六氟化铀还原

易金矿业网 2023-06-27 00:22 编辑:admin 164阅读

一、六氟化铀还原

作为第二代浓缩铀生产方法的离心法,目前正在发展之中。离心法是将六氟化铀气体通过高速旋转的空心圆筒。当圆筒直径为十厘米时,每分钟转速达六到十万转。在如此大的转速下,稍重的铀-238组成的六氟化铀气体分子,由于离心力大而聚集在筒壁附近的较多,稍轻的铀-235组成的气体分子,则较多地集中在筒中央区。生产3%浓缩度所需的串联级,只及扩散法的几十分之-,大约是几十个。因而电能的消耗大约是扩散法的十分之一,经济规模也只及扩散厂的十分之一,所以建造周期短,可以在决定建造核电站的同时开始建造离心厂。离心法的主要问题是,高速旋转的离心机使圆筒离心力大。由于材料的限制,离心机尺度不能太大,它每台的生产能力远低于扩散机。在相同生产规模的情况下,离心机的数量比扩散机多几十倍以上。因而投资比相同规模的扩散厂高30%,而且离心机容易损坏。但由于耗电少等原因,产品成本比扩散厂仍低30%。离心厂的尾料中铀-235只占0.1%。七十年代初,离心法已在欧州建厂。美国计划在朴茨茅斯建造的第四座扩散厂,1977年也当机立断改为离心厂,设计的年分离能力为8800吨分离功,超过前三座总和的一半

二、天然六氟化铀技术条件

实现转化需要两个步骤,第一步是先脱氧,将过氧化铀还原成金属铀。脱氧完成后,再利六氟酸铵添加到金属铀中,与其充分反应就得到了六氟化铀。

三、六氟化铀与水反应现象

氟化物中沉淀的有:BaF2,CaF2,MgF2,PbF2,SrF2,LiF、AlF3等。

氟化钙CaF2化学式CaF2。无色结晶或白色粉末;熔点1423°C,相对密度3.18;难溶于水,微溶于无机酸;与热的浓硫酸作用生成氢氟酸。

氟化镁是卤族元素氟和金属元素镁的化合物,化学式为MgF2,分子量为62.3018。无色四方晶体或粉末,无味,难溶于水和醇,微溶于稀酸,溶于硝酸。

四、六氟化钚分解

优缺点如下:

第一,钍基熔岩堆安全系数高。

钍基反应堆发电技术是比以往的核电技术反应堆安全得多的核能发电技术,它基本不会出现高温烧毁的情况,因为当反应堆内温度超过预定值时,其底部的冷冻塞就会自动熔化,携带核燃料的熔盐将全部流入应急储存罐中,核反应也就随即终止了,之后反应堆就会迅速降温了。而作为冷却剂的复合型氟化盐在冷却后凝固,基本不会泄露和污染环境。正常情况下钍基反应堆产生的核废料也很少,不到铀和钚核反应堆的1‰呢,而且其危害可从几万年降低的几百年。所以钍基反应堆被看作是未来核能发电领域最安全的反应堆技术之一。

第二,热转换效率更高。

钍基熔岩堆的堆芯燃料是溶解于氟盐中的钍铀混合物,氟盐的熔点为550℃,沸点是1400℃,其工作环境可以实现常压高温(700℃),液态燃料流入改进后的堆芯后达到临界值发生裂变反应产生热能,热量被自身吸收并带走,流出堆芯后重返次临界状态,这样可以做到循环使用,运行时氟盐热容可获得比先前的核电技术更高效率的热能,这代表着热电转换效率更高,其采用布雷顿热循环,热点转换效率可达到45%-50%,高于目前主流反应堆朗肯循环(33%),可是利用热量更大。

第三,节省水资源,环境兼容性大。

上面讲了钍基反应堆的冷却剂是复合型氟化盐,不像铀和钚反应堆那样需要消耗大量的水资源,所以环境兼容性较大,在缺水的地方也可以建造和运行。

第四,钍矿资源远比铀和钚更丰富。

地球地层中钍的储量较高,远高于铀和钚等元素,如萤石矿中就含有钍,矿产来源要容易得多,我国目前已探明的钍蕴藏量在30万吨以上,诺贝尔物理学奖获得者,卡罗·卢比亚曾经说过,如果用它来发电,按照目前的电能消耗来算,中国钍的储量能够保证未来许多个世纪的发电供应,大致可以使用两万年。

五、6氟化铀

六氟化铀(UF6)是铀元素的一种氟化物,常温常压下为无色或淡黄色晶体。具放射性。相对密度4.68~5.09。熔点64.5~64.8℃(三相点温度)。沸点56.4℃。

六氟化铀 化学式:UF6 相对分子质量:352。当温度升高或压力降低时,很易升华成为气体(101.3kPa下56.4℃或13.17kPa下25℃时均升华为气体)。化学性质活泼,与水起剧烈反应,与大多数有机化合物起氟化反应,化学腐蚀性强。

用途

作核燃料,是铀的惟一稳定的气态化合物,广泛用于铀同位素分离厂的供料。

六、六氟化氙与水反应

XePtF6在室温下稳定 Pt在PtF6中处于较高价态,具备氧化性 Xe表现还原性,失去电子 遇水迅速分解,并释放出气体 不溶于非极性的四氯化碳 属于离子型化合物

七、六氟化铀容器使用要求

铀矿提炼主要分为开采、选矿和冶炼三个阶段。

开采阶段:在铀矿床中,使用地下或露天开采方式进行采矿。地下采矿是通过隧道、竖井等方式进行,而露天采矿则是直接从矿床表面进行采矿。开采后,将矿石送往选矿厂。

选矿阶段:在选矿厂中,矿石经过物理和化学方法的处理,分离出含铀矿物。首先,通过破碎、筛分、洗选等方法将矿石分离成各种不同的粒度和密度。然后,采用浮选、重选、磁选等方法,将含铀矿物从其他无用矿物中分离出来。选矿后,得到含铀的浓缩物。

冶炼阶段:含铀浓缩物经过化学和物理处理后,得到高纯度的铀化合物。然后,将铀化合物与氧化剂反应,将其转化为铀三氧化物。最后,通过还原、加热等方法,将铀三氧化物还原为金属铀。提炼出的铀通常是以氧化铀的形式存储和运输。

铀矿提炼流程需要严格遵守相关的安全规定和环保法规,确保生产过程的安全和环保。

八、六氟化铀与水反应吗

铀的化学转化是指把铀水冶厂精制的天然八氧化三铀(黄饼)或二氧化铀等中间产品制成铀的氧化物、氟化物和金属铀的过程。

天然二氧化铀是生产重水堆燃料棒束的重要原料,也是制取四氟化铀、六氟化铀和金属铀的重要中间产品。可用重铀酸铵(ADU)或三碳酸铀酰铵(AUC)作原料制备UO2。

四氟化铀制备: UF4是生产金属铀和UF6的关键中间产品。其制备方法有湿法和干法两种。原料均采用UO2。

湿法:在装有UO2物料的衬胶溶解槽内注入盐酸和氢氟酸生成络合溶液,接着再渐渐注入40%的氢氟酸便生成UF4,反应温度约为60~70℃。

干法反应炉常用卧式搅拌床、流化床或移动床。干法因流程短而经济性好,在工业上得到广泛应用。

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