[发明专利]一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法

权利要求书

1.一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

步骤一、将铀氧化物球磨，其中，球磨后铀氧化物粒度为0.1~0.3μm；

步骤二、将铀氧化物加入聚合物单体，并搅拌均匀得到聚合物浆料；

步骤三、将聚合物浆料生成浆料滴；

步骤四、将浆料滴加入装有加热四氯化碳或液态石蜡的分散柱内，其中，分散柱内温度为80~90℃，浆料滴在分散柱内下降并在分散柱内在表面张力作用下得到生坯球；

步骤五、采用乙醇溶液对生坯球进行洗涤；

步骤六、将生坯球干燥并脱除表面的有机物得到干煅球；

步骤七、将干煅球在氢气氛围下经还原烧结得到陶瓷级UO₂球。

2.根据权利要求1所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤一中采用的铀氧化物为U₃O₈粉末、UO₂粉末或U₃O₈粉末与UO₂粉末的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤二中还包括加入铀氧化物用量0.1wt %~3wt%的柠檬酸铵或聚丙烯酸铵。

4.根据权利要求1所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤二至步骤四中所涉及到的管道和设备温度均不高于10℃。

5.根据权利要求1所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤五中乙醇溶液的体积比浓度为70%~90%，所述乙醇溶液的用量与生坯球的体积比为1：1~4：1。

6.根据权利要求1所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤六中生坯球的干燥在高温烘箱内进行，高温烘箱内初始温度为25℃，干燥过程按以下步骤依次进行：

步骤A、用时90分钟将高温烘箱内温度由25℃逐渐升至80℃；

步骤B、用时120分钟将高温烘箱内温度由80℃逐渐升至150℃；

步骤C、用时120分钟将高温烘箱内温度由150℃逐渐升至200℃；

步骤D、用时150分钟将高温烘箱内温度由200℃逐渐升至400℃；

步骤E、将高温烘箱内温度降温至室温。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤二中加入的聚合物单体包括尿素和乌洛托品，其中，聚合物浆料中铀氧化物含量为30wt%~50wt%，尿素含量为120~180g/L，乌洛托品含量为300~450g/L。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤二中加入的聚合物单体包括丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺，其中，聚合物浆料中铀氧化物含量为40wt%~60wt%，丙烯酰胺含量为10wt %~20wt%，N,N-亚甲基双丙烯酰胺为1wt %~2wt%。

9.根据权利要求8所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤二中还包括加入聚合物单体用量0.1wt %~1wt %的过硫酸铵。

10.根据权利要求8所述的一种制备陶瓷级二氧化铀球的方法，其特征在于，所述步骤四中还包括在分散柱内加入N,N,N,N’-四甲基乙二胺，N,N,N,N’-四甲基乙二胺的用量的体积为四氯化碳或液态石蜡体积的0.05%~0.1%。