[发明专利]一种磨削渣处理方法

说明书

本发明属于核燃料制造技术领域，具体涉及一种磨削渣处理方法。该方法依次包括如下步骤：将磨削渣在还原性氛围下放入烧结炉，烧结后形成板结的二氧化铀；经过烧结后的磨削渣进行氧化，变成粉末状的U₃O₈；然后，将U₃O₈粉末通过旋振筛筛分处理，再通过单锥螺旋混料器进行颗料均匀化处理后得到均质的U₃O₈粉末；将均质的U₃O₈粉末添加到UO₂粉末原料中制备芯块，U₃O₈粉末添加量不超过20％。有益效果在于：能够将UO₂芯块制造中产生的磨削渣转化为一种物理性能和添加性能优越的U₃O₈粉末，显著提高回收物料的添加比，从而提高处理过程效率和磨削渣利用率。采用该方法处理磨削渣能够实现磨削渣100％的在线回收利用，同时芯块质量不受影响。

技术领域

本发明属于核燃料制造技术领域，具体涉及一种磨削渣处理方法。

背景技术

采用粉末冶金法制备陶瓷UO₂芯块，烧结后的陶瓷块必须通过无芯外圆磨对芯体进行精整，达到设计的外形尺寸。外圆磨的过程中生产的磨削渣占芯块总重的3％～5％，回收利用磨削渣对于提高UO₂芯块生产经济性具有重要意义。现有技术中磨削渣的利用处理，主要采用如下方案：将磨削渣在500℃左右进行氧化，生产U₃O₈粉末，然后按3％至5％添加到UO₂粉末中进行芯块制备，实现磨削渣的回收利用。

但该方法存在如下不足：氧化后的磨削渣颗粒极细，吸附性很强，流动性较差，过筛作业效率很低；另外，这种粉末的降密性能很弱，添加制备芯块对芯块外观质量有不利影响，因此磨削渣综合利用的效果不太理想。

综上，需要提供一种新的磨削渣处理方法，以改进现有工艺提高磨削渣的综合利用效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有磨削渣处理方法回收利用效率低、性能差的技术问题，提供了一种磨削渣处理方法，能够显著提高转化生成的U₃O₈粉末的物理性能和添加性能。

本发明的技术方案如下：

一种磨削渣处理方法，依次包括如下步骤：将磨削渣在还原性氛围下放入烧结炉，烧结后形成板结的二氧化铀；经过烧结后的磨削渣进行氧化，变成粉末状的U₃O₈；然后，将U₃O₈粉末通过旋振筛筛分处理，再通过单锥螺旋混料器进行颗料均匀化处理后得到均质的U₃O₈粉末；将均质的U₃O₈粉末添加到UO₂粉末原料中制备芯块，U₃O₈粉末添加量不超过20％。

进一步地，在进行烧结前，将UO₂芯块制造中产生的磨削渣用钼盒分装，每个钼盒分盛2.2～3.9kg磨削渣，然后将钼盒放入烧结炉进行烧结。

进一步地，所述烧结过程的温度不低于1200℃，烧结时间不低于7小时。

进一步地，所述还原性氛围由H₂或湿H₂气体提供；所述H₂流量不低于2500L/h，总的H₂流量6000～7000L/h。

进一步地，所述烧结炉中分为烧结Ⅰ区、烧结Ⅱ区和高温区，钼盒放入烧结舟中，将烧结舟间隔推入烧结炉中烧结；所述预烧Ⅰ区500±150℃，预烧Ⅱ区750±150℃，高温区1700-1800℃，推舟间隔时间不高于55min/舟。