[發明專利]一種MOX球磨粉末混料方法

有效

• 申請號: 201610832675.1
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN107845432B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 艾利君;潘傳龍;周國梁;孫世亮;羅超;郭亮
• 申請（專利權）人: 中核四〇四有限公司
• 主分類號: G21C3/58
• 分類號: G21C3/58
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 任超

一種MOX球磨粉末混料方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：選取MOX顆粒；步驟二：將硬質酸鋅在20～50℃，真空度0.1～1.0Pa的條件下烘干0.5～5h，去除其中的揮發性雜質元素，并避免溫度過高導致的顆粒異常增大現象；步驟三：用20～200目的篩網對經步驟二處理的硬質酸鋅進行篩分處理；步驟四：以15～35％的裝填率計算所需的MOX顆粒量并加入到球磨罐中，再將經步驟三處理獲得的硬質酸鋅以0.05～1.5％的重量比加入到球磨罐中，以1～50L/min的速度通入10～40℃的冷卻水，避免因物料發熱造成的團聚和熔化現象步驟五：采用1～5r/min的速度混合5～30min，使硬質酸鋅和MOX顆粒初步混合均勻，然后以1～10r/min的速度逐步增大混料機轉速，在10～300r/min的速度下混合處理15～800min。

技術領域

該技術屬于混料領域，具體涉及一種MOX球磨粉末混料方法。

背景技術

快堆燃料的燃耗較高，為了容納高燃耗時燃料的腫脹，必須在燃料芯塊制備過程中添加造孔劑，控制燃料芯塊密度，確保芯塊在反應堆中的使用安全性。MOX燃料產品要求芯塊密度為93％-96％TD，氣孔等效直徑不大于10μm。

目前，傳統行業的球磨粉末混料技術主要存在四點不足，一是混合效率不高，導致處理時間長，增長了操作人員的輻照時間；二是MOX球磨顆粒細小，物料流動性差，傳統混料參數設置不合理會導致MOX粉末出現團聚的現象，降低混合效果；三是MOX物料會發熱，導致傳統添加劑出現熔化現象；四是MOX球磨粉末與造孔劑的密度差異大，不僅會出現分層現象，也會出現造孔劑團聚，導致產品芯塊中氣孔尺寸不符合指標要求。

發明內容

本發明的目的在于：本專利設計了一種MOX球磨粉末混料方法，通過采用立體混合的技術，提高混合處理效率，降低人員輻照水平；合理設置轉速和轉動時間，避免分層，提高混料效果；選擇合理的造孔劑，避免因物料發熱導致的熔化現象發生。

本發明的技術方案如下：一種MOX球磨粉末混料方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：選取MOX顆粒，顆粒粒度為0.1～0.9μm，比表面積為8～30m²/g，均勻性97.2～99.9％，雜質含量100～1500μg/g；選取硬質酸鋅，硬質酸鋅中金屬鋅含量10～11.2％，游離脂肪酸小于0.5％，水份含量小于0.5％，粒度20～200目；

步驟二：將硬質酸鋅在20～50℃，真空度0.1～1.0Pa的條件下烘干0.5～5h，去除其中的揮發性雜質元素，并避免溫度過高導致的顆粒異常增大現象；

步驟三：用20～200目的篩網對經步驟二處理的硬質酸鋅進行篩分處理；

步驟四：以15～35％的裝填率計算所需的MOX顆粒量并加入到球磨罐中，再將經步驟三處理獲得的硬質酸鋅以0.05～1.5％的重量比加入到球磨罐中，以1～50L/min的速度通入10～40℃的冷卻水，避免因物料發熱造成的團聚和熔化現象

步驟五：采用1～5r/min的速度混合5～30min，使硬質酸鋅和MOX顆粒初步混合均勻，然后以1～10r/min的速度逐步增大混料機轉速，在10～300r/min的速度下混合處理15～800min

所述步驟一中，硬質酸鋅可用聚乙醇代替。

還包括步驟六：以1～10r/min的速度逐步減小混料機轉速直至停止，停止混合5～30min后，關閉冷卻水。

本發明的顯著效果在于：技術簡單，易實現，能夠安全可靠的應用到MOX球磨混料處理過程中。利用球磨顆粒和造孔劑，采用上述工藝制備得到的混合顆粒產品經檢驗產品粒度為5～180μm，比表面積為2～30m²/g，均勻性為97.5～99.9％，雜質含量為150～2500μg/g，說明本專利中混合工藝得到的顆粒產品符合MOX燃料芯塊制備用料要求。