JPH02258631A - Ｕｏ↓２粉末の製造方法 - Google Patents
Ｕｏ↓２粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPH02258631A JPH02258631A JP1080886A JP8088689A JPH02258631A JP H02258631 A JPH02258631 A JP H02258631A JP 1080886 A JP1080886 A JP 1080886A JP 8088689 A JP8088689 A JP 8088689A JP H02258631 A JPH02258631 A JP H02258631A
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- powder
- adu
- aqueous solution
- uo2f2
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- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はＵ Ｆ ｓからＵＯ，粉末を製造する方法に係
わり、特に、得られるＵＯ，粉末の活性度を向上させる
ための改良に関する。
わり、特に、得られるＵＯ，粉末の活性度を向上させる
ための改良に関する。
「従来の技術」
ＵＰ、を原子炉用燃料ベレットの製造に適したＵ Ｏを
粉末に変換する方法としては、ＡＤＵ法が広く知られて
いる。
粉末に変換する方法としては、ＡＤＵ法が広く知られて
いる。
このＡＤＵ法は一般に、ＵＰ、ガスと水との反応により
得たＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液をアンモニアと反応させて
ＡＤＵを沈澱させ、このＡＤＵをろ過・乾燥した後、さ
らに焙焼・還元してＵＯ，粉末に変換する方法である。
得たＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液をアンモニアと反応させて
ＡＤＵを沈澱させ、このＡＤＵをろ過・乾燥した後、さ
らに焙焼・還元してＵＯ，粉末に変換する方法である。
ところが、このＡＤＵ法で製造されたＵＯ２粉末は、比
表面積が２ｍ”／ｇ程度で、比較的活性度が小さく、ベ
レットに加工するためには通常１７００℃程度の高温で
焼結する必要があり、製造コストがかかる欠点を有して
いた。
表面積が２ｍ”／ｇ程度で、比較的活性度が小さく、ベ
レットに加工するためには通常１７００℃程度の高温で
焼結する必要があり、製造コストがかかる欠点を有して
いた。
そこで、本出願人らは先に、特願昭６１−３６０２０号
において、従来のＡＤＵ法よりも活性度の大きなＵＯ３
粉末を製造しうる方法を提案した。
において、従来のＡＤＵ法よりも活性度の大きなＵＯ３
粉末を製造しうる方法を提案した。
この方法は、ＵＦ、ガスとスチームの反応により生成し
たＵ Ｏ！ Ｆ を粉末を水に溶解した後、アンモニア
と反応さ仕てＡＤＵを生成させ、さらにこのＡＤＵを焙
焼・還元してＵ Ｏを粉末に変換することを特徴とした
もので、ＡＤＵを生成する条件を適切に選ぶことにより
、比表面積がｌｏｍ’／ｇ以上の活性度が大きいＵＯ２
粉末を得ることが可能となる。
たＵ Ｏ！ Ｆ を粉末を水に溶解した後、アンモニア
と反応さ仕てＡＤＵを生成させ、さらにこのＡＤＵを焙
焼・還元してＵ Ｏを粉末に変換することを特徴とした
もので、ＡＤＵを生成する条件を適切に選ぶことにより
、比表面積がｌｏｍ’／ｇ以上の活性度が大きいＵＯ２
粉末を得ることが可能となる。
このような活性度の大きい粉末を原料としてベレットを
製造すると、１５００℃以下の低温での焼結が可能とな
り、製造コスト軽減が図れるばかりでなく、結晶粒径や
気孔分布等の結晶組織のコントロールが容易になり、ベ
レットの性能向上を図ることができる。
製造すると、１５００℃以下の低温での焼結が可能とな
り、製造コスト軽減が図れるばかりでなく、結晶粒径や
気孔分布等の結晶組織のコントロールが容易になり、ベ
レットの性能向上を図ることができる。
「発明が解決すべき課題」
しかし、上記方法によって十分な高活性度を有するＵＯ
ｔ粉末を得るには、ＡＤＬＩ生成から乾燥に至る製造条
件、例えば、ＵＯｚＦｔ水溶液中のＵ濃度、ＮＨ３／ｕ
モル比、ＡＤＵ洗浄水量等を比較的狭い範囲に制御する
必要があるうえ、Ｕ Ｆ ｓを高温加水分解してＵＯ＊
Ｆ＊を作製する際に、副生成物として４価のウランが生
じないように反応条件を厳密にコントロールする必要が
あり、製造上の自由度が小さく、制御が難しいという欠
点を有していた。
ｔ粉末を得るには、ＡＤＬＩ生成から乾燥に至る製造条
件、例えば、ＵＯｚＦｔ水溶液中のＵ濃度、ＮＨ３／ｕ
モル比、ＡＤＵ洗浄水量等を比較的狭い範囲に制御する
必要があるうえ、Ｕ Ｆ ｓを高温加水分解してＵＯ＊
Ｆ＊を作製する際に、副生成物として４価のウランが生
じないように反応条件を厳密にコントロールする必要が
あり、製造上の自由度が小さく、制御が難しいという欠
点を有していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＵＦｌ
ｌの高温加水分解からＡＤＯ生成・乾燥に至。
ｌの高温加水分解からＡＤＯ生成・乾燥に至。
る製造条件の自由度を高め、活性度が大きいＵ Ｏを粉
末の製造をより容易に行なうことができる方法を提供す
ることを課題としている。
末の製造をより容易に行なうことができる方法を提供す
ることを課題としている。
「課題を解決するための手段」
以下、本発明に係わるＵ Ｏを粉末の製造方法を具体的
に説明する。
に説明する。
この方法は、ＵＦ、ガスとスチームとの高温加水分解反
応によりＵＯ，Ｐ、粉末を生成させ、この粉末を水に溶
解してＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液とした後、過酸化水素水
（Ｈａｌｔ）を添加して溶液の液性を調製することを特
徴としている。
応によりＵＯ，Ｐ、粉末を生成させ、この粉末を水に溶
解してＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液とした後、過酸化水素水
（Ｈａｌｔ）を添加して溶液の液性を調製することを特
徴としている。
［ＪＦｇガスの高温加水分解を行なう際に、反応条件が
酸化性に保たれていれば問題がないが、もしも還元性の
条件になった場合には、副生成物として４価のウランが
生じるおそれがある。また、この時点で生じなかったと
しても、後のＵ Ｏｔ Ｆ ２粉末を水に溶解する過程
で４価のウランが生成するおそれがある。
酸化性に保たれていれば問題がないが、もしも還元性の
条件になった場合には、副生成物として４価のウランが
生じるおそれがある。また、この時点で生じなかったと
しても、後のＵ Ｏｔ Ｆ ２粉末を水に溶解する過程
で４価のウランが生成するおそれがある。
いずれにせよ、４価のウランがＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液
に混入すると、４価のウランは高活性なＵＯ，粉末を造
るうえで大きな妨害因子として働く。
に混入すると、４価のウランは高活性なＵＯ，粉末を造
るうえで大きな妨害因子として働く。
Ｈ，０！の第１の作用は、この上うな４価のウランの妨
害作用を抑制することであり、Ｕ Ｏ、Ｐ 、粉末を水
に溶解して得られたｕｏｔｉ；’を水溶液中に仮に４価
のウランが存在したとしても、Ｈｏｏｔの酸化作用によ
り４価のウランを妨害作用のない６価のウランに変換し
、無害化する作用を果たす。
害作用を抑制することであり、Ｕ Ｏ、Ｐ 、粉末を水
に溶解して得られたｕｏｔｉ；’を水溶液中に仮に４価
のウランが存在したとしても、Ｈｏｏｔの酸化作用によ
り４価のウランを妨害作用のない６価のウランに変換し
、無害化する作用を果たす。
また、第２の作用として、ＵＯｖＦｔ水溶液中にＨｔ
Ｏｔが存在することにより、最終的に得られるＵＯ，粉
末の活性度が高められることが本発明者らの実験から判
明した。
Ｏｔが存在することにより、最終的に得られるＵＯ，粉
末の活性度が高められることが本発明者らの実験から判
明した。
すなわち、Ｈｌｏ、を添加したＵ Ｏｔ Ｆ を水溶液
とアンモニアとの反応で得られるＡＤＵは、Ｈ２Ｏ。
とアンモニアとの反応で得られるＡＤＵは、Ｈ２Ｏ。
を添加しないＵＯｚＦｔ水溶液からのものと比べて一次
粒子が小ざく、このため、ＵＯ，粉末の活性度は８２０
ｇを添加した場合の方が大きくなる。そしてこの傾向は
、Ｕ Ｏｔ Ｆ ｓ水溶液へのＨｔ Ｏ！の添加量を増
やすことによってさらに顕著になる。
粒子が小ざく、このため、ＵＯ，粉末の活性度は８２０
ｇを添加した場合の方が大きくなる。そしてこの傾向は
、Ｕ Ｏｔ Ｆ ｓ水溶液へのＨｔ Ｏ！の添加量を増
やすことによってさらに顕著になる。
したかって、ＡＤＵの生成時に、ＵＯ２Ｆ２水溶液にＨ
２Ｏ，を添加することにより、ＵＯ２粉末の活性度を高
めることが可能で、その分、製造条件の許容範囲を広げ
、製造上の自由度を大きくして条件制御を容易化するこ
とかでき、ひいては製造コストの削減が図れる。
２Ｏ，を添加することにより、ＵＯ２粉末の活性度を高
めることが可能で、その分、製造条件の許容範囲を広げ
、製造上の自由度を大きくして条件制御を容易化するこ
とかでき、ひいては製造コストの削減が図れる。
ただしＨ２Ｏ，の添加量を大きくし過ぎると、ＵＯ，Ｆ
、水溶液中に過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の沈澱が析出す
ることが判明しており、これは製品の不均一化に繋がり
好ましくない。
、水溶液中に過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の沈澱が析出す
ることが判明しており、これは製品の不均一化に繋がり
好ましくない。
この問題について本発明者らが検討したところ、ＵＦＯ
の沈澱が生じた場合には、Ｈ２Ｏ，とともにフッ酸（Ｈ
Ｆ）を添加し、ＵＦＯを再溶解させるのが有効であるこ
とがわかった。ただしこの場合にも、ＨＦを過剰に添加
すると生成するＡＤＵの一次粒子が不活性なものになる
ため、ＨＰの添加量はＵＦＯを再溶解させるのに必要最
小限な量に抑えるべきである。
の沈澱が生じた場合には、Ｈ２Ｏ，とともにフッ酸（Ｈ
Ｆ）を添加し、ＵＦＯを再溶解させるのが有効であるこ
とがわかった。ただしこの場合にも、ＨＦを過剰に添加
すると生成するＡＤＵの一次粒子が不活性なものになる
ため、ＨＰの添加量はＵＦＯを再溶解させるのに必要最
小限な量に抑えるべきである。
「実施例」
次に、実施例を挙げて本発明の効果を、実証する。
ＵＦｏガスの高温加水分解を酸化性および還元性の雰囲
気のもとで行ない、生成したＵ Ｏｔ Ｆ を粉末を水
に溶解して、ウラン濃度が３００ｇＵ／（！の水溶液と
した後、Ｈｔ Ｏｔをこの水溶液中のウラン１モルに対
して０．０１〜０．１０モルの割合で添加した。この時
、ＵＦＯの沈澱が析出した場合にはＨＦをさらに添加し
てＵＦＯを再溶解さけた。
気のもとで行ない、生成したＵ Ｏｔ Ｆ を粉末を水
に溶解して、ウラン濃度が３００ｇＵ／（！の水溶液と
した後、Ｈｔ Ｏｔをこの水溶液中のウラン１モルに対
して０．０１〜０．１０モルの割合で添加した。この時
、ＵＦＯの沈澱が析出した場合にはＨＦをさらに添加し
てＵＦＯを再溶解さけた。
こうして調製したＵＯ２Ｆ１水溶液に、アンモニア水を
ｐＨ１０を越えるまで攪拌しながら急速に添加してＡＤ
Ｕを生成させた。次いで、このＡＤＵをろ過、乾燥した
後、焙焼・還元してＵＯ，粉末を得た。
ｐＨ１０を越えるまで攪拌しながら急速に添加してＡＤ
Ｕを生成させた。次いで、このＡＤＵをろ過、乾燥した
後、焙焼・還元してＵＯ，粉末を得た。
一方、比較のために、Ｈ！ Ｏを等を添加しないＵＯｔ
Ｆ を水溶液の原液から前記同様の条件でＡＤＵを生
成し、さらにＵ Ｏを粉末を得た。
Ｆ を水溶液の原液から前記同様の条件でＡＤＵを生
成し、さらにＵ Ｏを粉末を得た。
第１表は、Ｕ Ｆ ｓを高温加水分解する際の雰囲気と
、ＵＯｚＦｔ水溶液中のウラン１モル当たりに対するＨ
２０ ！／ ＨＦの添加量、および最終的に得られた
ＵＯ，粉末の比表面積を示している。
、ＵＯｚＦｔ水溶液中のウラン１モル当たりに対するＨ
２０ ！／ ＨＦの添加量、および最終的に得られた
ＵＯ，粉末の比表面積を示している。
第１表
第１表から明らかなように、ｕｏ２Ｆｔ水溶にへのＨｔ
Ｏを添加量を増やしていくと、ＵＦ、高温加水分解の
雰囲気に拘わらず、ＵＯ１粉末の比表面積が増大した。
Ｏを添加量を増やしていくと、ＵＦ、高温加水分解の
雰囲気に拘わらず、ＵＯ１粉末の比表面積が増大した。
また、Ｕ Ｆ ａ高温加水分解を還元性雰囲気のもとで
行なうと（Ｎｏ、４〜７）、得られるＵ Ｏ２Ｆ ２に
４価ウランが混入し、この場合、Ｎｏ、４のようにその
ままＡＤＵを経由してＵＯ，粉末に変換すると活性度が
小さくなった。これに対して、Ｎｏ、５〜７のようにＨ
ｙＯｔ（およびＨＦ）を添加した場合には、Ｕ Ｆ ｅ
高温加水分解を酸化性雰囲気のもとで行なったものと同
程度に活性度の高いＵ Ｏを粉末を得ることができた。
行なうと（Ｎｏ、４〜７）、得られるＵ Ｏ２Ｆ ２に
４価ウランが混入し、この場合、Ｎｏ、４のようにその
ままＡＤＵを経由してＵＯ，粉末に変換すると活性度が
小さくなった。これに対して、Ｎｏ、５〜７のようにＨ
ｙＯｔ（およびＨＦ）を添加した場合には、Ｕ Ｆ ｅ
高温加水分解を酸化性雰囲気のもとで行なったものと同
程度に活性度の高いＵ Ｏを粉末を得ることができた。
「発明の効果Ｊ
以上説明したように、本発明に係わるＵＯ，粉末の製造
方法によれば、次のような優れた効果が得られる。
方法によれば、次のような優れた効果が得られる。
■ ＡＤＵ生ｖ、＠（７） ＬＪ Ｏｔ Ｆ ２水溶液
ニＨｔ Ｏｔを添加することにより、ＵＯ２Ｆ！水溶液
に４価のウランが混入した場合にもこれを無害化できる
とともに、生成するＡＤＯの一次粒子を小さくすること
ができ、比表面積が大きく活性度の高いＵＯ，粉末を製
造することが可能である。これにより、製造条件の許容
範囲が従来法に比して広くなり、反応条件の制御を容易
化できる。
ニＨｔ Ｏｔを添加することにより、ＵＯ２Ｆ！水溶液
に４価のウランが混入した場合にもこれを無害化できる
とともに、生成するＡＤＯの一次粒子を小さくすること
ができ、比表面積が大きく活性度の高いＵＯ，粉末を製
造することが可能である。これにより、製造条件の許容
範囲が従来法に比して広くなり、反応条件の制御を容易
化できる。
■ Ｈｖ ＯｔとともにＨＦを添加した場合には、過剰
のＨ！０．により生じる過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の析
出を防止し、ＵＯ３粉末の不均質化が防げる。
のＨ！０．により生じる過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の析
出を防止し、ＵＯ３粉末の不均質化が防げる。
Claims (2)
- （１）ＵＯ＿２Ｆ＿２からＡＤＵを経由してＵＯ＿２粉
末を製造するＵＯ＿２粉末の製造方法において、前記Ｕ
Ｏ＿２Ｆ＿２を水に溶解して作製した水溶液にＨ＿２Ｏ
＿２を添加した後、アンモニアを添加してＡＤＵを生成
させることを特徴とするＵＯ＿２粉末の製造方法。 - （２）前記Ｈ＿２Ｏ＿２を添加する際に、ＨＦを共に添
加することを特徴とする第１項記載のＵＯ＿２粉末の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080886A JPH0637306B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080886A JPH0637306B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258631A true JPH02258631A (ja) | 1990-10-19 |
| JPH0637306B2 JPH0637306B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13730828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080886A Expired - Lifetime JPH0637306B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637306B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1080886A patent/JPH0637306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637306B2 (ja) | 1994-05-18 |
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