JPH0224767B2 - - Google Patents
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- JPH0224767B2 JPH0224767B2 JP59277792A JP27779284A JPH0224767B2 JP H0224767 B2 JPH0224767 B2 JP H0224767B2 JP 59277792 A JP59277792 A JP 59277792A JP 27779284 A JP27779284 A JP 27779284A JP H0224767 B2 JPH0224767 B2 JP H0224767B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業分野）
本発明は六フツ化ウラン又は硝酸ウラニルから
重ウラン酸アンモニウム（ADU）を経由して流
動性のよい二酸化ウラン粉末を製造する方法に関
する。
重ウラン酸アンモニウム（ADU）を経由して流
動性のよい二酸化ウラン粉末を製造する方法に関
する。
（従来技術とその問題点）
発電用電子炉燃料の原料である二酸化ウラン粉
末の製造は湿式法の場合、通常次のプロセスによ
つて製造される。すなわち、固体の六フツ化ウラ
ン（UF6）を加熱気化させ、この六フツ化ウラン
に純水を接触させて加水分解してフツ化ウラニル
（UO2F2）の希薄水溶液とし、この水溶液にアン
モニア水溶液を加えて重ウラン酸アンモニウム
（ADU）の沈殿を生成せしめ、このスラリー溶液
を過し、得られたケーキを洗浄、乾燥後、粉砕
して得たADU粉末を焙焼還元に供し、二酸化ウ
ラン粉末を製造する方法であり、湿式転換法にお
いて一般にADU法と呼ばれている。しかしなが
ら、この方法で製造される二酸化ウラン粉末は流
動性が悪く、該粉末の製造工程ではホツパーにお
ける閉塞や該粉末の定量フイードが容易でない等
の問題点があつた。
末の製造は湿式法の場合、通常次のプロセスによ
つて製造される。すなわち、固体の六フツ化ウラ
ン（UF6）を加熱気化させ、この六フツ化ウラン
に純水を接触させて加水分解してフツ化ウラニル
（UO2F2）の希薄水溶液とし、この水溶液にアン
モニア水溶液を加えて重ウラン酸アンモニウム
（ADU）の沈殿を生成せしめ、このスラリー溶液
を過し、得られたケーキを洗浄、乾燥後、粉砕
して得たADU粉末を焙焼還元に供し、二酸化ウ
ラン粉末を製造する方法であり、湿式転換法にお
いて一般にADU法と呼ばれている。しかしなが
ら、この方法で製造される二酸化ウラン粉末は流
動性が悪く、該粉末の製造工程ではホツパーにお
ける閉塞や該粉末の定量フイードが容易でない等
の問題点があつた。
また該二酸化ウラン粉末を原料とするペレツト
成形工程では該粉末の流動性を良くするため、ロ
ータリープレスで圧粉体を作る粗成形及びそれを
整粒する造粒工程を設ける必要があつた。
成形工程では該粉末の流動性を良くするため、ロ
ータリープレスで圧粉体を作る粗成形及びそれを
整粒する造粒工程を設ける必要があつた。
（発明の目的）
そこで、本発明者らは六フツ化ウラン又は硝酸
ウラニルから湿式ADU法によつて二酸化ウラン
粉末を製造する上記従来法において、流動性のよ
い二酸化ウラン粉末を製造する方法を提供すべ
く、検討した結果中間生成物であるADUの水分
含有率を調整することによつて上記の目的を達成
しうることを見出し、本発明に到達した。
ウラニルから湿式ADU法によつて二酸化ウラン
粉末を製造する上記従来法において、流動性のよ
い二酸化ウラン粉末を製造する方法を提供すべ
く、検討した結果中間生成物であるADUの水分
含有率を調整することによつて上記の目的を達成
しうることを見出し、本発明に到達した。
（発明の構成）
すなわち、本発明によれば、六フツ化ウラン
（UF6）を加熱、気化させ、この六フツ化ウラン
に純水を接触させて加水分解してフツ化ウラニル
（UO2F2）水溶液とし、この水溶液に又は硝酸ウ
ラニル水溶液にアンモニア水溶液を加えて重ウラ
ン酸アンモニウム（ADU）の沈殿を生成せしめ、
次いでこの沈殿を別、洗浄及び乾燥後、粉砕し
てADU粉末とし、該ADU粉末を焙焼還元するこ
とよりなる二酸化ウラン粉末の製造法において、
該ADU沈殿の乾燥工程では乾燥後の該ADU粉末
の水分含有率を20〜35重量％と調整し、該乾燥工
程につづくADU粉末の造粒工程ではバインダー
として該ADU粉末に同拌するアンモニウム塩を
利用して該ADU粉末を造粒し、さらに該造粒工
程につづく乾燥工程では乾燥温度を110〜180℃の
範囲とし、乾燥後の該造粒ADU粉末の粒径を50
〜1500μｍとすることを特徴とする流動性の良い
UO2粉末の製造法、が得られる。
（UF6）を加熱、気化させ、この六フツ化ウラン
に純水を接触させて加水分解してフツ化ウラニル
（UO2F2）水溶液とし、この水溶液に又は硝酸ウ
ラニル水溶液にアンモニア水溶液を加えて重ウラ
ン酸アンモニウム（ADU）の沈殿を生成せしめ、
次いでこの沈殿を別、洗浄及び乾燥後、粉砕し
てADU粉末とし、該ADU粉末を焙焼還元するこ
とよりなる二酸化ウラン粉末の製造法において、
該ADU沈殿の乾燥工程では乾燥後の該ADU粉末
の水分含有率を20〜35重量％と調整し、該乾燥工
程につづくADU粉末の造粒工程ではバインダー
として該ADU粉末に同拌するアンモニウム塩を
利用して該ADU粉末を造粒し、さらに該造粒工
程につづく乾燥工程では乾燥温度を110〜180℃の
範囲とし、乾燥後の該造粒ADU粉末の粒径を50
〜1500μｍとすることを特徴とする流動性の良い
UO2粉末の製造法、が得られる。
次に本発明を図面によつて説明する。
第１図は本発明の一実施例のフローシートであ
る。
る。
本発明では乾燥工程よりのADU粉末の水分含
有率を乾量ベースで20〜35重量％に調整すること
が重要であり、そのあとの処理は従来技術の機械
的方法でADU粉末を50〜1500μｍの粒径の粒子に
造粒する。この造粒工程では通常はポリビニルア
ルコール（PVA）等のバインダーを必要とする
が、本発明者らはADUに同伴するNH4Fまたは
NH4NO3等のアンモニウム塩が有効なバインダ
ーの役目をすることを見出したので、新たにバイ
ンダーを添加、混合する必要はなく、該ADU粉
末の水分含有率の調整のみで比較的容易に造粒で
きることが確認された。
有率を乾量ベースで20〜35重量％に調整すること
が重要であり、そのあとの処理は従来技術の機械
的方法でADU粉末を50〜1500μｍの粒径の粒子に
造粒する。この造粒工程では通常はポリビニルア
ルコール（PVA）等のバインダーを必要とする
が、本発明者らはADUに同伴するNH4Fまたは
NH4NO3等のアンモニウム塩が有効なバインダ
ーの役目をすることを見出したので、新たにバイ
ンダーを添加、混合する必要はなく、該ADU粉
末の水分含有率の調整のみで比較的容易に造粒で
きることが確認された。
このようにして造粒したADU粉末を乾燥し、
次いで600〜800℃の温度で30〜60分間焙焼及び還
元を行なうと造粒ADU粉末の粒径は１〜２割程
度収縮するものの、該造粒ADU粉末の形状は保
持され、流動性のよい二酸化ウラン粉末が得られ
ることが判明した。
次いで600〜800℃の温度で30〜60分間焙焼及び還
元を行なうと造粒ADU粉末の粒径は１〜２割程
度収縮するものの、該造粒ADU粉末の形状は保
持され、流動性のよい二酸化ウラン粉末が得られ
ることが判明した。
本発明方法でADU粉末の水分含有率が乾量ベ
ースで20重量％未満では造粒されず、また35重量
％を越すと、もち状となるのでいずれも不適であ
る。
ースで20重量％未満では造粒されず、また35重量
％を越すと、もち状となるのでいずれも不適であ
る。
また、造粒ADU粉末の粒径は50〜1500μｍの範
囲であり、粒径がこの範囲からはずれる場合はい
ずれもペレツト成形上好ましくない。
囲であり、粒径がこの範囲からはずれる場合はい
ずれもペレツト成形上好ましくない。
さらに、造粒ADUを焙焼還元する温度は600〜
800℃の範囲である。この温度が600℃未満では二
酸化ウラン粉末中のフツ素含有率が高くなり、一
方800℃を越えると、二酸化ウラン粉末の活性度
が低下し、所要密度（95％前後）のペレツトが得
られなくなる。
800℃の範囲である。この温度が600℃未満では二
酸化ウラン粉末中のフツ素含有率が高くなり、一
方800℃を越えると、二酸化ウラン粉末の活性度
が低下し、所要密度（95％前後）のペレツトが得
られなくなる。
次に、本発明を実施例によつて、さらに具体的
に説明するが、以下の実施例によつて本発明の範
囲が限定されるものではない。
に説明するが、以下の実施例によつて本発明の範
囲が限定されるものではない。
実施例 １
UF6をガス化し、これを水に吸収させて145ｇ
Ｕ／のUO2F2液をつくり、これに28重量％の
アンモニア水をPHが10となるまで添加、撹拌し、
ADUスラリーをつくり、このスラリー10をと
り、紙で過してADUケーキを得た。このケ
ーキを洗浄せずに120℃の温度で約１時間乾量ベ
ースで28重量％の水分含有量になるまで乾燥し
た。この状態で６重量％のNH4F塩を含んでい
た。このADU粉末を転動型の一般的な造粒法に
よりADUを平均で約500μｍの粒径に造粒した。
この造粒ADU粉末900ｇを120℃の温度で約５時
間乾燥したのち、水蒸気流を含む水素還元雰囲気
で670℃の温度で約90分間焙焼還元し、UO2粉末
を得た。このUO2粉末は平均粒径が約400μｍで
みかけ密度が高く、かつ粒子の形状が球状に近い
ため流動性が良く、またUO2粉末中の残存フツ素
は10ppm以下であつた。このUO2粉末はペレツト
成形加工前に再び造粒することは不要であつた。
Ｕ／のUO2F2液をつくり、これに28重量％の
アンモニア水をPHが10となるまで添加、撹拌し、
ADUスラリーをつくり、このスラリー10をと
り、紙で過してADUケーキを得た。このケ
ーキを洗浄せずに120℃の温度で約１時間乾量ベ
ースで28重量％の水分含有量になるまで乾燥し
た。この状態で６重量％のNH4F塩を含んでい
た。このADU粉末を転動型の一般的な造粒法に
よりADUを平均で約500μｍの粒径に造粒した。
この造粒ADU粉末900ｇを120℃の温度で約５時
間乾燥したのち、水蒸気流を含む水素還元雰囲気
で670℃の温度で約90分間焙焼還元し、UO2粉末
を得た。このUO2粉末は平均粒径が約400μｍで
みかけ密度が高く、かつ粒子の形状が球状に近い
ため流動性が良く、またUO2粉末中の残存フツ素
は10ppm以下であつた。このUO2粉末はペレツト
成形加工前に再び造粒することは不要であつた。
実施例 ２
ウラン濃度が100ｇＵ／の硝酸ウラニルUO2
（NO3）2水溶液をつくり、これに28重量％のアン
モニア水をPHが10となるまで添加、撹拌し、
ADUスラリーをつくり、このスラリー12をと
り、紙で過してADUケーキを得た。このケ
ーキを洗浄せずに120℃の温度で約１時間、乾量
ベースで30重量％の水分含有量になるまで乾燥し
た。この状態でNH4NO3塩を５重量％含んでい
た。このADU粉末を転動型の一般的な造粒法に
より、平均で約1000μｍの粒径に造粒した。得ら
れた造粒ADU粉末800ｇを120℃の温度で約５時
間乾燥後、水蒸気流を含む水素還元雰囲気で700
℃の温度で約90分間焙焼還元し、UO2粉末を得
た。このUO2粉末は平均粒径が約800μｍで、み
かけ密度が高く、かつ粒子の形状が球状に近いた
め流動性が良く、ペレツトを成形加工する前に再
び造粒することは不要であつた。
（NO3）2水溶液をつくり、これに28重量％のアン
モニア水をPHが10となるまで添加、撹拌し、
ADUスラリーをつくり、このスラリー12をと
り、紙で過してADUケーキを得た。このケ
ーキを洗浄せずに120℃の温度で約１時間、乾量
ベースで30重量％の水分含有量になるまで乾燥し
た。この状態でNH4NO3塩を５重量％含んでい
た。このADU粉末を転動型の一般的な造粒法に
より、平均で約1000μｍの粒径に造粒した。得ら
れた造粒ADU粉末800ｇを120℃の温度で約５時
間乾燥後、水蒸気流を含む水素還元雰囲気で700
℃の温度で約90分間焙焼還元し、UO2粉末を得
た。このUO2粉末は平均粒径が約800μｍで、み
かけ密度が高く、かつ粒子の形状が球状に近いた
め流動性が良く、ペレツトを成形加工する前に再
び造粒することは不要であつた。
（発明の効果）
本発明は上記の構成をとることにより次の効果
を奏することができる。
を奏することができる。
(1) 得られた二酸化ウラン粉末はみかけ密度が高
く、かつ粒子の形状が球形に近くなるため非常
に流動性がよく、粉末ホツパーにおける閉塞の
問題が全くなくなり、またペレツト成形工程で
の造粒プロセスは不要となつた。
く、かつ粒子の形状が球形に近くなるため非常
に流動性がよく、粉末ホツパーにおける閉塞の
問題が全くなくなり、またペレツト成形工程で
の造粒プロセスは不要となつた。
(2) 造粒は重ウラン酸アンモニウムの工程で行わ
れているので、それ以降の工程、すなわち乾
燥、焙焼還元、充填、混合等の工程において、
ダステイングが少なく、かつウランのロスは従
来法に比べて減少する。
れているので、それ以降の工程、すなわち乾
燥、焙焼還元、充填、混合等の工程において、
ダステイングが少なく、かつウランのロスは従
来法に比べて減少する。
(3) NH4F，NH4NO3等のアンモニウム塩をバイ
ンダーとして利用できるので、きわめてフツ素
含有量の少ない二酸化ウラン粉末を得ることが
でき、核燃料の製造上きわめて有用である。
ンダーとして利用できるので、きわめてフツ素
含有量の少ない二酸化ウラン粉末を得ることが
でき、核燃料の製造上きわめて有用である。
第１図は本発明の一実施例のフローシート図、
第２図は従来方法の一例のフローシート図であ
る。
第２図は従来方法の一例のフローシート図であ
る。
Claims (1)
- １ 六フツ化ウラン（UF6）を加熱・気化させ、
純水に接触させ加水分解してフツ化ウラニル
（UO2F2）水溶液とし、該水溶液に、又は硝酸ウ
ラニル水溶液にアンモニア水溶液を加えて重ウラ
ン酸アンモニウム（ADU）の沈殿を生成せしめ、
該沈殿を別、洗浄及び乾燥後、該沈殿を粉砕し
てADU粉末とし、さらに該ADU粉末を焙焼還元
することよりなる二酸化ウラン粉末の製造法にお
いて、該ADU沈殿の乾燥工程では乾燥後の該
ADU粉末の水分含有率を20〜35重量％と調整し、
該乾燥工程につづく該ADU粉末の造粒工程では
バインダーとして該ADU粉末に同伴するアンモ
ニウム塩を利用して該ADU粉末を造粒し、さら
に、該造粒工程につづく乾燥工程では乾燥温度を
110〜180℃の範囲とし、乾燥後の造粒ADU粉末
の粒径を50〜1500μｍとすることを特徴とする流
動性の良いUO2粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277792A JPS61158827A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 流動性の良いｕｏ↓２粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277792A JPS61158827A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 流動性の良いｕｏ↓２粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61158827A JPS61158827A (ja) | 1986-07-18 |
| JPH0224767B2 true JPH0224767B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17588351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59277792A Granted JPS61158827A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 流動性の良いｕｏ↓２粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61158827A (ja) |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59277792A patent/JPS61158827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61158827A (ja) | 1986-07-18 |
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