[发明专利]氟提取系统和相关工艺

权利要求书

1.氟提取工艺，包括：

将包含氟化铀(U_xF_y，其中x和y是整数)和氧化剂的混合物装载入反应贮器，该反应贮器具有闭合的底部，以及与该底部隔开的开口；

在该反应贮器中加热该包含氟化铀和氧化剂的混合物；

由该被加热的混合物形成至少一种氧化铀和非放射性气体产品；和

控制该反应贮器中的混合物的深度，以实现该非放射性气体产品的期望的反应产率和/或期望的反应速率。

2.如权利要求1所述的氟提取工艺，进一步包括，使包含氧气(O₂)的气体流过装载有该混合物的反应贮器的开口，其中

装载该包含氟化铀和氧化剂的混合物包括，将包含四氟化铀(UF₄)和二氧化锗(GeO₂)的混合物装载入具有大致半圆形横截面的反应贮器中；

加热该混合物包括，在将该包含氧气(O₂)的气体流过该反应贮器的开口时，加热该反应贮器中的包含四氟化铀(UF₄)和二氧化锗(GeO₂)的混合物，以使四氟化铀和二氧化锗进行如下反应：

3UF₄+3GeO₂+O₂→U₃O₈+3GeF₄

控制该反应贮器中的混合物的深度包括，控制该反应贮器中的混合物的深度和包含氧气(O₂)的气体的流速，以实现至少90％的反应产率，该深度不超过从该反应贮器的大致半圆形横截面的底部起约0.25英寸。

3.如权利要求1所述的氟提取工艺，进一步包括，使包含氧气(O₂)的气体流过装载有该混合物的反应贮器的开口。

4.如权利要求1所述的氟提取工艺，进一步包括，使包含氧气(O₂)的气体以大致平行于该反应贮器中的混合物的表面的方向流过该混合物的表面。

5.如权利要求1所述的氟提取工艺，进一步包括：

使包含氧气(O₂)的气体流过该反应贮器中的混合物的表面；和

其中控制该混合物的深度包括，控制该反应贮器中的混合物的深度和包含氧气(O₂)的气体的流速，以实现该非放射性气体产品的期望的反应产率和/或期望的反应速率。

6.如权利要求1所述的氟提取工艺，其中控制该混合物的深度包括，控制该混合物的深度，以实现在该非放射性气体产品中有至少90％四氟化锗的期望反应产率。

7.如权利要求1所述的氟提取工艺，其中控制该混合物的深度包括，控制该混合物的深度，以实现在该非放射性气体产品中有至少90％四氟化锗的期望反应产率，该深度小于等于从该反应贮器的大致半圆形横截面的底部起约0.25英寸。

8.用于从氟化铀提取氟的工艺，包括：

将包含四氟化铀(UF₄)和氟萃取剂的混合物装载入反应贮器，该氟萃取剂包含氧化锗(GeO)，二氧化锗(GeO₂)，硅(Si)，三氧化二硼(B₂O₃)，和二氧化硅(SiO₂)中的至少一种；

用该氟萃取剂从该混合物中的四氟化铀(UF₄)提取氟，以从该被加热的混合物产生气体产物，该气体产品不包含铀化合物；和

根据该气体产品的期望的反应产率和/或期望的反应速率选择该反应贮器中的混合物的深度。

9.如权利要求8所述的氟提取工艺，进一步包括，使包含氧气(O₂)的气体流过被装载于该反应贮器中的混合物的暴露表面。

10.如权利要求8所述的氟提取工艺，进一步包括，使包含氧气(O₂)的气体以大致平行于被装载于该反应贮器中的混合物的暴露表面的方向流过该混合物的暴露表面。