JPS6374916A - 二酸化ウラン粉末の製造法 - Google Patents
二酸化ウラン粉末の製造法Info
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- JPS6374916A JPS6374916A JP61219253A JP21925386A JPS6374916A JP S6374916 A JPS6374916 A JP S6374916A JP 61219253 A JP61219253 A JP 61219253A JP 21925386 A JP21925386 A JP 21925386A JP S6374916 A JPS6374916 A JP S6374916A
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- 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】
（産業分野）
本発明は六フッ化つラノ（Ｕ Ｆ、 ）の変換により、
原子炉用燃料のｆ１３造に適した二酸化ウラン（ＵＯｔ
）粉末を１！１１する方法の一つである重ウラン酸アン
モニウム（ＡＤＵ）法の改良に関する。さらに、詳しく
はフッ化ウラニル（ＵＯｍＦｘ）を含む水溶液とアンモ
ニアとの反応によるＡＤＵ沈殿の生成条件をコントロー
ルすることにより得られたＵＯ１粉末の活性度をコント
ロールする方法に関する。
原子炉用燃料のｆ１３造に適した二酸化ウラン（ＵＯｔ
）粉末を１！１１する方法の一つである重ウラン酸アン
モニウム（ＡＤＵ）法の改良に関する。さらに、詳しく
はフッ化ウラニル（ＵＯｍＦｘ）を含む水溶液とアンモ
ニアとの反応によるＡＤＵ沈殿の生成条件をコントロー
ルすることにより得られたＵＯ１粉末の活性度をコント
ロールする方法に関する。
（従来技術とその問題点）
ＵＦ６から原子炉用燃料の製造に適したＵ Ｏを粉末を
製造する方法としてはＡＤＵ法が広く知られている。Ａ
ＤＵ法には大別して２つの方法が知られている。その１
つの方法はＵｔ’ａガスと水との反応により得られたＵ
ＯｔＦ、水溶液とアンモニアとを反応させてＡＤＵを沈
殿させ、このＡＤＵをろ過・乾燥の後、焙焼・還元して
Ｕ Ｏｚ粉末とする方法である。この方法において、Ａ
ＤＵが生成する反応は次の通り表わすことができる。
製造する方法としてはＡＤＵ法が広く知られている。Ａ
ＤＵ法には大別して２つの方法が知られている。その１
つの方法はＵｔ’ａガスと水との反応により得られたＵ
ＯｔＦ、水溶液とアンモニアとを反応させてＡＤＵを沈
殿させ、このＡＤＵをろ過・乾燥の後、焙焼・還元して
Ｕ Ｏｚ粉末とする方法である。この方法において、Ａ
ＤＵが生成する反応は次の通り表わすことができる。
ＵＦｓ＋２ＨｔＯ→Ｕ ＯＩＦ！ ＋ ４ ＨＦ −−
一−−−−（１）ＵＯｔ Ｆ＊＋ ４ ＨＦ’ ＋ ７
Ｎ Ｈ４０Ｈ４（１／２ ） （ＮＨ４）ＩＴＪｍＯ
マ↓＋６ Ｎ Ｈ４Ｆ ＋ （１１／２ ） Ｈ２Ｏ−
−−−−−（２）もう１つの方法はＵＦａを硝酸アルミ
ニウム水溶液の如き脱Ｆ剤と反応させて硝酸ウラニル（
ＵＮ）水溶液に転換し、溶媒抽出にて精調した後、精製
ＵＮ水溶液をアンモニアと反応させてＡＤＵを生成する
方法である。この場合の反応は次の通りである。
一−−−−（１）ＵＯｔ Ｆ＊＋ ４ ＨＦ’ ＋ ７
Ｎ Ｈ４０Ｈ４（１／２ ） （ＮＨ４）ＩＴＪｍＯ
マ↓＋６ Ｎ Ｈ４Ｆ ＋ （１１／２ ） Ｈ２Ｏ−
−−−−−（２）もう１つの方法はＵＦａを硝酸アルミ
ニウム水溶液の如き脱Ｆ剤と反応させて硝酸ウラニル（
ＵＮ）水溶液に転換し、溶媒抽出にて精調した後、精製
ＵＮ水溶液をアンモニアと反応させてＡＤＵを生成する
方法である。この場合の反応は次の通りである。
Ｕ Ｆ’ｓ ＋２ ＡＪ （Ｎｏｗ ） ｓ ＋ ２
Ｈ＊０４ＵＯｍ （ＮＯｓ）ｍ＋２ＡｉＦ’、↓＋４Ｈ
ＮＯｓ −一−−−−−−−−（３）ＵＯｌ （Ｎ０ｘ
）ｔ ＋４ ＨＮＯｔ＋７ ＮＨ４ＯＨ→（１／２）（
ＮＨ４）Ｉ ＵｔＯｙ↓＋６ＮＨａＮＯｓ＋（１１／２
）ｔ（鵞Ｏ第１のＡＤＵ法においては、ＵＯｌＦ、水溶
液中に存在するウラニルイオンＵＯ，とフッ化つラニル
イオンＵＯ，Ｆ＋の中でＵＯ，Ｆ’＋がＡＤＵの生成反
応に主に関与し、その場合に得られるＡＤＵの一次粒子
は比較的大きいものとなる。このようなＡＤＵかも焙焼
・還元の操作を経て得られるＵＯ。
Ｈ＊０４ＵＯｍ （ＮＯｓ）ｍ＋２ＡｉＦ’、↓＋４Ｈ
ＮＯｓ −一−−−−−−−−（３）ＵＯｌ （Ｎ０ｘ
）ｔ ＋４ ＨＮＯｔ＋７ ＮＨ４ＯＨ→（１／２）（
ＮＨ４）Ｉ ＵｔＯｙ↓＋６ＮＨａＮＯｓ＋（１１／２
）ｔ（鵞Ｏ第１のＡＤＵ法においては、ＵＯｌＦ、水溶
液中に存在するウラニルイオンＵＯ，とフッ化つラニル
イオンＵＯ，Ｆ＋の中でＵＯ，Ｆ’＋がＡＤＵの生成反
応に主に関与し、その場合に得られるＡＤＵの一次粒子
は比較的大きいものとなる。このようなＡＤＵかも焙焼
・還元の操作を経て得られるＵＯ。
粉末は活性度が比較的小さいものとなる。これに対して
、第２のＡＤＵ法においては、ＵＮ水溶液中に存在する
ＵＯＩ と硝酸ウラニルイオンＵＯ１Ｎ Ｏｓ＋の中
でＵＯ１′＋がＡＤＵの生成反応に主に関与し、その場
合に得られるＡＤＵの一次粒子は比較的小さいものとな
る。このようなＡＤＵから焙焼・還元の操作を経て得ら
れるＵＯ，粉末は活性度が比較的大きいものとなる。
、第２のＡＤＵ法においては、ＵＮ水溶液中に存在する
ＵＯＩ と硝酸ウラニルイオンＵＯ１Ｎ Ｏｓ＋の中
でＵＯ１′＋がＡＤＵの生成反応に主に関与し、その場
合に得られるＡＤＵの一次粒子は比較的小さいものとな
る。このようなＡＤＵから焙焼・還元の操作を経て得ら
れるＵＯ，粉末は活性度が比較的大きいものとなる。
ＵＯ１粉末から原子炉用の燃料として使用される焼結ペ
レットを製造する場合にペレットの品質は原料であるＵ
Ｏを粉末の品質に大きく影響される。４？に、ペレッ
トの品質を決定する上で最も重要な因子である焼結密度
及び結晶粒径を所望値にコントロールするためには、原
料として用いるＵＯ８粉末の活性度を適切にしておくこ
とが必要である。従来のＡＤＵ法でＵＯＩ粉末を製造す
る限りＵＯ８粉末活性度のコントロールという面で大き
な限界がある。すなわち、上述した第１のＡＤＵ法では
比較的小さい活性度のＵ Ｏを粉末しか得られず、また
第２のＡＤＵ法では比較的大きな活性度のＵＯ３粉末し
か得られない。
レットを製造する場合にペレットの品質は原料であるＵ
Ｏを粉末の品質に大きく影響される。４？に、ペレッ
トの品質を決定する上で最も重要な因子である焼結密度
及び結晶粒径を所望値にコントロールするためには、原
料として用いるＵＯ８粉末の活性度を適切にしておくこ
とが必要である。従来のＡＤＵ法でＵＯＩ粉末を製造す
る限りＵＯ８粉末活性度のコントロールという面で大き
な限界がある。すなわち、上述した第１のＡＤＵ法では
比較的小さい活性度のＵ Ｏを粉末しか得られず、また
第２のＡＤＵ法では比較的大きな活性度のＵＯ３粉末し
か得られない。
（発明の目的）
本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し、ＵＯ
，Ｆｔを含む水溶液からＡＤＵを経由して活性度が希望
する大きさにコントロールされたＵＯ，粉末を製造する
方法を提供するにある。
，Ｆｔを含む水溶液からＡＤＵを経由して活性度が希望
する大きさにコントロールされたＵＯ，粉末を製造する
方法を提供するにある。
（発明の構成）
すなわち、本発明によれば、フッ化ウラニル（ＵＯｌ
Ｆ、）から重ウラン酸アンモニウム（ＡＤＵ）を経由し
て二酸化ウラン粉末を１造する方法において、ＵＯ，Ｆ
’、を含む水溶液にあらかじめ硝酸ウラニル（ＵＮ）、
フッ化水素（ＨＦ’）および硝酸（ＨＮＯｓ ）の３成
分のうち少なくともｌ成分を添加して該水溶液中のＵ
Ｏｔ Ｆ ＊と添加成分を所定の割合に調整することに
より、該水溶液とアンモニアとの反応により生成したＡ
ＤＵの焙焼・還元で得られる二酸化ウラン粉末の活性度
を所定の大きさにコントロールすることを特徴とする二
酸化ウラン粉末の製造法、が得られる。
Ｆ、）から重ウラン酸アンモニウム（ＡＤＵ）を経由し
て二酸化ウラン粉末を１造する方法において、ＵＯ，Ｆ
’、を含む水溶液にあらかじめ硝酸ウラニル（ＵＮ）、
フッ化水素（ＨＦ’）および硝酸（ＨＮＯｓ ）の３成
分のうち少なくともｌ成分を添加して該水溶液中のＵ
Ｏｔ Ｆ ＊と添加成分を所定の割合に調整することに
より、該水溶液とアンモニアとの反応により生成したＡ
ＤＵの焙焼・還元で得られる二酸化ウラン粉末の活性度
を所定の大きさにコントロールすることを特徴とする二
酸化ウラン粉末の製造法、が得られる。
このように、本発明の特徴はそのＡＤＵを沈殿させる１
穆が従来のＡＤＵ法と大きく異なる点にある。すなわち
、従来のＡ Ｄ Ｕ法ではＵＯｔＦｔとＨＦを含む水溶
液からＡＤＵを生成するか、または、ＵＮとＨＮＯｓを
含む水溶液からＡＤＵを生成するのに対し、本発明では
ＵＯｔＦｔの他にＵＮ。
穆が従来のＡＤＵ法と大きく異なる点にある。すなわち
、従来のＡ Ｄ Ｕ法ではＵＯｔＦｔとＨＦを含む水溶
液からＡＤＵを生成するか、または、ＵＮとＨＮＯｓを
含む水溶液からＡＤＵを生成するのに対し、本発明では
ＵＯｔＦｔの他にＵＮ。
ＨＦおよびＨＮ Ｏｓの中の少なくとも１成分を含む水
溶液を原料として用い、しかも、水溶液中に含まれるＵ
Ｏｔ Ｆ ｔと添加成分を所定の割合に調整しておい
てＡＤＵを生成するのである。ＵＯｌ 、ＵＯ，Ｆ＋
およびＵ Ｏｔ Ｎ Ｏｓ＋の３つのイオンがアンモニ
アの存在下で最終的にＡＤＵになる場合に、ＡＤＵの一
次粒子は次の順番で大きくなる傾向にある。
溶液を原料として用い、しかも、水溶液中に含まれるＵ
Ｏｔ Ｆ ｔと添加成分を所定の割合に調整しておい
てＡＤＵを生成するのである。ＵＯｌ 、ＵＯ，Ｆ＋
およびＵ Ｏｔ Ｎ Ｏｓ＋の３つのイオンがアンモニ
アの存在下で最終的にＡＤＵになる場合に、ＡＤＵの一
次粒子は次の順番で大きくなる傾向にある。
ＵＯｌ ” ＜ＵＯｔＮＯｓ ” ＜ＵＯｔ Ｆ”
（５）ＵＯｚＦｔ水溶液にＵＮを添加した場合、
ＵＯｌ”の割合が多くなることにより、生成するＡＤＵ
の一次粒子は小さくなる。ＨＦ’を添加した場合には、
ＵＯｔＦ＋の割合が顕著に多くなることにより、生成す
るＡＤＵの一次粒子は著しく太き（なる。
（５）ＵＯｚＦｔ水溶液にＵＮを添加した場合、
ＵＯｌ”の割合が多くなることにより、生成するＡＤＵ
の一次粒子は小さくなる。ＨＦ’を添加した場合には、
ＵＯｔＦ＋の割合が顕著に多くなることにより、生成す
るＡＤＵの一次粒子は著しく太き（なる。
ＨＮＯｓを添加した場合には、Ｕ Ｏｔ Ｎ Ｏｓ＋の
割合が増加することにより、ＡＤＵの一次粒子は大きく
なる。従って、ＵＯ，Ｆ、水溶液へのＵＮの添加はＡＤ
Ｕを経由して得られるＵＯ，粉末の活性度を太き（し、
ＨＦあるいはＨＮｏｓの添加の場合、にはＵＯ，粉末の
活性度を小さくする効果がある。
割合が増加することにより、ＡＤＵの一次粒子は大きく
なる。従って、ＵＯ，Ｆ、水溶液へのＵＮの添加はＡＤ
Ｕを経由して得られるＵＯ，粉末の活性度を太き（し、
ＨＦあるいはＨＮｏｓの添加の場合、にはＵＯ，粉末の
活性度を小さくする効果がある。
ＨＦはＨＮＯｓより活性度抑制効果が大きい。
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
らの実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
らの実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
実施例
ＵＯＲＦヨ粉末を純水に溶解してＵＯｌＦｔ 水溶液を
作成し、この水溶液にＵＮ、ＨＦ’およびｔ（Ｎｏ。
作成し、この水溶液にＵＮ、ＨＦ’およびｔ（Ｎｏ。
を第１表に示す割合で添加した後、純水をさらに添加し
て０６度を２ｏｏｇＵ／Ｊに調整した水溶液を作成した
。これらの水溶液に対してアンモニア水をｐＨが１０以
上になるまで攪拌しながら添加してＡＤＵの沈殿を生成
した。ＡＤＵはろ過・乾燥の後、Ｈ８雰囲気中で６５０
℃Ｘ２ｈｒの焙焼・還元を行いＵＯｔ粉末に変換した。
て０６度を２ｏｏｇＵ／Ｊに調整した水溶液を作成した
。これらの水溶液に対してアンモニア水をｐＨが１０以
上になるまで攪拌しながら添加してＡＤＵの沈殿を生成
した。ＡＤＵはろ過・乾燥の後、Ｈ８雰囲気中で６５０
℃Ｘ２ｈｒの焙焼・還元を行いＵＯｔ粉末に変換した。
ＵＯ！粉末は４ｔ／ｃＩＩの成形圧で成形した？１ｋＨ
８雰囲気中で１７５０℃Ｘ４ｈｒの条件で焼結してペレ
ットとした。ＵＯ１粉末のＢＥＴ比表面積とペレットの
焼結密度は第１表に示す通りである。
８雰囲気中で１７５０℃Ｘ４ｈｒの条件で焼結してペレ
ットとした。ＵＯ１粉末のＢＥＴ比表面積とペレットの
焼結密度は第１表に示す通りである。
ｉ１表の４１．２と３の結果からは、ＵＮの添加量が多
い程、得られるＵ Ｏを粉末の活性度は大きくなること
がわかる。４’ｌ、４と５の比較、腐１．６と７の比較
および腐２．８と９の比較からは、ＨＦおよび／または
Ｉ（Ｎｏ、の添加量が多い糧、１％られるＵＯ，粉末の
活性度は低下することがわかる。ＨＦとＨＮＯｓを比較
した場合、ＨＦの万が活性度を低下させる効果は大きい
。このように、ＵＯ＊Ｆｘ水溶液Ｋ Ｕ Ｎ ） ＨＦ
オよＵ ＨＮ Ｏｓの３成分うちの少なくとも１成分
を所定の割合で添加することにより、得られるＵＯｔ粉
末の活性度はコントロールすることが可能であることが
わかる。
い程、得られるＵ Ｏを粉末の活性度は大きくなること
がわかる。４’ｌ、４と５の比較、腐１．６と７の比較
および腐２．８と９の比較からは、ＨＦおよび／または
Ｉ（Ｎｏ、の添加量が多い糧、１％られるＵＯ，粉末の
活性度は低下することがわかる。ＨＦとＨＮＯｓを比較
した場合、ＨＦの万が活性度を低下させる効果は大きい
。このように、ＵＯ＊Ｆｘ水溶液Ｋ Ｕ Ｎ ） ＨＦ
オよＵ ＨＮ Ｏｓの３成分うちの少なくとも１成分
を所定の割合で添加することにより、得られるＵＯｔ粉
末の活性度はコントロールすることが可能であることが
わかる。
ｔａＸ表 ＵＯｔＦ’ｌの他にＵＮ、［（Ｆ’およびＨ
Ｎ Ｏｓの少なくともｌ成分を含む水溶液からＡＤＵを
経由して製造された００ｍ粉末およびＵＯ，ペレットの
特性 （発明の効果） 本発明は上記の構成をとることによって次の効果を示す
。
Ｎ Ｏｓの少なくともｌ成分を含む水溶液からＡＤＵを
経由して製造された００ｍ粉末およびＵＯ，ペレットの
特性 （発明の効果） 本発明は上記の構成をとることによって次の効果を示す
。
（１１ｕｏ、粉末の活性度を希望する任意の大きさにコ
ントロールすることができる。
ントロールすることができる。
（２）ペレットを実速する際の焼結密度、結晶粒１ナト
のペレット特性のコントロールを容易にスル。
のペレット特性のコントロールを容易にスル。
Claims (1)
- （１）フッ化ウラニル（ＵＯ＿２Ｆ＿２）から重ウラン
酸アンモニウム（ＡＤＵ）を経由して二酸化ウラン粉末
を製造する方法において、ＵＯ＿２Ｆ＿２を含む水溶液
にあらかじめ硝酸ウラニル（ＵＮ）、フッ化水素（ＨＦ
）および硝酸（ＨＮＯ＿３）の３成分のうち少なくとも
１成分を添加して該水溶液中のＵＯ＿２Ｆ＿２と添加成
分を所定の割合に調整することにより、該水溶液とアン
モニアとの反応により生成したＡＤＵの焙焼・還元で得
られる二酸化ウラン粉末の活性度を所定の大きさにコン
トロールすることを特徴とする二酸化ウラン粉末の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219253A JPH0729775B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 二酸化ウラン粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219253A JPH0729775B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 二酸化ウラン粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6374916A true JPS6374916A (ja) | 1988-04-05 |
| JPH0729775B2 JPH0729775B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=16732621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61219253A Expired - Lifetime JPH0729775B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 二酸化ウラン粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729775B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963294A (en) * | 1986-05-27 | 1990-10-16 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219253A patent/JPH0729775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963294A (en) * | 1986-05-27 | 1990-10-16 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729775B2 (ja) | 1995-04-05 |
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