一种催化加氢还原硝酸铀酰制备硝酸铀的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用催化加氢还原硝酸铀酰(六价铀)制备硝酸铀(四价铀)的方法,原料液储罐中的硝酸铀酰与硝酸混合后与循环氢气经反应器一端进入到装有催化剂的高压加氢反应器中，硝酸铀酰被氢气催化还原为硝酸铀，过量的氢气和产品硝酸铀经反应器另一端流出反应器。该气液混合物经在线滴加硝酸肼或肼溶液使其溶液从氧化态转化还原态后进入到高压气液分离器分离，通过碱液将气相中的氮氧化物吸收分离，氢气经压缩机加压后进入到高压氢气储罐中，其中液相产品经分离器底部排除进入到常压液相产品氢气置换塔中，在该塔中通过使用氮气鼓泡装置将液相中的溶解氢去除，从而确保后续工艺的安全，所得气体进入到高放尾气的处理系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
一种催化加氢还原硝酸铀酰制备硝酸铀的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备四价铀的工艺过程，特别是催化加氢还原硝酸铀酰(六价铀)制备硝酸铀(四价铀)的工艺过程。

技术介绍

[0002]随着核电大规模开发与应用，核乏燃料清洁处理与高效回收利用已经成为核电进一步发展的关键所在。目前，国内外后处理厂主要采用的技术为Purex工艺流程。在该工艺过程中首先通过萃取单元将有价值的铀钚元素萃取到有机相中，从而与绝大多数裂片元素分离，实现去污的目的；随后，加入四价铀作为还原剂，将四价钚还原为三价进入到水相中，但六价铀仍停留在油相中，从而实现铀钚高效分离纯化。该过程最大优点为，在将亲油性四价钚还原为亲水性的三价同时将新加入四价铀氧化为六价，这样实现了不引入任何杂质离子前提下，实现铀/钚清洁分离和高效利用。因此为了实现上述过程，除了应有的萃取工艺过程以外，开发一种六价铀还原生成四价铀的工艺过程和相关的反应设备，对于整个工艺开发和利用非常重要。
[0003]在目前我国技术中，四价铀制备主要依靠电解，制备出的料液中四价铀含量仅为75％(总铀浓度200g/l,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化加氢还原硝酸铀酰制备硝酸铀的方法，采用的装置包括原料液储罐、氢气储气罐、催化加氢反应器、高压气液分离罐、反应尾气吸收塔，产品液氢气置换塔、吸收用碱液储罐；原料液储罐(1)中硝酸铀酰和硝酸混合溶液经流量计计量和高压氢气储罐(2)的氢气经计量泵计量后进入催化加氢反应器(3)中，在催化加氢反应器(3)中负载型贵金属催化剂与氢气的作用下硝酸铀酰中的六价铀被催化还原为四价铀，产品液与过量(相对于硝酸铀酰)氢气的气液混合物离开催化加氢反应器后，经在线滴加硝酸肼和/或肼后进入到高压气液分离器(4)中进行气液分离，其中气相混合物从分离器顶端流出进入到反应尾气吸收塔中将反应过程中产生的NOx(X为1-2)经碱液吸收除去后加压循环后揉返回进入到氢气储气罐中循环备用，液相产品从气液分离器(4)底部流出进入到产品液氢气置换塔(6)中，在该塔中液相溶解氢经氮气置换去除后气相进入高放废气处理系统后直接放空，液相产物即为产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中原料液储罐(1)中原料液的组成(质量百分比)：硝酸铀酰：5％-40％；硝酸：5％-20％；水为余量；优选硝酸铀酰：20％-35％；硝酸：8％-20％；水为余量；在线滴加硝酸肼和/或肼，滴加后混合物中硝酸肼...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德扬，侯宝林，赵许群，梁兵连，史海，李雪，张旭，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：