[发明专利]一种U3O8或含钆U3O8筛上物处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于核燃料芯块制造方法，具体涉及一种U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物的处理方法。

背景技术

在生产核燃料陶瓷UO₂芯块和含钆UO₂芯块时，不可避免要产生一些外观不符合技术要求的废芯块。为了提高物料利用率，同时改善芯块制造工艺，通常把废芯块在一定工艺下氧化成U₃O₈或含钆U₃O₈添加到原料中回收利用。废芯块制备成U₃O₈或含钆U₃O₈的过程中，会产生少量的颗粒粒度不符合添加利用要求的粗颗粒，俗称筛上物。

针对这类筛上物，目前处理的方法是：按比例添加到UO₂粉末中，通过混合、预压制粒、球化、成型、烧结成烧结块，再氧化成符合技术条件的U₃O₈或含钆U₃O₈用于制造芯块时的添加。该法工艺流程长，原料投入大、能耗高、处理不彻底。

发明内容

本发明的目的是提供一种U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物处理工艺，该工艺能够实现筛上物直接转化成符合技术要求的U₃O₈或含钆U₃O₈，特别是物料颗粒粒度小于80目，实现100％的回收利用。

本发明是这样实现的，一种U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物处理工艺，它包括以下步骤：

(1)将U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物进行还原；

(2)将步骤(1)中得到的产物进行氧化；

(3)筛分、均匀化；

(4)添加到原料中生产芯块，实现筛上物的回收利用。

所述的步骤(1)为用钼盒分装U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物，每盒3～4kg，用烧结炉还原，烧结温度为1600℃～1745℃，烧结时间不少于12小时，烧结过程与芯块烧结同步进行。

所述的步骤(2)为通过烧结炉还原后的筛上物用JLX电阻炉空气气氛下氧化，料层厚不高于2cm，升温时间4小时，升温速率为100℃/h，保温温度530℃，保温时间200分钟以上。

所述的步骤(3)为经过还原和氧化后的粉末用旋振筛筛分处理，筛网为80目，筛下物通过单锥螺旋混料器均匀化处理后得到U₃O₈或含钆U₃O₈。

本发明的优点是，它简化了工艺流程、节约物料、降低了处理能耗、提高了处理效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述：

本发明的目的实现筛上物直接转化成符合技术要求的U₃O₈或含钆U₃O₈，实现100％的回收利用。

一种U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物处理工艺包括以下步骤：

(1)还原

用钼盒分装U₃O₈或含钆U₃O₈筛上物，每盒3～4kg，用烧结炉还原，烧结温度为1600℃～1745℃，在湿H₂气氛下烧结时间不少于12小时，总的H₂流量6000～7000L/h，露点35±2℃，烧结过程与芯块烧结同步进行，工艺制度同芯块烧结工艺。

(2)氧化

通过烧结炉还原后的筛上物用JLX电阻炉空气气氛下氧化，工艺制度为：料层厚不高于2cm，升温时间4小时，升温速率为100℃/h，保温温度530℃，保温时间200分钟以上。

(3)筛分、均匀化