鈾的化學轉化是指把鈾水冶廠精製的天然八氧化三鈾(黃餅)或二氧化鈾等中間產品製成鈾的氧化物、氟化物和金屬鈾的過程。
基本介紹
- 中文名：鈾的化學轉化
- 外文名：chemical conversion ofuranium
二氧化鈾製備 天然二氧化鈾是生產重水堆燃料棒束的重要原料，也是製取四氟化鈾、六氟化鈾和金屬鈾的重要中間產品。
也可用重鈾酸銨(ADU)或三碳酸鈾醯銨(AUC)作原料製備UO2。
由於重水堆燃料對總硼當量要求較低，上述UO2需經硝酸溶解，然後在脈衝篩板塔中用溶劑萃取法製得高純硝酸鈾醯溶液，最後再轉化為核純陶瓷級UO2粉末。
四氟化鈾製備 UF4是生產金屬鈾和UF6的關鍵中間產品。其製備方法有濕法和乾法兩種。原料均採用UO2。①濕法：在裝有UO2物料的襯膠溶解槽內注入鹽酸和氫氟酸生成絡合溶液，接著再漸漸注入40%的氫氟酸便生成UF4，反應溫度約為60~70℃。
反應爐常用臥式攪拌床、流化床或移動床。乾法因流程短而經濟性好，在工業上得到廣泛套用。
日本動燃團曾開發一種從礦石直接生產核純UF4的直接精製法。法國Pechiney公司也研究了類似的工藝。工藝過程是在高純CaF2或MgF2襯裡的還原裝置內進行的。用金屬鈣做還原劑時，混合粉末發生瞬間反應所釋放的熱量足以使金屬鈾和熔渣分離。而用金屬鎂做還原劑時，還原裝置需置於電爐內加熱到600~700℃，引發鎂熱還原反應，溫度迅速達到1500~1600℃，使鈾和MgF2同時熔化。冷卻後金屬粗鈾沉積在反應裝置底部，而MgF2熔渣浮在表面。然後去除熔渣，經酸浸、水洗、噴砂清理表面，得到金屬鈾粗錠。
