[發(fā)明專利]一種六氟化鈾干法制備高純氟化鈾酰粉末的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011314015.7 | 申請(qǐng)日： | 2020-11-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112811470A | 公開（公告）日： | 2021-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 于曉波;郭國(guó)俊;李濤;蓋石琨;武愛(ài)國(guó);王昱人;郝治國(guó) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中核北方核燃料元件有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01G43/00 | 分類號(hào)： | C01G43/00 |
| 代理公司： | 核工業(yè)專利中心 11007 | 代理人： | 張雅丁 |
| 地址： | 014035 內(nèi)蒙古*** | 國(guó)省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氟化 法制 高純 粉末 方法 | ||
本發(fā)明屬于核燃料元件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種六氟化鈾干法制備高純氟化鈾酰粉末的方法，包括步驟一，將六氟化鈾在盛裝容器中加熱氣化，變?yōu)榱櫄怏w；步驟二，將六氟化鈾氣體與水蒸汽加熱后連續(xù)通入反應(yīng)爐中；步驟三，六氟化鈾氣體與水蒸汽在反應(yīng)爐中發(fā)生氣相水解反應(yīng)生成氟化鈾酰粉末；步驟四，生成的氟化鈾酰粉末由反應(yīng)爐出料裝置產(chǎn)出，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣由反應(yīng)爐排氣裝置排出；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以六氟化鈾為原料，通過(guò)六氟化鈾氣體與水蒸汽接觸發(fā)生氣相水解干法反應(yīng)得到氟化鈾酰粉末，該方法可一步完成六氟化鈾氣體轉(zhuǎn)化制備氟化鈾酰，并且可連續(xù)進(jìn)行。相比較傳統(tǒng)的濕法工藝大大縮短了制備流程，提高了生產(chǎn)連續(xù)性，提高物料收率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于核燃料元件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種六氟化鈾干法制備高純氟化鈾酰粉末的方法。
背景技術(shù)
氟化鈾酰粉末為核燃料元件制造過(guò)程中的重要中間品，可用于轉(zhuǎn)化制備二氧化鈾、八氧化三鈾、四氟化鈾等。目前氟化鈾酰粉末制備多以貧化或濃縮六氟化鈾為原料，目前氟化鈾酰多采用濕法生產(chǎn)工藝進(jìn)行制備，通過(guò)濕式處理將六氟化鈾轉(zhuǎn)變?yōu)榉欟！＜聪葘⒘櫄饣笸ㄈ胨猩煞欟Ｋ芤?，再?jīng)加熱蒸發(fā)水分、流化床干燥后得到氟化鈾酰粉末。
濕法制備工藝具有工藝流程長(zhǎng)、物料收率低、臨界風(fēng)險(xiǎn)高、自動(dòng)化程度低、產(chǎn)能低等缺點(diǎn)，同時(shí)該工藝所得氟化鈾酰粉末流動(dòng)性較差、純度較低，難以用于轉(zhuǎn)化制備其他產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種六氟化鈾干法制備高純氟化鈾酰粉末的方法，可縮短氟化鈾酰制備流程、提高產(chǎn)能、提高物料收率、降低臨界安全風(fēng)險(xiǎn)，該方法可制備不同物性的氟化鈾酰粉末、粉末流動(dòng)性較佳、粉末純度較高，所得粉末能夠適用于轉(zhuǎn)化制備其他產(chǎn)品。此外，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，可廣泛用于鈾化工轉(zhuǎn)化領(lǐng)域。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種六氟化鈾干法制備高純氟化鈾酰粉末的方法，包括步驟一，將六氟化鈾在盛裝容器中加熱氣化，變?yōu)榱櫄怏w；
步驟二，將六氟化鈾氣體與水蒸汽加熱后連續(xù)通入反應(yīng)爐中；
步驟三，六氟化鈾氣體與水蒸汽在反應(yīng)爐中發(fā)生氣相水解反應(yīng)生成氟化鈾酰粉末；
步驟四，生成的氟化鈾酰粉末由反應(yīng)爐出料裝置產(chǎn)出，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣由反應(yīng)爐排氣裝置排出；
步驟一所述的六氟化鈾，在設(shè)備涉及的安全范圍內(nèi)可以為任意富集度物料。
所述步驟一將六氟化鈾加熱氣化，氣化溫度為70～120℃，六氟化鈾容器出氣壓力為0.1～0.4MPa。
所述步驟二的六氟化鈾氣體與水蒸汽采用管路進(jìn)行傳輸，在進(jìn)入反應(yīng)爐之前單獨(dú)傳輸、互不接觸；
六氟化鈾氣體與水蒸汽通入反應(yīng)室前均進(jìn)行加熱，加熱溫度為140～220℃；
六氟化鈾氣體與水蒸汽通入反應(yīng)爐前氣體管路壓力為0～100kpa。
所述步驟二的六氟化鈾氣體與水蒸汽采用同心圓方式通入反應(yīng)室中，其中六氟化鈾氣體為內(nèi)環(huán)、水蒸汽為外環(huán)。
所述步驟二的六氟化鈾氣體與水蒸汽通入的流量比例為，六氟化鈾氣體與水蒸汽的質(zhì)量比為1.5～4：1。
所述步驟三六氟化鈾氣體與水蒸汽在反應(yīng)爐中發(fā)生氣相水解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為150～300℃；
六氟化鈾氣體與水蒸汽在反應(yīng)爐中發(fā)生氣相水解反應(yīng)，反應(yīng)壓力為-10～ 30kpa。
所述步驟三反應(yīng)過(guò)程可通入氮?dú)獾榷栊詺怏w進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)氣體流量比例為：六氟化鈾氣體與保護(hù)氣體的質(zhì)量比為1.5～4：1，保護(hù)氣體通入管路壓力為 0～100kpa，保護(hù)氣體溫度為140～220℃。
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