RU2396212C2 - Способ получения тетрафторида урана - Google Patents
Способ получения тетрафторида урана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2396212C2 RU2396212C2 RU2008130772/02A RU2008130772A RU2396212C2 RU 2396212 C2 RU2396212 C2 RU 2396212C2 RU 2008130772/02 A RU2008130772/02 A RU 2008130772/02A RU 2008130772 A RU2008130772 A RU 2008130772A RU 2396212 C2 RU2396212 C2 RU 2396212C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- solution
- tetrafluoride
- hydrofluoric acid
- uranium tetrafluoride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение в технологических процессах получения тетрафторида урана и по изготовлению металлического урана. Способ получения тетрафторида урана включает растворение диоксида урана, осаждение тетрафторида урана из полученного раствора путем подачи плавиковой кислоты. Затем проводят фильтрацию пульпы, промывание осадка, сушку и прокаливание. При этом растворение диоксида урана ведут в смешанном растворе соляной и плавиковой кислот с получением раствора комплексного соединения урана с концентрацией урана до 480 г/л. Тетрафторид урана из раствора осаждают в виде кристаллогидрата путем дозированной подачи плавиковой кислоты в течение 15-30 мин без принудительного обогрева реакционной среды. Техническим результатом изобретения является повышение производительности процесса и снижение затрат.
Description
Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение в технологических процессах по изготовлению металлического урана.
Известен способ получения тетрафторида урана (Галкин Н.П., Майоров А.А. и др. Химия и технология фтористых соединений урана. - М.: Госатомиздат, 1961, с.53-77), включающий стадию приготовления раствора четырехвалентного урана (например, раствора соединения H[UCl4F]), стадию осаждения кристаллогидратов тетрафторида урана (ТФУ) путем добавления плавиковой кислоты к полученному раствору, фильтрацию пульпы ТФУ, промывание осадка ТФУ, сушку и прокаливание кристаллогидратов ТФУ.
Недостатком данного способа является то, что тетрафторид урана осаждается в виде объемистого осадка кристаллогидратов, имеющих малый насыпной вес, который, как указано в источнике, можно повысить путем увеличения температуры процесса осаждения ТФУ до 90°С и выше, что, в свою очередь, требует дополнительных затрат.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому (прототип) является способ получения тетрафторида урана (патент RU 2236477 С2, 05.08.2002), включающий приготовление урансодержащего раствора растворением порошка диоксида урана в соляной кислоте, осаждение тетрафторида урана путем дозированной подачи плавиковой кислоты в полученный раствор в течение 2-3 часов при температуре 50-60°С, предварительную сушку ТФУ, окончательную сушку и прокаливание тетрафторида урана.
Недостатками прототипа являются малая производительность способа получения тетрафторида урана, наличие затрат на принудительный обогрев реакционной среды.
Технической задачей изобретения является повышение производительности и снижение затрат при осуществлении процесса получения тетрафторида урана при достаточном качестве (насыпном весе) порошка ТФУ.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения порошка тетрафторида урана (ТФУ), включающем растворение диоксида урана в растворе соляной кислоты, осаждение тетрафторида урана (UF4) из раствора путем дозированной подачи плавиковой кислоты, фильтрацию пульпы и промывание осадка, предварительную сушку ТФУ, окончательную сушку и прокаливание ТФУ, согласно изобретению растворение диоксида урана ведут в смешанном растворе соляной и плавиковой кислот с получением раствора комплексного соединения урана H[UCl4F] с концентрацией урана до 480 г/л, а осаждение тетрафторида урана в виде кристаллогидрата проводят путем дозированной подачи плавиковой кислоты в течение 15-30 мин без принудительного обогрева реакционной среды (без подвода теплоты).
На первой стадии способа приготавливают раствор четырехвалентного урана (раствор соединения H[UCl4F]) с концентрацией урана до 480 г/л для увеличения производительности процесса. Использование раствора с концентрацией более 480 г/л приводит на стадии осаждения ТФУ к образованию кристаллического осадка в виде тонких игл. Такой порошок ТФУ имеет малый насыпной вес (около 0,5 г/см3 без утряски) и этим снижает величину выхода урана в металл в восстановительных плавках. В предлагаемом способе для растворения диоксида урана применяют смесь соляной и плавиковой кислот и деионизированную воду. При обработке диоксида урана в смешанном растворе соляной и плавиковой кислот получают раствор четырехвалентного урана (раствор соединения H[UCl4F]).
На второй стадии способа проводят осаждение тетрафторида урана в виде осадка кристаллогидратов путем дозированной подачи плавиковой кислоты к приготовленному раствору соединения H[UCl4F]. Дозированную подачу плавиковой кислоты выполняют в течение 15-30 мин для уменьшения общего времени процесса и, соответственно, увеличения производительности процесса.
Приготовление раствора четырехвалентного урана и осаждение ТФУ проводят без принудительного обогрева реакционной среды (без подвода теплоты) для уменьшения затрат при производстве ТФУ и, соответственно, снижения себестоимости порошка ТФУ.
Полученную пульпу тетрафторида урана фильтруют на нутч-фильтре через фильтровальную ткань. Выделенный осадок ТФУ промывают на нутч-фильтре деионизированной водой объемом до 4,6 дм3 /кг ТФУ.
Предварительную сушку влажного осадка тетрафторида урана проводят под лампами накаливания до достижения порошкообразного состояния ТФУ.
Окончательную сушку и прокаливание (обезвоживание) кристаллогидратов тетрафторида урана проводят в водородных печах в две стадии: при температуре до 320°С в инертной среде в течение 2-4 часов и при температуре до 520°С в среде водорода в течение 1-3 часов с расходом водорода 150-250 дм3/час.
Предлагаемый способ позволяет получать порошок тетрафторида урана со значением насыпного веса без утряски 1,9 г/см3 и этим обеспечивает высокий выход урана в металл в восстановительных плавках (среднее значение выхода - не менее 97%). Проведение процесса осаждения ТФУ из раствора с повышенной концентрацией урана (до 480 г/л) при малом времени дозирования плавиковой кислоты (15-30 мин) и пониженной температуре процесса (менее 40°С - за счет отмены принудительного обогрева реакционной среды) способствует образованию кристаллогидратов ТФУ вида UF4·Н2О, имеющих повышенный насыпной вес.
Оборудование (реакторы, механические мешалки, нутч-фильтры, емкости, контейнеры) изготовлено из винипласта, фторопласта и оргстекла в ядерно-безопасной геометрии. Сушку и прокаливание ТФУ в водородных печах проводят в графитовых тиглях.
Перемещение урансодержащих продуктов между технологическими операциями осуществляют в ядерно-безопасной таре.
Указанная совокупность признаков позволяет получать по предлагаемому способу порошок тетрафторида урана с достаточно плотной упаковкой (с достаточно высоким насыпным весом) при увеличенной производительности процесса (за счет использования максимально возможной для получения качественного порошка ТФУ концентрации урана в растворе и уменьшения времени осаждения кристаллогидратов ТФУ) и сниженных затратах (за счет отмены принудительного обогрева реакционной среды). Получаемые по предлагаемому способу кристаллогидраты ТФУ сушат и прокаливают в водородных печах при уменьшенном времени операции и сниженном расходе водорода, что обеспечивает дополнительное увеличение производительности и уменьшение затрат всего процесса.
Пример осуществления способа
Согласно предлагаемому способу в реактор заливают деионизированную воду, соляную кислоту, загружают порошок диоксида урана. Затем при механическом перемешивании реакционной среды подают плавиковую кислоту с последующим дополнительным механическим перемешиванием реакционной среды в течение не более 1,5 часа. К приготовленному раствору с содержанием урана до 480 г/л дозированно подают плавиковую кислоту в течение 15-30 мин с последующим дополнительным механическим перемешиванием реакционной среды в течение не более 1,0 часа. Общее время процесса получения осадка ТФУ не превышает 3,5 часа.
Пульпу ТФУ фильтруют на нутч-фильтре через фильтровальную ткань. Осадок ТФУ промывают на нутч-фильтре деионизированной водой объемом до 4,6 дм3/кг ТФУ.
Предварительную сушку влажного осадка тетрафторида урана проводят под лампами накаливания до достижения порошкообразного состояния ТФУ.
Окончательную сушку и прокаливание тетрафторида урана проводят в водородных печах в две стадии: при температуре до 320°С в инертной среде в течение 2-4 часов и при температуре до 520°С в среде водорода в течение 1-3 часов с расходом водорода 150-250 дм3/час.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить производительность и снизить затраты процесса получения порошка тетрафторида урана при достаточном качестве (насыпном весе) порошка ТФУ.
Claims (1)
- Способ получения тетрафторида урана, включающий растворение диоксида урана в растворе соляной кислоты, осаждение тетрафторида урана из раствора путем дозированной подачи плавиковой кислоты, фильтрацию пульпы, промывание осадка, его предварительную сушку, окончательную сушку и прокаливание, отличающийся тем, что растворение диоксида урана ведут в смешанном растворе соляной и плавиковой кислот с получением раствора комплексного соединения урана с концентрацией урана до 480 г/л, тетрафторид урана из раствора осаждают в виде кристаллогидрата путем дозированной подачи плавиковой кислоты в течение 15-30 мин без принудительного обогрева реакционной среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008130772/02A RU2396212C2 (ru) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Способ получения тетрафторида урана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008130772/02A RU2396212C2 (ru) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Способ получения тетрафторида урана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008130772A RU2008130772A (ru) | 2010-01-27 |
RU2396212C2 true RU2396212C2 (ru) | 2010-08-10 |
Family
ID=42121816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008130772/02A RU2396212C2 (ru) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Способ получения тетрафторида урана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2396212C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484020C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Способ получения тетрафторида урана |
RU2569399C2 (ru) * | 2013-11-07 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ получения тетрафторида урана |
-
2008
- 2008-07-24 RU RU2008130772/02A patent/RU2396212C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484020C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Способ получения тетрафторида урана |
RU2569399C2 (ru) * | 2013-11-07 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ получения тетрафторида урана |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008130772A (ru) | 2010-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104386719B (zh) | 一种α-氧化铝的制备方法 | |
CN108910932B (zh) | 一种碳酸钠沉淀制备窄分布超细氧化钇的方法 | |
KR960008621B1 (ko) | 분말상 바륨 티타네이트의 제조방법 | |
WO2013017000A1 (zh) | 酸解渣再利用制备钛白粉时的预处理方法 | |
CN108423710B (zh) | 一种硫酸法色料搪瓷钛白粉制备方法 | |
CN112239223B (zh) | 一种大比表面稀土氧化物粉体的制备方法 | |
CN104692429B (zh) | 一种大比表面积大孔体积薄水铝石的可控制备方法 | |
CN102923794A (zh) | 连续合成高纯碱式碳酸镍的方法 | |
CN110372027B (zh) | 一种制备低氯根氧化镥的方法 | |
RU2396212C2 (ru) | Способ получения тетрафторида урана | |
CN108609652B (zh) | 一种利用熔盐制备二氧化锆纳米粉体的方法 | |
CN104445341B (zh) | 一种纯yag相的钇铝石榴石纳米粉体的制备方法 | |
CN103466679B (zh) | 高纯度氧化钇的制备方法 | |
CN105883910A (zh) | 一种钙钛矿SrTiO3多孔纳米颗粒的制备方法及产物 | |
CN110372026B (zh) | 一种应用于晶体材料的氟化稀土制备方法 | |
RU2397145C1 (ru) | Способ получения тетрафторида урана | |
CN106006701B (zh) | 一种微米-亚微米级稀土氧化物粉体的制备方法 | |
CN107601545A (zh) | 一种大颗粒碳酸铈的制备方法 | |
CN102978399B (zh) | 超声波辅助草酸盐沉淀生产低氯根细粒度高纯度稀土化合物 | |
JP2002154824A (ja) | 微粒子酸化チタンの製造方法 | |
CN112877746A (zh) | 一种制备高纯镥铝石榴石前驱体的方法 | |
CN111892074A (zh) | 一种二次铝灰的处理方法 | |
JP2011132107A (ja) | 酸化セリウム微粒子の製造方法 | |
JP3794462B2 (ja) | チタン酸バリウム粉末の製造方法 | |
CN105621468B (zh) | 一种高纯氧化铝的制备方法 |