АУК – процесс получения UO

АУК – процесс получения UO2
• АУК-АммонийУранилТрикорбонат
• UF6+5H2O+10NH3+3CO2(NH4)4[UO2(CO3)3]+
6NH4F
• Прокалка в среде водорода Т=500 – 550 0С
• (NH4)4[UO2(CO3)3]+H2 4NH3+3CO2+3H2O+
UO2
• Стабилизация паро-воздушной смесью
приводит к окислению до UO2.05- UO2.15
• Порошки имеют мало примисей
Качественные характеристики
порошков АУК
• Удельная поверхность: 3-6,5 м2/г
• Высокая текучесть: 3-8 г/с
• Возможность прессования без
пластификатора
• Хорошие аффинажные возможности
процесса
• Стабильность свойств порошков
Влияние помола на плотность
Плотность спеченных таблеток г/см3
10.7
10.6
10.5
10.4
10.3
4.0
4.4
4.8
5.2
5.6
Плотность прессованных таблеток г/см3
6.0
 — S=5,17 м2/г, — S=5,84 м2/г
Технологическая схема АУК-процесса
Гексафторид урана
NH3, CO2, H2O
Карбонат аммония
Метиловый спирт
Сухой пар
Водород
Осаждение АУК
Фильтрация АУК
Вакуумный фильтр
Разложение АУК
Восстановление до UO3
550-650 0C, 34 часа
Порошок
UO2
Холодный воздух
Стабилизация
порошка
Пирогидролиз UF6 в печах
кипящего слоя
• UF6+2H2O→ UO2F2 +4HF
• UO2F2+H2→ UO2+2HF
• Возможно образование промежуточных
соединений. В этом случае:
• UO2F2+H2O→ UO3+2HF
• UO3+H2→ UO2+ H2O
Влияние температуры на содержание F
Ñî äåðæàí èå ô òî ðà, %
1E+2
10
600 Ñ
1
0.1
800 Ñ
0.01
1E-3
0
2
4
Âðåì ÿ âî ññòàí î âëåí èÿ, ÷
6
Трубчатый реактор для конверсии UF6
1 - головная камера; 2 - разгрузочная камера; 3 - вращающаяся
обогреваемая реторта; 4 - фильтры; 5 - шнек для подачи
продуктов в печь; 6 - отражательные перегородки; 7 –
разгрузочная камера; 8 – разгрузочный шнек; 9 - бункер
Химия газопламенного метода
конверсии UF6
• Основная реакция
• UF6+2H2O+H2→ UO2+6HF
• Образуются промежуточные соединения:
• UF6+2H2O→ UO2F2+4HF
• UF6+H2O →UO3+2HF
• 3UO2+ O2→ U3O8 и др.
Газопламенный реактор
Сравнительные характеристики порошков
Параметр
АДУ-процесс
АУК-процесс
Сухая конверсия
Удельная поверхность, м2/г
2,5 — 6
3,6 — 6
2,1 — 3
Насыпная плотность, г/см3
1,5 — 2
2 — 2,3
0,7 — 1
2,4 — 2,8
2,6 — 3
1,5 — 1,9
Текучесть
Нетекучие
Текучие
Текучие
Отношение O/U
2,03 — 2,17
2,06 — 2,16
2,5 — 2,12
Плотность утряски, г/см3
Содержание примесей ppm
Фтор
30 — 50
30 — 70
До 100
Углерод
40 — 200
120
40
Железо
До 70
10 — 20
10 — 50
Хром
40
3
20
Никель
40
10
7
Марганец
5
1
2
Ванадий
10
10
1