[发明专利]一种由UF6

说明书

本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种由UF₆直接制备UO₂(NO₃)₂溶液的方法，将六氟化铀经汽化水解后的氟化铀酰溶液加入一定量的铝离子，经氟铝配比络合，萃取纯化制备出纯净的硝酸铀酰溶液。此工艺大大缩短了制备工艺流程、减少工艺使用设备，同时减少了试剂浪费，提高铀的直收率，使操作更简便，减少废液产生量。本发明可以直接制备得到纯的硝酸铀酰溶液产品，用于六氟化铀制取纯硝酸铀酰溶液，不需要经过ADU沉淀、过滤洗涤、干煅分解脱氟及再溶解制备硝酸铀酰溶液。缩短了由六氟化铀转化纯硝酸铀酰的工艺流程，设备简单、易于操作，提高了产品的直收率，减少废液产生量。以解决制备方法工艺流程长，操作复杂，废液量大等问题。

技术领域

本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种由UF₆直接制备UO₂(NO₃)₂溶液的方法。

背景技术

目前英国、日本、中国等国内外研究院所由UF₆制备硝酸铀酰溶液，均采用六氟化铀汽化水解、ADU(AUC)沉淀、干燥煅烧制备成铀氧化物，再经溶解制备成硝酸铀酰溶液，以满足制备二氧化铀核芯用料要求。

上述由六氟化铀制备纯硝酸铀酰溶液技术是由六氟化铀汽化水解、ADU沉淀、过滤洗涤、干燥制得ADU，经分解煅烧成八氧化三铀粉末，最终经硝酸溶液制备成的纯硝酸铀酰溶液。此工艺流程长，操作复杂，将会引起产品直收率偏低，废液量大，产生的废渣需再处理。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种由UF₆直接制备UO₂(NO₃)₂溶液的方法，将六氟化铀经汽化水解后的氟化铀酰溶液加入一定量的铝离子，经氟铝配比络合，萃取纯化制备出纯净的硝酸铀酰溶液。此工艺大大缩短了制备工艺流程、减少工艺使用设备，同时减少了试剂浪费，提高铀的直收率，使操作更简便，减少废液产生量。

本发明的技术方案如下：

一种由UF₆直接制备UO₂(NO₃)₂溶液的方法，步骤一、将铝离子加入到纯水中，形成铝离子溶液，转入到水解槽内；六氟化铀固体在加热的条件下汽化转化成六氟化铀气体，通入到水解槽内与铝离子发生络合发生，使氟与铝生成氟铝络离子，铀离子与硝酸离子存留于溶液中；

步骤二，将待萃液与有机相进行萃取纯化，得到饱和有机相；

步骤三，将饱和有机相与少量纯水进行萃取洗涤，得到纯净的饱和有机相；

步骤四，将洗涤后的饱和有机相与纯水进行反萃取，得到纯化后的硝酸铀酰溶液。

所述步骤一将铝离子加入到纯水中，形成铝离子溶液，纯水的加入量为9-10L/KgU，铝化合物为分析纯的硝酸铝，硝酸铝的加入量为AL³⁺/F^-为1.8：1～2.4：1。

所述步骤一六氟化铀固体在加热的条件下汽化转化成六氟化铀气体，气化温度为60-140℃。

所述步骤一将UF₆通入铝离子溶液，F^-与Al³⁺络合效果理想，形成稳定的氟铝络合物，UO₂²⁺与NO₃^-形成UO₂(NO₃)₂中性分子，此溶液作为萃取纯化研究的萃原液。

所述步骤二将待萃液与有机相进行萃取纯化，有机相为TBP与磺化煤油，TBP的体积份数为25～40％，磺化煤油体积分数为60～75％。