[发明专利]一种含铀低温熔盐体系的反应介质、该体系的制备方法及应用

权利要求书

1.一种含铀低温熔盐体系在乏燃料干法后处理的铀回收过程以及制备高纯金属铀中的应用，其特征在于：所述含铀低温熔盐体系的反应介质包括溴化锂、溴化钾和溴化铯，该熔盐体系的熔点低于300℃；所述溴化锂、溴化钾和溴化铯的摩尔比为(0.45～0.65)：(0.05～0.25)：(0.20～0.40)；利用所述反应介质，以金属卤化物为氧化剂，金属铀为反应物，在液态熔盐中原位进行氧化还原反应，反应结束后，即得含铀低温熔盐体系。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：采用制备的含铀低温熔盐体系为电解质体系，以惰性金属为阴极，以金属铀棒或金属乏燃料为阳极，进行电解精炼，在阴极获得高纯金属铀；

其中，电解温度不高于400℃。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述含铀低温熔盐体系中还包括卤化铀，所述卤化铀中的铀在含铀低温熔盐体系中的质量分数为0.5～5.0％。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述卤化铀为氟化铀、氯化铀或溴化铀的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属卤化物氧化剂中金属离子的氧化能力大于三价铀离子，包括卤化锌、卤化铜、卤化亚铜、卤化铁、卤化亚铁、卤化镍、卤化锰中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，采用权利要求1所述的反应介质，卤化锌为氧化剂，金属铀作为反应物，在液态熔盐中进行原位氧化还原反应，反应温度大于240℃，反应结束后，即得含UX₃的低温熔盐体系；

其中，氧化还原反应方程式如下：3ZnX₂+2U＝3Zn+2UX₃，X为F、Cl或Br。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，根据3ZnX₂+2U＝3Zn+2UX₃反应方程式，定量加入卤化锌，加入过量金属铀，在熔盐体系中获得定量UX₃。