RU2015157473A

RU2015157473A - Способ получения смешанных оксидов урана и плутония

Info

Publication number: RU2015157473A
Application number: RU2015157473A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Жабин; Глеб Алексеевич Апальков; Антон Сергеевич Дьяченко; Артем Игоревич Коробейников; Сергей Иванович Смирнов
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Горно - Химический Комбинат" (Фгуп "Гхк")
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2017-07-05
Also published as: RU2626854C2

Claims

1. Способ получения смешанных оксидов урана и плутония, заключающийся в совместном осаждении урана и плутония щавелевой кислотой с последующей термообработкой полученного осадка в инертной атмосфере, отличающийся тем, что производят смешение растворов урана и плутония, находящихся в нестабилизированном валентном состоянии, переводят в полученном растворе мастер-смеси уран в четырехвалентную форму, плутоний в трехвалентную форму путем восстановления на твердофазном катализаторе, стабилизируют полученное валентное состояние урана и плутония избытком восстановителя, осаждают в слабокислой среде оксалаты четырехвалентного урана и трехвалентного плутония путем одновременного смешения растворов мастер-смеси и гидразин-гидрата с раствором щавелевой кислоты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановительный и осадительный процессы проводят в азотнокислой среде.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения смешанных оксидов используют продукты радиохимической переработки ОЯТ, содержащие одновременно уран и плутоний.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что получают только диоксид урана, раствор плутония не используется.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в исходном растворе уран находится в шестивалентном состоянии с концентрацией 30-300 г/л.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходный раствор урана до смешения изначально содержит плутоний с концентрацией 0,014-0,84 г/л.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходный раствор плутония содержит уран с концентрацией 15-85 г/л.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в исходном растворе плутоний одновременно находится в трехвалентном, четырехвалентном, шестивалентном состоянии с концентрацией 0,1-100 г/л.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в исходном растворе плутоний находится только в трехвалентном состоянии с концентрацией 0,1-100 г/л.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что суммарная концентрация актиноидов в мастер-смеси составляет 20-75 г/л.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение концентрации плутония к концентрации урана в мастер-смеси находится в интервале 0,1:100-21:100.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация азотной кислоты в поступающей на восстановление мастер-смеси находится в интервале 31,5-75,6 г/л.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя в каталитически активируемом процессе используют гидразин-нитрат с концентрацией 19,0-85,5 г/л.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс каталитического восстановления мастер-смеси проводят в динамическом режиме в аппарате колонного типа со скоростью потока 2,0-10,0 колон. об./час.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс каталитического восстановления мастер-смеси проводят при температуре в интервале 65-85°C.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при восстановлении мастер-смеси используют биметаллический катализатор Zr/Pt на Al₂O₃ с содержанием металлического циркония 0,4-5,5% масс., с содержанием металлической платины 0,01-0,4% мас.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса гидразин-гидрат используется в качестве нейтрализующего агента.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед проведением осадительного процесса раствор мастер-смеси нейтрализуют концентрированным раствором гидразин-гидрата до рН 0,6-1,0.

19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса раствор мастер-смеси дозируют в раствор щавелевой кислоты.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса раствор мастер-смеси дозируют в раствор щавелевой кислоты со скоростью 0,2-6,5% об./мин.

21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса температура раствора мастер-смеси составляет 15-65°C.

22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса температура раствора щавелевой кислоты составляет 15-65°C.

23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед проведением осадительного процесса раствор щавелевой кислоты корректируют раствором гидразин-гидрата до рН 2,5-5,5.

24. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проведении осадительного процесса используют избыток щавелевой кислоты 0,01-0,05 моль.

25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс получения осадка смешанных оксалатов актиноидов проводят в интервале рН 2,5-5,5 путем дозирования в реакционную смесь раствора гидразин-гидрата.