氟化物挥发法与精制氟化法所用铀矿石浓缩物标准剖析.pdf

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1、第29卷第4期铀矿冶Vo1．29NO．42010年l1月URANIUMMININGANDMETALIURGYNOV．2010氟化物挥发法与精制氟化法所用铀矿石浓缩物标准剖析夏德长(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：对比了氟化物挥发法与精制氟化法所用铀矿石浓缩物标准，前者对铀矿石浓缩物标准要求高，后者则要求低。氟化物挥发法利用沸点或升华温度的差异分离铀与杂质元素化合物；精制氟化法既利用沸点或升华温度差异分离铀与杂质元素化合物，又利用分配系数的差异分离铀与杂质元素化合物。精制氟化法比氟化物挥发法的纯化能力大2个数量级以上，是所用的2种铀矿石浓缩物标准差异产生的根本原因。关键词：

2、氟化物挥发法；精制氟化法；纯化能力中图分类号：TL213．1文献标志码：A文章编号：1000—8063(2010)04—0l81一O4经典的氟化物挥发法从铀矿石浓缩物生产法变体)和全面修订铀矿石浓缩物标准二大措施。UF主工艺的特点是预处理(使密度一致粒度均修订后的标准见表1。匀化)、NH。还原、氢氟化、氟化和分馏过程全部采精制氟化法从铀矿石浓缩物生产UF。，前段用干法，故俗称为全干法。该方法利用沸点或升采用湿法的TBP萃取，后段采用干法，包括还原、华温度差异纯化铀。因原铀矿石浓缩物中杂质元氢氟化和氟化。该方法既利用沸点或升华温度差素份额高，造成UF产品质量达不到要求，因此异纯化铀，又利用分

3、配系数差异纯化铀，其所用铀采取增加湿法脱Na和K工序(称为氟化物挥发矿石浓缩物标准见表1。表l2种铀矿石浓缩物不罚款标准注：√表示没有要求限值。表1结果表明：1)氟化物挥发法变体的铀矿l铀矿石浓缩物杂质标准剖析石浓缩物标准要求严格，精制氟化法的铀矿石浓缩物标准要求宽松。2)精制氟化法的标准中除1．1铁Mo与氟化物挥发法变体接近外，B、Ca、Fe、MgFe对氟化物挥发法变体的危害是消耗昂贵和Na的标准均比氟化物挥发法中相应的杂质元的无水HF。Fe对精制氟化法的危害是消耗素份额高1个数量级以上。为什么会有这么大的HNO。，其有益作用是配合P()4，因而消除了差距呢?笔者试图从铀矿石浓缩物中的单

4、一杂质P()j对TBP萃取铀时对分配系数的有害影响和元素的危害性、UF。标准允许份额以及2种纯化作盐析剂用]。方法的纯化能力大小进行剖析。Fe在UF。标准中不属于单列控制杂质元素，收稿日期：20lO一05—11作者简介：夏德长(1931)，男，湖南溆浦县人。研究员级高级工程师，长期从事铀纯化与转化的研究工作。l82铀矿冶第29卷它与Na等23个杂质元素的m(杂质元素)／物中(Na)／(u)不设限值。m(U)之和≤500t~g／g。K的危害性与Na类似，不重复叙述。氟化物挥发法变体仅氟化1艺对Fe有纯化1．3镁作用，纯化能力(以分离系数大小表示)为5．56×对氟化物挥发法来说，Mg的危害性为

5、：1)消103【。铀矿石浓缩物标准中／71(Fe)／m(U)一耗无水HF。2)MgF的烧结温度为495℃，低于0．15，即1500t~g／g，则UF。中可能的m(Fe)／氢氟化温度550C，它会发生烧结现象，既降低m(U)一0．27t~g／g。UO。向UF的转化率，又使生产设备难于正常运精制氟化法中，TBP萃取工艺对Fe的纯化行。该烧结块进人氟化炉因流化状态不佳、停留能力为8．20×103l，氟化工艺对Fe的纯化能力时间短、气固反应差而使得UF向UF的转化率为5．56×1O。，纯化能力总计为4．56×1O，比氟降低。化物挥发法变体对Fe的纯化能力大3个数量级氟化物挥发法变体在氢氟化过程之前

6、没有纯以上。取铀矿石浓缩物中m(Fe)／m(U)一1．5，化能力，铀矿石浓缩物中Mg全部进入UO中，即1．50×10t~g／g，则UF中(Fe)／m(U)<故Mg的不罚款限值很低，为0．02。氟化过程0．01t~g／g，低于氟化物挥发法变体生产的U中对Mg的纯化能力为1．39×10。。取铀矿石浓缩m(Fe)／m(U)。若欲达到UF。中z(Fe)／In(U)一物中(Mg)／．1(U)一0．02，即200g／g，则0．27g／g，则铀矿石浓缩物中(Fe)／m(U)一UF6中(Mg)／(U)一0．144g／g，占23个金1．23×10g／g。可见，从纯化角度看，铀矿石浓属杂质元素的(杂质元素)／

7、(U)的总和500缩物中m(Fe)／m(U)没有必要设限值。g／g的2．8×10；可见Mg不会影响U的纯度。1．2钠精制氟化法的TBP萃取工艺对Mg的纯化Na对氢氟化和氟化工艺的危害性为：1)当能力为4．07×1O。，取铀矿石浓缩物中(Mg)／UO2中m(Na)／m(u)>1OOg／g时，将降低UOm(U)一1．o×log／g，则UO。中(Mg)／和UF的转化率j。因为NaF的烧结温度为(U)一2．46g／g，它不会对氢