DE1171890B - Process for the production of uranium dioxide with a smooth surface and a round shape - Google Patents
Process for the production of uranium dioxide with a smooth surface and a round shapeInfo
- Publication number
- DE1171890B DE1171890B DEST16910A DEST016910A DE1171890B DE 1171890 B DE1171890 B DE 1171890B DE ST16910 A DEST16910 A DE ST16910A DE ST016910 A DEST016910 A DE ST016910A DE 1171890 B DE1171890 B DE 1171890B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- smooth surface
- added
- ammonia
- precipitate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
- C01G43/006—Compounds containing uranium, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
- C01G43/01—Oxides; Hydroxides
- C01G43/025—Uranium dioxide
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
- G21C3/44—Fluid or fluent reactor fuel
- G21C3/46—Aqueous compositions
- G21C3/50—Suspensions of the active constituent; Slurries
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
- G21C3/58—Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
- G21C3/62—Ceramic fuel
- G21C3/623—Oxide fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: COIgBoarding school Kl .: COIg
Deutsche Kl.: 12 η - 43/02 German class: 12 η - 43/02
Nummer: 1171 890Number: 1171 890
Aktenzeichen: St 16910IVa/12 ηFile number: St 16910IVa / 12 η
Anmeldetag: 15. September 1960Filing date: September 15, 1960
Auslegetag: 11. Juni 1964Opening day: June 11, 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Urandioxyd mit glatter Oberfläche und runder Form.The invention relates to a process for the production of uranium dioxide with a smooth surface and round shape.
Im Rahmen der Herstellung spaltbaren Materials und/oder potentiellen Spaltstoffes für Kernreaktoren, insbesondere solche, bei denen eine Suspension gekörnten, spaltbaren Materials in einer Trägerflüssigkeit angewandt wird, ist ein Verfahren vorteilhaft, mit dessen Hilfe gekörntes uranhaltiges Material von genau bestimmter Teilchengröße und nahezu runder Form auf direktem Wege zu gewinnen ist, d. h. ohne daß auf die chemische oder physikalische Herstellung die Anwendung verwickelter Trennungs- und/ oder Klassierverfahren zu folgen braucht, während es außerdem vorteilhaft ist, wenn für das Material wichtige Eigenschaften, nämlich eine glatte Oberfläche, in reproduzierbarer Weise zu erhalten sind.In the context of the production of fissile material and / or potential fissile material for nuclear reactors, especially those where a suspension of granular, fissile material in a carrier liquid is used, a method is advantageous, with the aid of which granular uranium-containing material from precisely defined particle size and almost round shape can be obtained directly, d. H. without that on chemical or physical production the application of intricate separation and / or classification procedure needs to be followed while it is it is also advantageous if properties that are important for the material, namely a smooth surface, can be obtained in a reproducible manner.
Diese Eigenschaften erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß man in einer Lösung eines Uransalzes, nachdem Ammoniak bis zum Ausfällungspunkt zugefügt worden ist, unter Rühren festes Ammoniumsulfat löst oder der Lösung eine konzentrierte Ammoniumsulfatlösung zusetzt, mit der Maßgabe, daß der Pn-Wert der Reaktionsflüssigkeit während der vorzugsweise bei Zimmertemperatur erfolgenden Nieder-Schlagsbildung nicht unter einem zwischen 2 und 3 liegenden kritischen Wert gehalten wird, daß man den anfallenden Niederschlag abtrennt, diesen nach einer Erwärmung, vorzugsweise auf etwa 150° C, mit einer wäßrigen Ammoniaklösung umsetzt und den dabei gebildeten Feststoff trocknet und anschließend reduziert.According to the invention, these properties are obtained in that, in a solution of a uranium salt, after ammonia has been added to the point of precipitation, solid ammonium sulfate with stirring dissolves or a concentrated ammonium sulfate solution is added to the solution, with the proviso that the Pn value of the reaction liquid during the preferably Precipitation that takes place at room temperature is not below a temperature between 2 and 3 lying critical value is maintained that the resulting precipitate is separated off, this after heating, preferably to about 150 ° C., with an aqueous ammonia solution and the solid formed thereby dries and then reduced.
Vorteilhaft führt man das Verfahren so durch, daß man der Lösung vor dem Zusatz des Ammoniaks ein Ammoniumsalz, vorzugsweise Ammoniumnitrat, zugibt.The process is advantageously carried out in such a way that the solution is added before the ammonia is added an ammonium salt, preferably ammonium nitrate, is added.
Das erfindungsgemäße Verfahrensmerkmal, daß der pH-Wert der Reaktionsflüssigkeit während der erfolgenden Niederschlagsbildung nicht unter einen zwischen 2 und 3 liegenden kritischen Wert sinkt, wobei der Niederschlag nachher abgetrennt wird, kann an sich durch bekannte Maßnahmen erfüllt werden. Es ist jedoch besonders günstig, den Anfangs-pH-Wert der Uranylsalzlösung durch Zusatz von z. B. Ammoniak oder Ammoniumhydroxyd auf einen genügend hohen Wert zu bringen.The process feature of this invention that the pH value does not drop to the reaction liquid during the taking place precipitate formation under a lying 2-3 critical value, wherein the precipitate is subsequently separated off, can be achieved by measures known per se. However, it is particularly favorable, the initial pH value of Uranylsalzlösung by adding such. B. to bring ammonia or ammonium hydroxide to a sufficiently high value.
Die wirkliche Größe des kritischen pH-Wertes, der an und für sich schon innerhalb genauer Grenzen liegt, wird im wesentlichen von der Konzentration der Uranylsalzlösung, von der ausgegangen wird, bestimmt. Dabei gilt, daß der kritische pH-Wert bei höherer Konzentration niedriger liegen kann.The real size of the critical p H -value which is in itself already within precise boundaries, essentially on the concentration of Uranylsalzlösung, starting from the determined. The rule is that the critical pH value may be lower at higher concentration.
Verfahren zur Herstellung von Urandioxyd mit glatter Oberfläche und runder FormProcess for the production of uranium dioxide with a smooth surface and round shape
Anmelder:Applicant:
Stichting Reactor Centrum Nederland, Den HaagStichting Reactor Centrum Nederland, The Hague
Vertreter:Representative:
Dr. F. Zumstein,Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann and Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger, Patent Attorneys, Munich 2, Bräuhausstr. 4th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Marie Egidius Antonius Hermans, Theo van der Pias, Arnheim (Niederlande)Marie Egidius Antonius Hermans, Theo van der Pias, Arnhem (Netherlands)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Niederlande vom 18. September 1959 (243 520)Netherlands of September 18, 1959 (243 520)
Der beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Niederschlag besteht aus uranhaltigem Material von komplexer Zusammensetzung, das aus Teilchen von glatter Oberfläche besteht, die nahezu Kugelform haben. Der Niederschlag hat eine Korngrößenverteilung mit einem scharfen Maximum bei einer genau bestimmten Teilchengröße.The precipitate obtained in the process according to the invention consists of uranium-containing material from complex composition, which consists of particles of smooth surface, the almost spherical shape to have. The precipitate has a grain size distribution with a sharp maximum at an exact certain particle size.
Die Maßnahme, vor dem Zusatz des Ammoniaks ein Ammoniumsalz, vorzugsweise Ammoniumnitrat, zugegeben, ist vor allem dann wichtig, wenn man von relativ hoch konzentrierten Uranyllösungen ausgehen will.The measure of adding an ammonium salt, preferably ammonium nitrate, before adding the ammonia, admittedly, it is especially important if you start from relatively highly concentrated uranyl solutions want.
Nach dem so hergestellten Niederschlag erhält man unter Erhaltung von Form und Korngrößenverteilung Urandioxyd. Dies kann durch Umsetzung des Niederschlags mittels wäßrigem Ammoniak unter leichter Erhitzung, z. B. zu 40° C, und anschließender Trocknung und Reduktion, z. B. mittels Wasserstoff, erfolgen.After the precipitate produced in this way, the shape and grain size distribution are retained Uranium dioxide. This can be done by converting the precipitate using aqueous ammonia with slight heating, e.g. B. to 40 ° C, and subsequent drying and reduction, z. B. by means of Hydrogen.
Das auf diese Weise anfallende Urandioxyd läßt sich sehr gut als spaltbares Material in einem Suspensionsreaktor mit kontinuierlicher Reinigung während des Betriebes verwenden (s. deutsche Patentschrift 948 000).The uranium dioxide obtained in this way can be used very well as a fissile material in a suspension reactor use with continuous cleaning during operation (see German patent specification 948,000).
Zu 50 ml einer wäßrigen Uranylnitratlösung, die je Liter 210 g Uran und 1,58 g Äquivalent NitrationenTo 50 ml of an aqueous uranyl nitrate solution containing 210 g of uranium and 1.58 g equivalent of nitrate ions per liter
409 599/220409 599/220
enthält, werden 2,0 g festes Ammoniumnitrat gegeben. Nachdem sich dieses aufgelöst hat, werden der Lösung bei einer Temperatur von 20° C 34 ml 1-n-Ammoniaklösung zugesetzt.contains, 2.0 g of solid ammonium nitrate are added. After this has dissolved, become 34 ml of 1N ammonia solution were added to the solution at a temperature of 20 ° C.
Anschließend werden darin unter Rühren 5,0 g festes Ammoniumsulfat gelöst; wenige Sekunden, nachdem das Sulfat vollständig gelöst ist, beginnt die Bildung eines gelben Niederschlages. Die Fällung ist nach 90 Minuten beendet. Am Ende der Niederschlagsbildung beträgt der pH-Wert der Flüssigkeit 2,9.Then 5.0 g of solid ammonium sulfate are dissolved therein with stirring; a few seconds after the sulfate has completely dissolved, a yellow precipitate begins to form. The precipitation is over after 90 minutes. At the end of precipitation the pH value of the liquid is 2.9.
Man erhält 9,4 g Niederschlag mit einem Gehalt von 64,9% U, 13,9% SO4- und 2,7% NH4 +.9.4 g of precipitate with a content of 64.9% U, 13.9% SO 4 - and 2.7% NH 4 + are obtained .
Der Niederschlag besteht aus nahezu runden Körnern mit glatter Oberfläche. Die Komgrößenverteilung weist bei 10 μ ein scharfes Maximum auf.The precipitate consists of almost round grains with a smooth surface. The grain size distribution has a sharp maximum at 10 μ.
Aus dem Niederschlag fiel nach Vorerhitzung bis zu 150° C, nach Umsetzung mittels Ammoniaklösung und Reduktion mittels Wasserstoff, körniges UO2 von glatter Oberfläche und nahezu Kugelform ao an. Die Korngrößenverteilung wies bei 7 μ ein scharfes Maximum auf.After preheating up to 150 ° C., after reaction with ammonia solution and reduction with hydrogen, granular UO 2 with a smooth surface and almost spherical shape ao was obtained from the precipitate. The grain size distribution showed a sharp maximum at 7 μ.
Zu 50 ml einer wäßrigen Uranylnitratlösung, die je Liter 433 g Uran und 3,62 Grammäquivalent Nitrationen enthält, werden 0,44 g festes Ammoniumnitrat gegeben. Nachdem sich dieses aufgelöst hat, werden der Lösung bei einer Temperatur von 15° C 30 ml 2 N Ammoniaklösung zugesetzt.To 50 ml of an aqueous uranyl nitrate solution containing 433 g of uranium and 3.62 gram equivalent of nitrate ions per liter contains 0.44 g of solid ammonium nitrate. After this has dissolved, become 30 ml of 2N ammonia solution were added to the solution at a temperature of 15 ° C.
Anschließend werden darin unter Rühren 10,0 g festes Ammoniumsulfat gelöst; 30 Sekunden, nachdem sich das Sulfat vollständig gelöst hat, beginnt die Bildung eines gelben Niederschlages. Die Fällung ist nach 60 Minuten beendet. Am Ende der Niederschlagsbildung beträgt das pH der Flüssigkeit 2,3.Then 10.0 g of solid ammonium sulfate are dissolved therein with stirring; A yellow precipitate begins to form 30 seconds after the sulfate has completely dissolved. The precipitation is over after 60 minutes. At the end of precipitation, the p H of the liquid is 2.3.
Es fallen 12,8 g Niederschlag mit einem Gehalt von 64,0% U, 14,4% SO4-- und 3,3% NH4 + an.There are 12.8 g of precipitate with a content of 64.0% U, 14.4% SO 4 - and 3.3% NH 4 + .
Der Niederschlag besteht aus nahezu runden Körnern von glatter Oberfläche. Die Korngrößenverteilung weist bei 6 μ ein scharfes Maximum auf.The precipitate consists of almost round grains with a smooth surface. The grain size distribution has a sharp maximum at 6 μ.
Aus dem Niederschlag wurde, nach Vorerhitzung bis auf 150° C, nach Umsetzung mittels Ammoniaklösung und Reduktion mittels Wasserstoff körniges UO2 von glatter Oberfläche und nahezu runder Form erhalten.After preheating to 150 ° C., after reaction with ammonia solution and reduction with hydrogen, granular UO 2 with a smooth surface and almost round shape was obtained from the precipitate.
Die Korngrößenverteilung weist bei 4 μ ein scharfes Maximum auf.The grain size distribution shows a sharp maximum at 4 μ.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL243520 | 1959-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1171890B true DE1171890B (en) | 1964-06-11 |
Family
ID=19751938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEST16910A Pending DE1171890B (en) | 1959-09-18 | 1960-09-15 | Process for the production of uranium dioxide with a smooth surface and a round shape |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE595101A (en) |
| DE (1) | DE1171890B (en) |
| FR (1) | FR1271794A (en) |
| GB (1) | GB968679A (en) |
| NL (2) | NL243520A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1127384A (en) * | 1978-04-28 | 1982-07-13 | Tadeusz W. Zawidzki | Uranium dioxide pellets |
| US4409157A (en) * | 1981-01-21 | 1983-10-11 | Haas Paul A | Method for improved decomposition of metal nitrate solutions |
-
0
- NL NL112594D patent/NL112594C/xx active
- NL NL243520D patent/NL243520A/xx unknown
-
1960
- 1960-09-15 DE DEST16910A patent/DE1171890B/en active Pending
- 1960-09-15 BE BE595101A patent/BE595101A/en unknown
- 1960-09-16 FR FR838775A patent/FR1271794A/en not_active Expired
- 1960-09-16 GB GB32006/60A patent/GB968679A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL112594C (en) | |
| FR1271794A (en) | 1961-09-15 |
| GB968679A (en) | 1964-09-02 |
| NL243520A (en) | 1966-03-15 |
| BE595101A (en) | 1961-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1257753B (en) | Process for the production of a nickel and / or cobalt hydrogenation catalyst activated by zirconium dioxide | |
| DE1114794B (en) | Process for the extraction of uranium by the alkaline treatment of uranium ores | |
| DE1194582B (en) | Process for pre-decontamination of nuclear fuel to be processed | |
| DE2135731C3 (en) | Process for the extraction of nickel and copper from manganese nodules | |
| DE2418801A1 (en) | PROCESS FOR SEPARATING MANNITOL AND SORBITOL FROM SOLUTIONS CONTAINING THESE POLYOLS | |
| DE1223353B (en) | Process for the production of a mixture of uranium and plutonium oxides | |
| DE1171890B (en) | Process for the production of uranium dioxide with a smooth surface and a round shape | |
| DE2037232B2 (en) | Process for the production of oxidic and carbidic nuclear fuel and debris particles for high-temperature reactors | |
| DE1571179A1 (en) | Improvement for coating powdery materials | |
| DE1147930B (en) | Process for the production of finely divided uranium dioxide of certain particle sizes | |
| DE1592229A1 (en) | Process for the production of dense particles of oxides of the actinide metals | |
| DE2513232C3 (en) | Process for the preparation of an aqueous solution of a salt of an actinidene metal which is substoichiometric with regard to the acid residues | |
| DE1489848C3 (en) | Process for the production of nuclear fuel particles | |
| DE1592546A1 (en) | Process for the production of uranium oxide sols | |
| DE1667840A1 (en) | Process for the production of uranium trioxide aquasols | |
| DE1196629B (en) | Process for the production of nonionic, therapeutically usable ferric hydroxide-dextran complexes | |
| DE502677C (en) | Process for the production of chlorine-free lead carbonate | |
| DE565232C (en) | Manufacture of barium carbonate | |
| DE6912626U (en) | CHARCOAL BRIQUETTES OF THE SMOKE OR SMOKE-FREE TYPE, AS WELL AS PROCESS FOR PRODUCING THE BRIQUETTE | |
| DE764707C (en) | Process for the extraction of organic substances from the sulphite waste liquor | |
| DE873692C (en) | Process for the production of basic aluminum salts | |
| DE1265131B (en) | Process for the separation of anions of oxygen acids from a solution | |
| DE848647C (en) | Process for the extraction of radium or mesothorium from concentrates or ores containing radium or mesothorium | |
| DE1444401C3 (en) | Process for encapsulating water, aqueous solutions or dispersions in microcapsules | |
| DE1667240C3 (en) | Process for the production of a mixed sol containing 6-valent uranium oxide and 4-valent thorium oxide with a uranium / thorium ratio of 1: 1 to 1: 3.3, and use of the mixed sol for the production of granular gels and oxides |