[发明专利]一种核级纯四氟化铀制备方法

说明书

本发明属于核燃料制造技术领域，具体涉及一种核级纯四氟化铀制备新方法，包括下步骤一、重铀酸铵预处理，步骤二、氟化铵预处理，步骤三、流化床制备四氟化铀；本发明以铀重铀酸铵为原料，经过干燥预处理重铀酸铵，使氟化铵在高温条件下热分解，制得氟化氢与氨气的混合气体。再将预处理的重铀酸铵与氟化铵热分解制得氟化氢与氨气的混合气体，在流化床中制得四氟化铀，可实现降低成本、环保制备核级四氟化铀的目的。

技术领域

本发明属于核燃料制造技术领域，具体涉及一种核级纯四氟化铀制备方法。

背景技术

在铀核燃料循环过程中，主要包括铀矿开采和水冶加工、铀纯化与转化、同位素分离、乏燃料后处理等几个过程。

铀纯化是以硝酸溶解铀化学浓缩物制备萃原液，经过萃取、反萃取等过程，提纯后得到精制的硝酸铀酰溶液，然后通过脱硝将硝酸铀酰转化为铀氧化物。目前国内外以脱硝的方法制备铀氧化物主要有两类，分别为化学脱硝法(即湿法脱硝)和热脱硝法(干法)。

化学脱硝主要为AUC热分解还原法、ADU热分解还原法，而化学脱硝具有流程长、试剂消耗高、废水量大、环保费用高等缺点。

热脱硝法(UNH脱硝)存在能耗高，产品活性低需要对中间产品活性进行处理等问题。铀转化是以铀纯化制得的铀氧化物为原料，通入氟化氢氢氟化得到核级四氟化铀，再经过氟气氟化制得六氟化铀。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种核级纯四氟化铀制备新方法，解决以铀氧化物作为中间产物来制备核级四氟化铀中存在的工艺流程长、能耗高、试剂消耗高、废水量大、环保费用高等问题，实现降低成本、环保制备核级四氟化铀的目的。

本发明的技术方案如下：

一种核级纯四氟化铀制备方法，包括下步骤一、重铀酸铵预处理，步骤二、氟化铵预处理，步骤三：流化床制备四氟化铀，步骤一、重铀酸铵预处理，将重铀酸铵加入微波干燥机中干燥；

步骤二、氟化铵预处理，将氟化铵加入反应釜中，使其在高温条件下热分解，制得氟化氢与氨气的混合气体，混合气体首先进入缓冲罐，再经气体流量计计量后进入混合气体加热器加热，进行预处理；

步骤三、流化床制备四氟化铀，将步骤一预处理的重铀酸铵与步骤二预处理的氟化氢与氨气的混合气体，在两极串联逆流流化床中制得四氟化铀，尾气进入尾气吸收系统。

所述步骤一中重铀酸铵中水分1％，粒度200目。

所述步骤二中氟化铵分解温度控制在130～180℃，反应釜中压力0.35～0.45Mpa。

所述步骤二中，缓冲罐中压力0.25～0.35Mpa，温度在100～150℃。

所述步骤二中预处理氟化氢与氨气的混合气体温度在450～500℃。

所述步骤三中一级流化床温度控制在450～500℃，压力70～100kpa，氟化氢与氨气的混合气体进气量控制在45～50m³/h。

所述步骤三中，中间料斗温度控制在350～400℃，压力15～20kpa。

所述步骤三中，二级流化床温度控制在400～450℃，压力80～150kpa，氟化氢与氨气的混合气体进气量控制在50～60m³/h。

本发明的有益效果在于：

本发明以铀重铀酸铵为原料，经过干燥预处理重铀酸铵，使氟化铵在高温条件下热分解，制得氟化氢与氨气的混合气体。再将预处理的重铀酸铵与氟化铵热分解制得氟化氢与氨气的混合气体，在流化床中制得四氟化铀，可实现降低成本、环保制备核级四氟化铀的目的。

附图说明