大直径UO_2球球形度与尺寸的控制方法

在溶胶凝胶法制备尺寸范围为2~3 mm、球形度≤1.10的大直径UO2球过程中,对影响UO2球的球形度以及球尺寸的因素进行了试验研究,其中影响UO2球的球形度的因素包括胶凝介质、表面活性剂、胶凝温度和溶胶密度;影响UO2球尺寸的因素包括分散头与载带流液面间的距离、载带流流量及流动稳定性和溶胶流量。最终确立了最佳工艺参数,经过试验验证,制得UO2球尺寸在2~3 mm范围内合格率达到93%以上,球形度小于1.1的比例平均达到89%以上,满足球型反应堆UO2技术要求。     

溶胶—凝胶法制备掺钛U02微球工艺和性能影响因素研究

针对溶胶—凝胶法制备掺钛UO2微球中出现的掺钛凝胶微球粘连严重、烧结过度、微球抛光面腐蚀等现象,通过改进工艺条件和参数来解决工艺中出现的问题.结果表明:增加胶凝时间不仅能解决凝胶球的挤压变形问题,而且能大大改善凝胶球的粘连问题;降低烧结温度可以得到表面更加光滑的烧结体;选用浓硝酸(ω=68％)和高纯H2O(二者体积比为...     

掺钛UO2微球烧结行为研究

采用溶胶-凝胶方法制备掺钛UO2微球,并通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等观察掺钛微球的微观组织、气孔分布、晶粒大小、钛元素分布以及用水浸渍法测量其密度.实验结果表明:在一定烧结温度下,掺入少量钛可明显提高烧结性能.在实验条件下,最佳掺钛量为0.3％(质量分数)以内、烧结温度为1250-1350...     

超临界萃取从铀、锆、铌混合粉末中分离铀的试验研究

为提高铀的利用率,减少放射性废物的产生,采用超临界CO_2/磷酸三丁酯-硝酸为萃取体系,对铀、锆、铌混合粉末中铀回收的超临界萃取技术进行了研究。结果表明:萃取过程中锆、铌萃取效率随萃取时间的增加快速增大;铀萃取效率随温度的升高而增大,随压力增大的变化不明显,在12 MPa时萃取效率最大;70℃、12MPa和2h的萃取条件有利于铀的回收与杂质元素分离,铀与锆、铌的分离系数分别1.69×10~5、5.34×10~5,每g铀产品中相应杂质锆的含量为2.21μg、铌的含量为0.353μg,该条件下铀回收率约97%。该工艺简洁、高效,在实现放射性废物大量减少的同时,回收了有价的铀产品。     

碳酸钠焙烧对铀锆混合氧化物中铀溶解率的影响

研究了碳酸钠焙烧对铀锆混合氧化物中铀溶解率的影响。结果表明:铀锆混合氧化物中的难溶铀主要以固溶体U_xZr_yO_2形式存在,碳酸钠焙烧可破坏固溶体结构,提高铀溶解率;焙烧过程中,ZrO_2由四方相转为单斜相,U_3O_8转为易溶解的铀酸盐;在900℃下加碳酸钠焙烧,碳酸钠添加量为铀锆氧化物质量的0.25倍时,焙烧产物铀溶解率达99%,溶解渣中铀质量分数低至1%以下。     

喷嘴孔对液体喷射流振动分散的影响

为控制小颗粒UO2微球的尺寸,采用了振动控制液体喷射流分散过程的方法,研究了喷嘴的孔型、孔径等参数对分散的影响。结果表明:具有圆锥型导孔的孔型比具有圆柱型导孔的孔型,小孔径比大孔径更有利于通过振动实现喷射流的均匀分散。     

压缩空气搅拌在ADUN溶液制备中的应用

采用缺酸溶解法研究了压缩空气搅拌在批量化生产缺酸硝酸铀酰(ADUN)溶液中的应用。结果表明:压缩空气搅拌适合ADUN溶液批量化制备,在压缩空气压力为0.3 MPa、流量为200～300 L/h时,铀溶解率达99%;压缩空气搅拌提供了充足的氧气,抑制了亚硝酸根的生成,制备的ADUN溶液中NO_2~-质量浓度小于1g/L,在后续使用时可省去煮胶步骤;采用压缩空气搅拌方式完成了394批次AUDN溶液制备验证,制备的ADUN溶液铀质量浓度介于556～623 g/L,NO_3~-与U的摩尔比[NO_3~-]/[U]介于1.56～1.75,均满足溶胶凝胶法制备UO_2微球的要求。     

掺杂钛对UO2微球微观结构的影响

研究了掺杂0.7％(质量分数)钛对UO2微球微观结构的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,气孔数量减少,但单个气孔体积却增大,其主要机制可能是小气孔之间的溶合;1250～1450℃之间烧结时,晶粒生长速度出现不一致,部分晶粒开始迅速生长,晶粒大小分布出现“双高”特征,且氧化钛大部分均匀分布在微球晶粒内部,少量氧化钛解析...     

掺钛对UO2微球晶粒生长机制的影响

采用溶胶-凝胶方法制备掺钛0.3%(质量分数,下同)UO2微球,用金相显微镜观察微球微观结构、图像分析仪计算微球晶粒尺寸。对掺钛0.3%UO2微球晶粒长大机制进行了研究。经过计算得到在1 250～1 550℃之间掺钛UO2微球晶粒生长的平均活化能Ea=232.79kJ/mol,明显地低于UO2微球晶粒生长的平均活化能(Ea0=518.32kJ/mol);掺钛UO2微球在烧结后期(1 250℃之后),微球部分区域可能形成高价态的U4O9相,加快了U原子扩散速度,加速了晶粒生长。