Спосіб одержання діоксиду урану у формі зерен сферичної й неправильної форми
Номер патенту: 104857
Опубліковано: 25.03.2014
Автори: Анджей Г. Хмєлєвскі, Вєслава Лада, Марцін Брикала, Анджей Дептула, Тадеуш Ольчак, Данута Вавщак
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання діоксиду урану у формі зерен неправильної форми по методу золь-гель, який відрізняється тим, що оксид урану UО3 при інтенсивному перемішуванні розчиняють в органічній кислоті, переважно в аскорбіновій кислоті, отриманий аскорбіново-гідрокси-урановий золь випарюють до сухого залишку, отриманий гель піддають термообробці за температури 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітрянім середовищі до утворення U3O8, а отриманий оксид відновлюють в атмосфері водню й/або аргону, переважно в атмосфері водню, за температури 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді зерен неправильної форми.
2. Спосіб одержання діоксиду урану у формі сферичних зерен по методу золь-гель, який відрізняється тим, що оксид урану UО3 при інтенсивному перемішуванні розчиняють в органічній кислоті, переважно в аскорбіновій кислоті, отриманий аскорбіново-гідрокси-урановий золь при дуже швидкому перемішуванні додають до органічного розчинника із групи аліфатичних спиртів з довгим ланцюгом, переважно н-октанолу, зокрема 1-гексанолу (ЕГ), який містить 1 об. % моноолеату сорбітолу, при цьому процес застигання закінчується в той момент, коли після припинення перемішування коричнево-фіолетові сферичні зерна, що осаджуються на дно, уже не проявляють схильності до злипання й утворення грудочок, а потім сферичні зерна гелю виділяють, промивають ацетоном і піддають термообробці при температурі 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітряному середовищі до утворення U3O8, який потім відновлюють в атмосфері водню й/або аргону, переважно в атмосфері водню, за температури 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді сферичних зерен.
3. Спосіб одержання діоксиду урану у вигляді зерен неправильної форми по методу золь-гель, який відрізняється тим, що до розчину UO2(NO3)2×6Н2О при інтенсивному перемішуванні додають органічну кислоту у твердому вигляді, переважно аскорбінову кислоту, у мольному співвідношенні 1:1, розчин аміаку до досягнення величини рН 4, отриманий аскорбіново-гідрокси-урановий золь випарюють до сухого залишку, отриманий у результаті цього гель піддають термообробці при температурі 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітрянім середовищі до утворення U3О8, а отриманий оксид відновлюють в атмосфері водню й/або аргону, переважно в атмосфері водню, за температури 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді зерен неправильної форми.
4. Спосіб одержання діоксиду урану у вигляді сферичних зерен методом золь-гель, який відрізняється тим, що до розчину UO2(NO3)2×6Н2О при інтенсивному перемішуванні додають органічну кислоту у твердому вигляді, переважно аскорбінову кислоту, у мольному співвідношенні 1:1, розчин аміаку до досягнення величини рН 4, а отриманий аскорбіново-гідрокси-урановий золь подають дуже повільно при дуже інтенсивному перемішуванні в органічний розчинник із групи аліфатичних спиртів з довгим ланцюгом, переважно н-октанол, зокрема 1-гексанол (ЕГ), який містить 1 об. % моноолеату сорбітолу (SPAN-80), при цьому процес застигання закінчується в той момент, коли після припинення перемішування коричнево-фіолетові сферичні зерна, що осаджуються на дно, уже не проявляють схильності до злипання й утворення грудочок, а потім сферичні зерна гелю виділяють, промивають ацетоном і піддають термообробці при температурі 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітрянім середовищі до утворення U3О8, який потім відновлюють в атмосфері водню й/або аргону, переважно в атмосфері водню, за температури 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді сферичних зерен.
5. Спосіб одержання діоксиду урану у вигляді сферичних зерен методом золь-гель, який відрізняється тим, що UO2(NO3)2×6Н2О розчиняють в органічній кислоті, переважно аскорбіновій кислоті, а отриманий аскорбіново-гідрокси-урановий золь подають дуже повільно при дуже інтенсивному перемішуванні в органічний розчинник із групи аліфатичних спиртів з довгим ланцюгом, переважно н-октанол, зокрема 1-гексанол (ЕГ), який містить 1 об. % емульгатора, переважно моноолеату сорбітолу, при цьому процес застигання закінчується в той момент, коли після припинення перемішування коричнево-фіолетові сферичні зерна, що осаджуються на дно, уже не проявляють схильності до злипання й утворення грудочок, а потім сферичні зерна гелю виділяють, промивають ацетоном і піддають термообробці при температурі 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітрянім середовищі до утворення U3О8, який потім відновлюють в атмосфері водню й/або аргону, переважно в атмосфері водню, при температурі 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді сферичних зерен.
Текст
Реферат: Винахід належить до хімічних промисловості, а саме, способу одержання діоксиду урану у вигляді зерен сферичної й неправильної форми. Пропонований спосіб полягає в тому, що UO 3 і UO2(NO3)2×6Н2О при інтенсивнім перемішуванні розчиняють в органічній кислоті, переважно аскорбіновій кислоті. Отриманий аскорбіново-гідроксі-урановий золь піддають обробці: а) шляхом випарювання до сухого залишку й термообробки при температурі 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітрянім середовищі до утворення U 3О8, який потім відновлюють в атмосфері водню при температурі 1100 °С до утворення діоксиду урану у вигляді зерен неправильної форми; б) шляхом дуже повільного додавання до органічного розчинника, переважно 1-гексанолу (ЕГ), який містить 1 об. % моноолеату сорбітолу (SPAN-80), після чого виділяють гель порошку у вигляді сферичних зерен, промивають ацетоном і піддають термообробці за температури 550 °С і швидкості нагрівання 5 °С/хв. у повітряному середовищі до утворення U3О8, який потім відновлюють, переважно в атмосфері водню, при температурі 1100 °С до утворення UO 2 у вигляді сферичних зерен діаметром від 5 до 120 мкм. Відмітною ознакою способу згідно з винаходом є те, що до розчину UO2(NO3)2×6Н2О при інтенсивному перемішуванні додають UA 104857 C2 (12) UA 104857 C2 органічну кислоту у твердому вигляді, переважно аскорбінову кислоту в мольному співвідношенні 1:1, а потім аміак до досягнення величини рН 4. Отриманий аскорбіновогідроксі-урановий золь піддають обробці вищеописаними способами. UA 104857 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до хімічної промисловості, а саме способу одержання діоксиду урану у вигляді зерен сферичної й неправильної форми. Найбільш важливим видом ядерного палива в енергетичних реакторах є оксиди елементів, 235 що розщеплюються (уран U з різним ступенем збагачення, іноді з добавками плутонію). Порошок цих оксидів пресують, спікають у фасонні елементи з високою щільністю (понад 95 % теоретичної щільності) і розміщають в реакторах у вигляді паливних стрижнів. Починаючи із шістдесятих років минулого сторіччя, проводяться дослідницькі роботи, спрямовані на спрощення цього процесу шляхом вібраційного ущільнення відповідних фракцій сферичних зерен, що спікаються. Одним з недоліків такої форми палива є обмеження робочої температури реактора до 350 °C, що викликане більшим градієнтом температур між центральною частиною паливної речовини в стрижні (близько 2300 °C) і його поверхнею (на відстані близько 0,5 см), яка охолоджується холодною водяною парою. Таке обмеження викликане тим, що неможливо підвищити робочу температуру реактора внаслідок небезпеки плавлення паливних стрижнів. Значне підвищення робочої температури реактора аж до 1000 °C можливо за рахунок істотного зменшення діаметра стрижнів і використання газового холодоагенту. Це реалізоване на практиці у високотемпературних реакторах (BТГР), які заповнюються сферичними зернами діаметром
ДивитисяДодаткова інформація
Автори російськоюAndrzej Deptula, Marcin Brykala, Wieslawa Lada, Danuta Wawszczak, Tadeusz Olczak, Andrzej G. Chmielewski
МПК / Мітки
МПК: C10L 5/00, B22F 9/00, B01J 2/00, C01G 43/00
Мітки: одержання, діоксиду, форми, спосіб, сферичної, неправильно, урану, зерен
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-104857-sposib-oderzhannya-dioksidu-uranu-u-formi-zeren-sferichno-jj-nepravilno-formi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання діоксиду урану у формі зерен сферичної й неправильної форми</a>