本发明专利技术涉及一种核燃料处理工艺，具体是铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，该工艺是将燃料元件清洗、切割后，在60～100℃的加热条件下用浓度为20.0～80.0g?L-1的NaOH和浓度为60.0～100.0g?L-1的NaNO3混合溶液进行溶解，然后将溶解液冷却静置、过滤、洗涤，将溶解液与不溶固体进行分离，得到铀钼合金粉末。采用本发明专利技术的工艺方法，可使铝合金全部溶解进入溶液相，有效的降低了铀的损失率，铀回收率达99.3％以上。分离后的铀钼合金粉末经处理后可返回再用，降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种核燃料处理工艺，具体涉及一种利用化学去壳法去除UMo/Al弥散型燃料元件中的铝合金包壳及铝基体，分离回收铀钼合金芯体粉末的工艺。
技术介绍
为了降低生产成本和满足环保要求，须对核燃料的废板元件进行处理回收。目前，对铝合金包壳燃料的回收工艺有化学去壳法、电解去壳法、机械去壳法等。 但电解去壳法、机械去壳法使用的设备复杂，成本较高。化学去壳法密封性好，对空气的污染较小。经检索，采用上述方法对铀钼/铝弥散型燃料元件中的铀钼合金的分离回收工艺均未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作简单、可有效分离回收UMo/Al弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的工艺。本专利技术的技术方案如下—种铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，其特征在于所述的回收工艺具体步骤如下1.清洗用CCl4和丙酮依次对铀钼/铝弥散型燃料板进行清洗；2.切割将清洗后的铀钼/铝弥散型燃料板机械切割成细条状碎片；3.溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为20. 0 80. Og Γ1的NaOH和浓度为60. 0 100. Og Γ1的NaNO3混合溶液，加热至60 100°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出时，停止加热，冷却静置；4过滤采用真空抽滤装置将溶解冷却后的固液混合物进行负压抽滤；5.洗涤用去离子水和无水乙醇依次对抽滤后的铀钼合金粉末进行洗涤，然后干燥放置。其附加特征是所述回收工艺的具体步骤2中每条UMo/Al弥散型燃料板细条状碎片的质量为 0. 05 0. 15g。所述回收工艺的具体步骤(5)中的去离子水和无水乙醇的量液固比为1 1 3 I0本专利技术的效果在于采用本专利技术的工艺方法，可使铝合金全部溶解进入溶液相，有效的降低了铀的损失率，铀回收率达99. 3%以上；固相经沉淀、过滤，使铝与铀钼合金粉末达到分离，分离后的铀钼合金粉末经处理后，可返回再用，降低了生产成本。附图说明图1是铀损失率随氢氧化钠浓度变化的趋势图。图2是铀损失率随硝酸钠浓度变化的趋势图。具体实施例方式由于金属铀在室温下可以被水氧化，进而与碱反应生成铀酸盐，造成铀的损失。对于铀钼/铝弥散型燃料，在去除铝合金包壳及铝合金粉末基体的过程中尽量减少铀的损失是工艺技术上的重点之一，本专利技术的铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，采用化学去壳法，将燃料元件清洗、切割后，在60 100°C的加热条件下用浓度为20. 0 80. Og L—1的NaOH和浓度为60. 0 100. Og厂1的NaNO3混合溶液进行溶解，然后将溶解液冷却、静置；再抽滤冷却后的溶解液，将溶液与不溶固体进行分离，得到不溶物铀钼合金粉末。具体步骤如下1.清洗用CCl4和丙酮依次对铀钼/铝弥散型燃料板进行清洗；2.切割将清洗后的铀钼/铝弥散型燃料板机械切割成0. 05 0. 15g的细条状碎片；3.溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为20. 0 80. Og Γ1的NaOH和浓度为60. 0 100. Og Γ1的NaNO3混合溶液，加热至60 100°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出时，停止加热，冷却静置；4过滤采用真空抽滤装置将溶解冷却后的固液混合物进行负压抽滤；5.洗涤用量液固比为1 1 3 1的去离子水和无水乙醇依次对抽滤后的铀钼合金粉末进行洗涤，然后干燥放置。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述实施例11.清洗用CCl4和丙酮依次对铀钼/铝弥散型燃料板进行清洗；2.切割将清洗后的铀钼/铝弥散型燃料板机械切割成0. 05g的细条状碎片；3.溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为20g L—1 的NaOH和浓度为60. Og L—1的NaNO3的混合溶液，加热至100°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出，停止加热，冷却静置；4.过滤将溶解冷却后的固液混合物进行抽滤；5.洗涤用量液固比为1 1 3 1的去离子水和无水乙醇依次对抽滤后的铀钼合金粉末进行洗涤，然后干燥放置。实施例21.同实施例1 ；2.切割将清洗后的UMo/Al弥散型燃料板机械切割成质量为0. Ig的细条状碎片；3.溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为50g L—1 的NaOH和浓度为80. Og L—1的NaNO3的混合溶液，加热至80°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出，停止加热，冷却静置；4.同实施例1 ；5.同实施例1 ；实施例31.同实施例1 ；2.切割将清洗后的UMo/Al弥散型燃料板机械切割成质量为0. 15g的细条状碎片；3.溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为80. Og L—1的NaOH和浓度为100. Og L—1的NaNO3的混合溶液，加热至60°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出，停止加热，冷却静置；4.同实施例1 ；5.同实施例1 ；上述实施例铀回收率的情况如下表权利要求1.一种铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，其特征在于 所述的回收工艺具体步骤如下(1)清洗用CCl4和丙酮依次对铀钼/铝弥散型燃料板进行清洗；(2)切割将清洗后的铀钼/铝弥散型燃料板机械切割成细条状碎片；(3)溶解将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为20.0 80. Og Γ1的NaOH和浓度为60. 0 100. Og Γ1的NaNO3混合溶液，加热至60 100°C，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出时，停止加热，冷却静置；(4)过滤采用真空抽滤装置将溶解冷却后的固液混合物进行负压抽滤；(5)洗涤用去离子水和无水乙醇依次对抽滤后的铀钼合金粉末进行洗涤，然后干燥放置。2.按照权利要求1所述的铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的回收工艺，其特征在于所述回收工艺的具体步骤O)中每条铀钼/铝弥散型燃料板细条状碎片的质量为 0. 05 0. 15g。3.按照权利要求1或2所述的铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的回收工艺，其特征在于所述回收工艺的具体步骤(5)中的去离子水和无水乙醇的量液固比为 1 1 3 1。全文摘要本专利技术涉及一种核燃料处理工艺，具体是铀钼/铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，该工艺是将燃料元件清洗、切割后，在60～100℃的加热条件下用浓度为20.0～80.0g L-1的NaOH和浓度为60.0～100.0g L-1的NaNO3混合溶液进行溶解，然后将溶解液冷却静置、过滤、洗涤，将溶解液与不溶固体进行分离，得到铀钼合金粉末。采用本专利技术的工艺方法，可使铝合金全部溶解进入溶液相，有效的降低了铀的损失率，铀回收率达99.3％以上。分离后的铀钼合金粉末经处理后可返回再用，降低了生产成本。文档编号C22B34/34GK102277494SQ20101019570公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日专利技术者任萌, 刘锦洪, 孟庆阳, 朱常桂, 李佳 申请人:中国核动力研究设计院本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种铀钼／铝弥散型燃料元件中铀钼合金粉末的溶解分离回收工艺，其特征在于：所述的回收工艺具体步骤如下：（１）清洗：用ＣＣｌ４和丙酮依次对铀钼／铝弥散型燃料板进行清洗；（２）切割：将清洗后的铀钼／铝弥散型燃料板机械切割成细条状碎片；（３）溶解：将切割后的燃料元件放入溶解反应器中，向反应器中加入浓度为２０．０～８０．０ｇ Ｌ－１的ＮａＯＨ和浓度为６０．０～１００．０ｇ Ｌ－１的ＮａＮＯ３混合溶液，加热至６０～１００℃，并不断搅拌，形成固液混合物，直至不再有气泡冒出时，停止加热，冷却静置；（４）过滤：采用真空抽滤装置将溶解冷却后的固液混合物进行负压抽滤；（５）洗涤：用去离子水和无水乙醇依次对抽滤后的铀钼合金粉末进行洗涤，然后干燥放置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任萌，李佳，孟庆阳，刘锦洪，朱常桂，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：90
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