovery of UO2 /Pu O2 in IFR electrorefining process
JP3199937B2 (ja) 1993-12-16 2001-08-20 株式会社東芝 溶融塩電解精製装置
US5454914A (en) * 1993-12-23 1995-10-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method of removal of heavy metal from molten salt in IFR fuel pyroprocessing
JP3486044B2 (ja) 1996-03-26 2004-01-13 株式会社東芝 溶融塩電解精製装置
JP3763980B2 (ja) * 1998-10-29 2006-04-05 株式会社東芝 使用済み酸化物燃料の還元装置およびその還元方法
GB0113749D0 (en) * 2001-06-06 2001-07-25 British Nuclear Fuels Plc Actinide production
JP4089944B2 (ja) 2001-11-30 2008-05-28 財団法人電力中央研究所 電解還元装置および方法
KR100561259B1 (ko) * 2004-01-12 2006-03-15 한국원자력연구소 리튬 금속에 의한 산화 우라늄 환원공정의 실시간 측정방법
JP2005331276A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd ウラン含有アルミナ粒子のウラン回収方法及び除染処理方法
FR2870841B1 (fr) * 2004-05-28 2007-02-09 Commissariat Energie Atomique Procede de coprecipitation d'actinides a des etats d'oxydation distincts et procede de preparation de composes mixtes d'actinides
DE602006001733D1 (de) * 2005-02-16 2008-08-21 Karlsruhe Forschzent Headend-prozess zur neuverarbeitung von reaktorkernmaterial
JP4928917B2 (ja) * 2006-11-27 2012-05-09 株式会社東芝 使用済み酸化物原子燃料の還元装置及びリチウム再生電解装置
JP5193687B2 (ja) * 2008-05-30 2013-05-08 株式会社東芝 使用済み燃料再処理方法
JP5132476B2 (ja) * 2008-08-12 2013-01-30 株式会社東芝 使用済核燃料の再処理方法および遠心抽出装置
DE112010004425T5 (de) * 2009-05-26 2012-11-29 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Metall oder Halbmetall

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014001936A (ja) 2014-01-09
US9845542B2 (en) 2017-12-19
US10323330B2 (en) 2019-06-18
US20180051381A1 (en) 2018-02-22
CN103514968A (zh) 2014-01-15
JP5944237B2 (ja) 2016-07-05
US20160225473A1 (en) 2016-08-04
RU2537969C1 (ru) 2015-01-10
CN103514968B (zh) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013127206A (ru) Способ регенерации материала ядерного топлива
CN101593566B (zh) 乏燃料后处理方法
CN108642503B (zh) 一种从高浓度工业废酸中脱除氟、氯离子的方法
GB2563792A (en) Conversion of spent uranium oxide fuel into molten salt reactor fuel
RU2014116908A (ru) Способ получения оксигалогенида, и/или оксида актинида(ов), и/или лантанида(ов) из среды, содержащей по крайней мере одну расплавленную соль
RU2015102096A (ru) Способ отделения, по меньшей мере, одного первого химического элемента e1, по меньшей мере, от одного второго химического элемента e2, включающий использование среды, включающей определённую расплавленную соль
JPH03123896A (ja) アクチニド回収
RU2015116872A (ru) Способ переработки радиоактивного материала
CN104561632A (zh) 一种铝合金精炼剂
JP2013088117A (ja) 炉心溶融物の処理方法
KR101513652B1 (ko) 복합폐기물 처리 방법
JP2016114414A (ja) 放射性廃液に含まれる有害元素の分離除去方法
CAO et al. Recovery of valuable components from spent pot-lining of aluminium electrolytic reduction cells
CN102978402A (zh) 废旧锌锰电池处理方法
JP5017069B2 (ja) 使用済燃料の再処理方法
KR101553895B1 (ko) 복합폐기물 처리 방법
JP2015215186A (ja) 汚染土壌における放射性セシウムの除去方法
JP4679070B2 (ja) 使用済み酸化物燃料の再処理方法
GB2536857A (en) Simple fuel cycle for molten salt reactors
JP6316168B2 (ja) ガラス固化体の分解方法
KR101597900B1 (ko) 사용후핵연료 폐 피복관 처리방법
Todd Dry (non-aqueous) Processing of Used Nuclear Fuel
Choi et al. Reduction of Metal Oxides Compounds by Lithium Metal as a Reductant in Molten LiCl Salt
CN104651622A (zh) 一种从镉渣中分离铟的方法
JPH0545494A (ja) アクチニドの分離回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170615