Урана тетрафторид восстановлением гексафторида

Еще об одном фториде урана неизбежен разговор при оценке роли фтора в технологии ядерного горючего. Атом урана способен образовывать с фтором несколько соединений, проявляя различные степени окисления. Известны трифторид, тетрафторид, пентафторид, гексафторид и промежуточные фториды (между тетра- и пентафторидом) урана. Возможность их образования необходимо учитывать в технологии ядерного горючего, и поэтому понятен большой интерес к ним, однако практически важным целевым продуктом, помимо гексафторида урана, является только его тетрафторид. В ядерных реакторах в качестве топлива используется диоксид урана или металлический уран, а последний получают восстановлением именно тетрафторида. Кроме того, обычно не получают сразу гексафторид, а первоначально соединения урана переводят в тетрафторид, который фторируют элементарным фтором до гексафторида. При такой технологии расход фтора снижается приблизительно втрое, что значительно удешевляет конечный продукт, так как элементный фтор-наиболее дорогой фторирующий агент. Важно и то, что технологическое оформление процесса несравненно проще при фторировании тетрафторида урана, а пе, например, его оксида. [c.111]

В химии урана и трансурановых элементов большое значение приобрели также электролитические методы окисления или восстановления. Так, для получения осадка тетрафторида урана, являющегося одним из наиболее важных промежуточных продуктов производства гексафторида урана и металлического урана, применяется электролитическое восстановление иона уранила до урана (IV) с последующим осаждением ир4 с помощью НР [445]. [c.179]

Фтористый водород широко используется в электрохимических процессах фторирования органических веществ и служит основным материалом для получения элементарного фтора в электролизерах. Наконец, безводный НГ играет важную роль в атомной промышленности, где его используют для получения четырехфтористого урана (после восстановления которого образуется металлический уран) и элементарного фтора (с помощью которого тетрафторид урана переводят в гексафторид). [c.30]

Четырехвалентный уран необходим при осуществлении ряда технологических процессов. Особое место отводится восстановлению шестивалентного урана при получении тетрафторида. При осаждении его из водных растворов и при получении из окислов и гексафторида урана необходимо восстановить уран до четырехвалентного состояния. В водных растворах восстановление может быть осуществлено электрохимическим, химическим или фотохимическим способами. В твердых продуктах для [c.281]

Безводный фтористый водород играет важную роль в атомной промышленности, где его используют для получения четырехфтористого урана (восстановлением которого получается металлический уран) и элементарного фтора (с помощью которого тетрафторид урана превращается в гексафторид). [c.19]

Превращение UFg в UF4. Практически весь обогащенный уран сначала получается в виде UF,,, который должен быть химическим способом переведен в UOj или металлический уран для использования в реакторах или сверхкритических устройствах. Так как UF4 может быть промежуточным продуктом при производстве UOj и металлического урана, то восстановление до UF4 часто является основной операцией переработки обогащенного UFg. В течение последних 15 лет для получения тетрафторида урана из гексафторида в полузаводском и промышленном оборудовании применялось большое количество различных процессов, как периодических, так и непрерывных. Наиболее широко применяется процесс восстановления UFg водородом, разработанный фирмой Юнион Карбайд Ньюклеар Компани [10]. В противоположность прежним литературным данным [11], было найдено, что одноступенчатое восстановление гексафторида урана водородом должно быть количественным и совершенно надежным. [c.476]

На этом этапе производства ядерного горючего важнейшее соединение — тетрафторид урана, из которого могут быть получены гексафторид и двуокись урана или металлический уран. Тетрафторид урана можно получать двумя принципиально различными группами способов — водными (осаждением из растворов) и сухими (гидрофторированием твердых соединений газами при повышенных температурах). При газовом методе исходным соединением служит двуокись урана, а фторирующим реагентом — безводный фтористый водород, фториды аммония или фторсодержащие углеводороды. К сухим способам производства тетрафторида урана относятся также процессы получения его термическим разложением осадка аммонийуран-пентафторида, а также разнообразные реакции одновременного термического разложения, восстановления и гидрофторирования в атмосфере фторидов аммония. [c.154]

Общая схема плазменно-водородной технологии переработки гексафторида урана в металлический уран и безводный фторид водорода. Схема процесса и его аппаратурное оформление показаны в общем виде на рис. 11.24. Первая стадия заключается в восстановлении урана из гексафторида урана до элементного урана или до низших фторидов урана. Эта промежуточная цель достигается возбуждением электрического разряда в потоке смеси газообразного гексафторида урана с водородом при этом смесь гексафторида урана с водородом превращается в уран-фтор-водородную плазму, содержащую смесь атомов урана, водорода и фтора, молекулы фторидов урана (UF4, UF3, UF2, UF), фтора, водорода, положительно и отрицательно заряженные ионы и электроны. Если при этой операции температура плазмы составляет при атмосферном или близком к нему давлении 6000 К, основная часть урана содержится в виде атомов U, т.е. в газовой фазе имеет место полное восстановление урана. По выходе (и-Е-Н)-плазмы из зоны электрического разряда происходит интенсивная рекомбинация молекул фторидов урана, сопровождаемая мощным световым излучением и конденсацией нелетучих ири обычных условиях фрагментов молекул гексафторида урана тетрафторида и трифторида урана, а также элементного урана. Рекомбинация может приводить к образованию летучих фторидов иентафторида, и даже гексафторида урана. Закалка, т. е. быстрое и глубокое понижение температуры до уровня, на котором рекомбинация кинетически заторможена, понижает глубину и скорость рекомбинации, но радикально не меняет ситуацию. [c.591]

Двуокись урана имеет важное значение как промежуточный продукт прн производстве тетрафторида и далее гексафторида урана. Достоинство двуокиси урана в данном случае перед другими окислами заключается в том, что в этом соединении уран четырехвалентен, как в тетрафториде, в связи с чем не требуется дополнительных операций по его восстановлению. Двуокись урана совместно с закисью-окисью может использоваться в качестве исходного продукта в производстве металлического урана. Шихта в этом случае готовится из окислов урана, металлического кальция и флюсующих добавок (нанрнмер, хлорида кальция). Пос.че восстановления порошкообразный уран отмывают от примесей, прессуют и обжигают нри высоких температурах до компактного металла или переплавляют. [c.222]

Большой практический интерес представляет реакция гексафторида урана с газообразным трихлорэтиленом. Процесс восстановления проводится в вертикальном реакторе. Трихлорэтилен и гексафторид урана, разбавленные азотом и предварительно нагретые, вводят в верхнюю часть аппарата. При температуре стенок реактора и подогревателя, равной 232°, молярном отношении трихлорэтилена к гексафториду урана, равном 3, и концентрации гексафторида урана на входе в реактор порядка 0,5—3,5% гексафторид урана полностью превращается в тетрафторид. Насыпной вес тетрафторида урана колеблется от 0,224 до 1,62 г см . Увеличение насыпного веса достигается спеканием порошка тетрафторида в атмосфере фтористого водорода при температре 900° в течение 2 ч. Тетрафторид урана содержит значительное количество углерода, который удаляется при обработке кислородом для предотвращения образования фтористого уранила в газовую фазу вводят фтористый водород. [c.299]