用结晶反萃取法制备陶瓷级UO_2的AUC粉末

本文叙述了用碳酸铵溶液对含铀的 TBP-煤油溶液进行反萃取,直接制备陶瓷级 UO_2的 AUC(三碳酸铀酰四铵)粉末的工艺研究。控制合适的工艺条件,能制出符合粉冶要求的陶瓷级 UO_2的 AUC 粉末。由它还原制成的 UO_2粉末,具有较高的松装密度和流动性,可以不经制粒而直接压制成型,并烧结成密度达到(95±1)%T.D.的二氧化铀陶瓷芯块。     

用AUC法制备陶瓷级UO_2的化工工艺研究

本文较详细地介绍了用 NH_3和 CO_2做沉淀剂,从 UO_2F_2或 UO_2(NO_3)_2溶液中制备 AUC((NH_4)_4[UO_2(CO_3)_3])的方法。研究了各参数对 AUC 晶体的形态、颗粒大小、松装密度等影响规律。选出了能制备流动性好的、组成结构一致的 AUC 晶体的适宜工艺参数。得到了烧结密度为10.20—10.73克/厘米~3的 UO_2芯块。     

AUC流程制备陶瓷级UO_2工艺在中国的工业实践

叙述了用 AUC 流程制备陶瓷级 UO2 粉末的原理、工艺、设备和生产技术。通过年产十吨铀的 UO2粉末生产线的连续运行证明:生产工艺技术可靠;工艺设备及仪表运行正常,操作稳定;中间产物 AUC 晶体和最终产品 UO2 的质量稳定,重显性好,经不制粒直接压烧试验,具有良好的成型性和烧结性能。     

氟体系AUC流程制备陶瓷UO_2粉末及其母液处理工艺

介绍了以UF6水解液为原料采用气提环流搅拌沉淀反应器制备AUC粉末、用流化床分解还原氟体系AUC制备陶瓷级UO2粉末、用离子交换树脂处理含氟废液中的铀和用生石灰沉淀离子交换尾液中氟的处理工艺。具体研究了以UF6水解液为原料制备AUC粉末的主要控制参数;讨论了氟体系制备的AUC粉末与硝酸体系制备的粉末的各种差异。实验结果表明:采用气体环流搅拌反应器并以UF6水解液为原料制备AUC粉末,组成恒定且质量稳定,重现性好;采用流化床技术分解还原氟体系AUC晶体,并在最佳工艺条件下能够稳定地获得性能优良的陶瓷级UO2粉末,完全满足Gd2O3-UO2芯块制造的要求。     

UO_2粉末的热分析

介绍了由ADU和AUC分解还原得到的UO_2粉末氧化过程的差热(DTA)、热重(TG)同时热分析,讨论了UO_2粉末的热分析结果与其成型烧结性、比表面、高价铀化物存在的关系,得出了检验UO_2粉末烧结性、高价铀化物存在的判据。并且根据热分析检验UO_2粉末内高价铀化物的存在,可判别ADU和AUC分解还原是否充分,UO_2是否氧化等,这对UO_2粉末的性能检验及其芯块研制过程中的质量控制起了重要作用。     

UO_2粉末的热分析

介绍了由ADU和AUC分解还原得到的UO_2粉末氧化过程的差热(DTA)、热重(TG)同时热分析,讨论了UO_2粉末的热分析结果与其成型烧结性、比表面、高价铀化物存在的关系,得出了检验UO_2粉末烧结性、高价铀化物存在的判据。并且根据热分析检验UO_2粉末内高价铀化物的存在,可判别ADU和AUC分解还原是否充分,UO_2是否氧化等,这对UO_2粉末的性能检验及其芯块研制过程中的质量控制起了重要作用。     

UO_2粉末活性的同时热分析研究

本文介绍了由 ADU 分解还原得来的 UO_2粉末氧化过程的差热(DTA)、热重(TG)同时分析,讨论了热分析结果与成型烧结性、比表面、高价铀化物存在的关系,得出了检验 UO_2粉末的烧结性、高价铀化物存在等判据,为保证 UO_2 粉末及其芯块研制的质量起了重要作用。     

UO_2陶瓷板状燃料元件

本文介绍 UO_2 陶瓷板状燃料元件在研究试验堆、舰艇反应堆和小型动力堆中的应用,还简述了这种板状元件的制造工艺。     

制备精细陶瓷粉末的有机Sol－Gel工艺

有机溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法常用于制备成分均匀、粒度细而分布范围窄、活性高的多元成分精细陶瓷粉末。该法因具有所用原料价廉易得、设备简单、流程短而应用范围正在不断扩大，并已在压电陶瓷、导电陶瓷、磁性陶瓷、高温超导陶瓷等细粉制备中得到应用。     

UO_2-多壁碳纳米管复合燃料芯块的制备工艺

分别采用热压烧结与无压烧结工艺制备了掺杂5%~20%多壁碳纳米管(MWNTs)的UO2复合燃料芯块,分析了芯块的性能。结果表明:乙醇湿法球磨可将MWNTs均匀分散到UO2基体中;热压烧结芯块随MWNTs含量的增加,芯块密度逐渐下降,MWNTs含量为5%的芯块密度为96.7%TD;无压烧结芯块随MWNTs含量的增加,芯块密度先升高后降低,MWNTs含量为12.5%的芯块密度最高,为97.2%TD;1 400℃、50 MPa热压烧结工艺,MWNTs与UO2基体未发生反应;1 750℃无压烧结工艺,MWNTs与UO2基体产生微弱反应生成少量UC相;SEM显示,MWNTs在UO2基体以沿晶和穿晶状态分布;在250℃,热压烧结UO2-10%MWNTs芯块热导率为6.76 W/(m·K),提高了20.28%;无压烧结UO2-12.5%MWNTs芯块热导率为6.65 W/(m·K),提高了18.33%。     

制造UO_2陶瓷微球的一种先进工艺(TGU)

UO_2陶瓷微球是制造高温气冷核反应堆(HTGR)球状燃料元件的最重要的部件。为此,清华大学核能技术设计研究院开发了一种全胶凝工艺(TGU)。它是在传统的溶胶-凝胶工艺,即外胶凝(EGU)和内胶凝(IGU)工艺的基础上发展起来的,现已被选用为10MW高温气冷试验堆燃料芯核的生产工艺。该项研究的目的是从芯核的质量控制(QC)和质量保证(QA)的要求出发,采用批量试验方式,检验工艺参数和产品质量的稳定性。试验结果证明:当工艺参数被控制并固定时,芯核的质量能够满足质量规范的要求,即当胶体流量和喷嘴的振动频率被固定时,芯核的几何尺寸便随之固定;烧结温度和时间固定时,芯核密度亦随之固定;采用纯氢烧结时,O/U比便接近化学计量。对UO_2陶瓷微球的性能和结构也进行了研究。     

不同Gd_2O_3含量的UO_2芯块工艺研究

本文研究了混料条件对 UO_2-Cd_2O_3弥散均匀性的影响;在 UO_2中加入0—10Wt% Gd_2O_3对UO_2芯块的生坯密度、烧结密度、晶粒尺寸及组织结构的影响,为生产各种不同 Gd_2O_3含量的可燃毒物燃料芯块提供了较系统的工艺参数。     

UO_2-Er_2O_3燃料芯块的烧结工艺研究

对UO_2-Er_2O_3可燃毒物燃料芯块的烧结工艺进行研究。试验表明:烧结过程中选择生坯密度在55%~60%理论密度的生坯芯块,在1700~1750℃,H2气氛中烧结2~3 h,可得到完整度、密度、晶粒尺寸等性能满足要求的燃料芯块。     

添加微量元素制备大晶粒UO_2芯块

介绍了添加微量元素制备大晶粒UO2芯块的研究情况。添加的三种微量元素是:普通级Al2O3／SiO2、纳米级Al2O3／SiO2和Cr2O3。得出了阶段性的结论:添加这三种微量元素均促进UO2芯块晶粒的增加。控制适当的添加量,其性能完全满足现有的技术条件。     

先进工艺UO_2芯块堆内性能试验研究

先进工艺UO2芯块的研究是研制压水堆核电站先进燃料组件的重要方面。本研究项目将在核燃料制造厂开展的先进工艺UO2芯块研究的基础上,选用几种不同制造工艺的国产燃料芯块作为堆内燃料试验样品,在研究堆上完成堆内辐照试验,以便积累不同工艺UO2芯块的性能数据,为改进高性能燃料     

U3Si2粉末氟化制备UF4工艺研究

在元件生产过程中，不合格的含铀物料种类多、存量大，为了提高铀的可利用率，满足日益增多燃料元件生产任务所需物料的稳定供给，需要进行铀回收。本实验研究了将U₃Si₂粉末先煅烧氧化制成U氧化物，再将U氧化物与固体氟化铵反应制备UF₄的干法工艺，通过研究氟化物加入量、反应温度、反应时间等因素对产品UF₄质量的影响，摸索出最佳工艺参数。实验结果表明，U₃Si₂粉末煅烧氧化后与固体氟化铵或氟化氢铵反应能制备出符合质量要求的UF₄产品，反应温度在500℃左右、保温时间4.5 h可将UF₄中的UO₂F₂含量降到较低水平。      

用内胶凝法制备高密度UO_2陶瓷微球的实验研究(下)

2.混合溶液的配制多次实验发现:固体尿素溶于酸性的亚化学计量硝酸铀酰溶液中是吸热反应,溶解速度很快,就是在30℃下溶解也不会固化。而六次甲基四胺固体加入到含有尿素     

用内胶凝法制备高密度UO_2陶瓷微球的实验研究(上)

本文叙述了用内胶凝法制备高密度 UO_2陶瓷微球的工艺过程.推荐了制备直径为100—800微米、密度为96—98.5% T.D.(理论密度,以下同)的 UO_2陶瓷微球的最佳工艺参数.文章还简述了内胶凝过程的机理,并对内胶凝过程的控制因素以及它们对最终产品性能的影响作了初步的讨论.     

制造UO_2陶瓷微球的一种先进工艺(TGU)(英文)

UO_2陶瓷微球是制造高温气冷核反应堆(HTGR)球状燃料元件的最重要的部件。为此,清华大学核能技术设计研究院开发了一种全胶凝工艺(TGU)。它是在传统的溶胶-凝胶工艺,即外胶凝(EGU)和内胶凝(IGU)工艺的基础上发展起来的,现已被选用为10MW高温气冷试验堆燃料芯核的生产工艺。该项研究的目的是从芯核的质量控制(QC)和质量保证(QA)的要求出发,采用批量试验方式,检验工艺参数和产品质量的稳定性。试验结果证明:当工艺参数被控制并固定时,芯核的质量能够满足质量规范的要求,即当胶体流量和喷嘴的振动频率被固定时,芯核的几何尺寸便随之固定;烧结温度和时间固定时,芯核密度亦随之固定;采用纯氢烧结时,O/U比便接近化学计量。对UO_2陶瓷微球的性能和结构也进行了研究。     

U_3O_8氢还原制备UO_2技术研究

研制建立了卧式搅拌床系统,开展了U_3O_8氢还原制备UO_2及UO_2后续反应性研究,研究结果表明:部分来自国外的U_3O_8反应活性高;并研制建立了U_3O_8流化床试验系统,对上述条件下的U_3O_8流化质量进行了考察,结果表明U_3O_8具有良好的流态化性能。