Особенности производства гексафторида урана

Аннотация. В работе представлены особенности производства гексафторида урана

Ключевые слова: фторирование, производство, гексафторид урана.

Технологический процесс получения гексафторида урана

Гексафторид урана обладает важными для технологии физическими свойствами, которые позволяют создать упрощенную производственную технологию. Это имеет большое значение для экономики современной атомной промышленности.

Предприятие производит в промышленных масштабах следующую продукцию:

- гексафторид урана для обогащения с содержанием изотопа урана-235 менее 1%;

- оксиды урана с содержанием изотопа урана-235 менее 1%;

- безводный фтористый водород и технический фтор;

- неорганические фториды: таблетированный бифторид натрия, гексафторид вольфрама и вольфрамовые тигли. 

Для получения конечного продукта – гексафторида урана – на предприятии существуют 4 производства, которые неразрывно связаны между собой.

Характеристика производства переработки жидких и твердых оборотов.

Переработка заключается в извлечении из оборотов и очистке урана от примесей, либо с целью получения концентрированного урансодержащего раствора для последующей переработки.

Технологическая схема производства состоит из:

- подготовки азотнокислых растворов урана к экстракционной очистке;

- экстракционной очистки азотнокислого раствора урана;

- подготовки и вывода маточных растворов и пульп из технологической схемы;

- узла «плавления», в котором кристаллическое сырье превращают в раствор.

Характеристика производства фтора и безводного фтористого водорода.

Предназначено для получения сопутствующего продукта фтора, который предназначен для получения гексафторида урана. Его качество никак не влияет на производство гексафторида урана, самое главное – количество подаваемого фтора. Чем больше подают фтора на производство, тем больше получается гексафторида урана.

Характеристика производства получения оксидов урана.

Прозводство предназначено для получения оксидов урана или просушенных полиуранатов аммония путем осаждения полиуранатов аммония из азотнокислых растворов урана и последующего термического разложения.

По основным технологическим стадиям производство разделено на 4 участка:

- участок для приема и выдачи азотнокислого раствора урана, амммиачной воды и азотной кислоты;

- участок для получения полиуританов аммония путем осаждения и фильтрации из азотнокислых растворов урана;

- участок для получения оксидов урана путем термического разложения (сушки и прокалки) полиуранатов аммония, для получения просушенных полиуранатов аммония (сушка без стадии прокалки). А также для очистки газовой фазы, образующейся в сушильных и прокалочных печах;

- участок для сорбционного извлечения урана из урансодержащих аммиачно-нитратных растворов.

Характеристика производства получения сырьевого гексафторида урана.

Сырьевой гексафторид урана – конечный продукт, который поставляется потребителю.

Для более наглядного примера работы и структуры предприятия на рисунке 1.1 представлена схема производства сырьевого гексафторида урана.

Сырье на предприятие доставляется в виде растворов в железнодорожных цистернах (ЖЦ), получившиеся оксиды и фториды урана затариваются на временное хранение в транспортный упаковочный комплект. Транспортный упаковочный комплект (ТУК) обеспечивает безопасность при перевозке радиоактивных оборотов в соответствии с требованиями «Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности» и «Правил безопасности при транспортировании радиоактивных материалов».

Рисунок 1.1. Схема производства сырьевого гексафторида урана

Большая часть добываемого природного урана проходит процесс фторирования до гексафторида урана. Но не только природный уран подвергается фторированием, весь регенерируемый отработавший в реакторах уран после радиохимической переработки возвращается в топливный цикл проходя фторирование и последующее дообогащение по урану-235.