ADU转化为UO2粉末过程中的除氟问题.pdf

　第32卷第4期 原 子 能 科 学 技 术 . 32, . 4 V o l N o 　1998年7月 A tom ic Energy Science and T echno logy Ju ly 1998 AD U 转化为 UO 2 粉末过程中的除氟问题 胡正杰 (宜宾核燃料元件厂, 610002) ( ) 介绍了ADU 重铀酸铵 转化为UO 2 粉末过程中的除氟机理和工艺流程, 以及影响UO 2 粉末 中含氟量的主要因素, 并特别指出转炉尾气气固分离设备——金属过滤器的加热温度是ADU 转 化为UO 2 粉末过程中除氟的关键因素。通过试验确定了除氟最佳工艺参数, 分析了在此工艺参数 下生产的UO 2 粉末的含氟量与其它工艺性能。 关键词　二氧化铀　含氟量　脱氟 中图法分类号　TL 213 2 卤族元素 、 以及裂变产物碘很可能是导致燃料元件包壳内表面氧化膜减钝的元素, F C l 对包壳的氢脆起诱化和促进作用。对于反应堆运行, 这是希望避免的。 低浓缩度的UO 2 均从U F 6 转化而来, 不论哪种转化流程, 氟作为杂质元素都会残留于 中。 粉末中过高的氟含量, 不仅是芯块含氟量高的根源, 而且还不利于芯块制造过程 UO 2 UO 2 [ 1 ] 中的烧结, 使得芯块密度下降, 晶粒变小, 并形成不规则的内气孔 。 不同工艺流程制备的 粉末含氟量不同, 通常 ( ) ( UO 2 AU C 碳酸铀酰铵 流程和 IDR 全干 ) ( ) 法 流程得到的UO 2 粉末含氟量要比ADU 重铀酸铵 流程低。究其原因, 除了分解、还原设备 [ 2 ] 有所差异外, 还由于ADU 工艺的沉淀过程易夹杂氟化物。有人 对ADU 的生产工艺过程作 了改进, 将气体U F 6 吹入硝酸铝溶液中, 形成硝酸铀酰, 用溶剂萃取法将含氟的络离子去除, 再吹入氨气, 生成多铀酸铵( ) 。由于化工过程的有效除氟, 转化为 粉末时, 含氟 A PU A PU UO 2 量大为降低。 这种改进的ADU 湿法除氟工艺, 流程长, 成本高, 还产生较多难处理的废物。因此, 在应 用ADU 流程制备UO 2 粉末的许多工厂中,UO 2 粉末的除氟工艺研究仍集中在ADU 向UO 2 转化的干式过程中。 我国从 60 年代开始研制UO 2 核燃料以来, 对UO 2 粉末的除氟研究作了大量工作[ 3, 4 ]。文 中将对此作一概要介绍。 胡正杰: 男, 57 岁, 粉末冶金专业, 高级工程师 收稿日期:收