[發(fā)明專利]一種由UF6

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011310376.4
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112456559A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張凡;武愛國;王云波;劉偉;李濤;郭波龍;于曉波
• 申請（專利權(quán)）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: C01G43/00
• 分類號: C01G43/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發(fā)明屬于核燃料循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由UF₆直接制備UO₂(NO₃)₂溶液的方法，將六氟化鈾經(jīng)汽化水解后的氟化鈾酰溶液加入一定量的鋁離子，經(jīng)氟鋁配比絡(luò)合，萃取純化制備出純凈的硝酸鈾酰溶液。此工藝大大縮短了制備工藝流程、減少工藝使用設(shè)備，同時減少了試劑浪費(fèi)，提高鈾的直收率，使操作更簡便，減少廢液產(chǎn)生量。本發(fā)明可以直接制備得到純的硝酸鈾酰溶液產(chǎn)品，用于六氟化鈾制取純硝酸鈾酰溶液，不需要經(jīng)過ADU沉淀、過濾洗滌、干煅分解脫氟及再溶解制備硝酸鈾酰溶液。縮短了由六氟化鈾轉(zhuǎn)化純硝酸鈾酰的工藝流程，設(shè)備簡單、易于操作，提高了產(chǎn)品的直收率，減少廢液產(chǎn)生量。以解決制備方法工藝流程長，操作復(fù)雜，廢液量大等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核燃料循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由UF₆直接制備UO₂(NO₃)₂溶液的方法。

背景技術(shù)

目前英國、日本、中國等國內(nèi)外研究院所由UF₆制備硝酸鈾酰溶液，均采用六氟化鈾汽化水解、ADU(AUC)沉淀、干燥煅燒制備成鈾氧化物，再經(jīng)溶解制備成硝酸鈾酰溶液，以滿足制備二氧化鈾核芯用料要求。

上述由六氟化鈾制備純硝酸鈾酰溶液技術(shù)是由六氟化鈾汽化水解、ADU沉淀、過濾洗滌、干燥制得ADU，經(jīng)分解煅燒成八氧化三鈾粉末，最終經(jīng)硝酸溶液制備成的純硝酸鈾酰溶液。此工藝流程長，操作復(fù)雜，將會引起產(chǎn)品直收率偏低，廢液量大，產(chǎn)生的廢渣需再處理。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種由UF₆直接制備UO₂(NO₃)₂溶液的方法，將六氟化鈾經(jīng)汽化水解后的氟化鈾酰溶液加入一定量的鋁離子，經(jīng)氟鋁配比絡(luò)合，萃取純化制備出純凈的硝酸鈾酰溶液。此工藝大大縮短了制備工藝流程、減少工藝使用設(shè)備，同時減少了試劑浪費(fèi)，提高鈾的直收率，使操作更簡便，減少廢液產(chǎn)生量。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種由UF₆直接制備UO₂(NO₃)₂溶液的方法，步驟一、將鋁離子加入到純水中，形成鋁離子溶液，轉(zhuǎn)入到水解槽內(nèi)；六氟化鈾固體在加熱的條件下汽化轉(zhuǎn)化成六氟化鈾氣體，通入到水解槽內(nèi)與鋁離子發(fā)生絡(luò)合發(fā)生，使氟與鋁生成氟鋁絡(luò)離子，鈾離子與硝酸離子存留于溶液中；

步驟二，將待萃液與有機(jī)相進(jìn)行萃取純化，得到飽和有機(jī)相；

步驟三，將飽和有機(jī)相與少量純水進(jìn)行萃取洗滌，得到純凈的飽和有機(jī)相；

步驟四，將洗滌后的飽和有機(jī)相與純水進(jìn)行反萃取，得到純化后的硝酸鈾酰溶液。

所述步驟一將鋁離子加入到純水中，形成鋁離子溶液，純水的加入量為9-10L/KgU，鋁化合物為分析純的硝酸鋁，硝酸鋁的加入量為AL³⁺/F^-為1.8：1～2.4：1。

所述步驟一六氟化鈾固體在加熱的條件下汽化轉(zhuǎn)化成六氟化鈾氣體，氣化溫度為60-140℃。

所述步驟一將UF₆通入鋁離子溶液，F(xiàn)^-與Al³⁺絡(luò)合效果理想，形成穩(wěn)定的氟鋁絡(luò)合物，UO₂²⁺與NO₃^-形成UO₂(NO₃)₂中性分子，此溶液作為萃取純化研究的萃原液。

所述步驟二將待萃液與有機(jī)相進(jìn)行萃取純化，有機(jī)相為TBP與磺化煤油，TBP的體積份數(shù)為25～40％，磺化煤油體積分?jǐn)?shù)為60～75％。