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原子力産業における焼結金属フィルター技術

発電所の原子炉では、核分裂核燃料であるウランが大量に使用されます。 自然界には主に U-238、U-235、U-234 の 3 つの同位体があり、このうち核分裂性の U-235 が現在主に使用されている核燃料です。 しかし、天然ウラン鉱石は品位が低く、鉱体が点在し、量が少ないという特徴があります。 通常、ウラン含有量が 0.05% より高い場合は、鉱業価値があります。 では、ウランはどのようにして鉱石から使用可能な核燃料になるのでしょうか? では、核燃料がどのようにして「精製」されるのかを見てみましょう。

ウラン鉱石は採掘後、粉砕・粉砕されて微粉末となり、鉱石中の有用成分が化学試薬により可溶性化合物に変換され、選択的に溶解されて有用成分を含む溶液が得られます。 その後、ウランが精製され、鉱石浸出液から回収されます。 得られた化学濃縮物、この一次生成物は明るい黄色をしているため、「イエローケーキ」とも呼ばれ、一般にジウラン酸塩または三炭酸ウラニルです。 さらなる精製と変換作業が必要です。 ウラン精鉱は精製され、核純粋ウラン化合物が得られます。 現在、溶媒抽出法は、以前に採用されていた沈殿法に完全に取って代わりました。

まず、「黄色いケーキ」を硝酸に溶解して硝酸ウラニルの溶液を生成します。 湿式冶金によって調製されたジウラン酸固体は硝酸に非常に早く溶解し、反応後には少量の残留物のみが残ります。 不溶解残渣を濾過により除去し、濾液には過剰の硝酸および硝酸塩が含まれていた。

精製には溶媒抽出法が使用されます。 現在、ウラン精製所ではTBP抽出プロセスが採用されています。 TBH は、揮発性が低く、化学的安定性があり、抽出能力が大きいという特徴があります。 ウランが充填された有機相を水で洗浄した後、ウランを弱酸性の熱水で逆抽出して、核純粋な硝酸ウラニル溶液を得る。

次に、抽出・精製したウランと硝酸ウラニルおよびアンモニアを反応させてアンモニアジウラン酸沈殿を生成させ、濾過、乾燥、焼成などの工程を経て三酸化ウランが得られる。 二酸化ウランは水素化還元によって得られ、他のウラン化合物の製造原料として使用できるほか、原子炉染料として直接使用することもできますが、原子炉染料として直接使用すると、還元反応にはより高い温度が必要になります。 より高密度の二酸化ウランを生成します。

六フッ化ウランは、ウラン同位体を分離するための原料です。 六フッ化ウランを製造する場合、二酸化ウランとフッ化水素を500℃で反応させて四フッ化ウランを得た後、300~350℃でフッ素と反応させて六フッ化ウランを得る必要があります。 現在実際に行われているいくつかのウラン同位体分離法では、作動媒体として六フッ化ウランが使用されています。 しかし、それが製品であっても、尾鉱物質であっても、核色素として使用するには二酸化ウランの形の物質に変換する必要があります。 したがって、UF6 の生成と減少は両方とも変換と呼ばれます。

抽出精製と高温反応には、南京SHINKAI社製の特殊合金モネル®-400、インコネル®-600、316Lが使用されます。 核廃棄物の処理や水のろ過にも広く使用されています。

抽出精製、高温反応、過酷な化学環境では、南京SHINKAI社が製造する特殊ニッケル合金モネル®-400、インコネル®-600、ハステロイ® C-276 多孔質金属膜(SS304L の場合もあります)を使用して、 耐腐食性。 原子力廃水のろ過やHF(フッ化水素酸)などの腐食性ガスの処理にも広く使用されています。 標準的なミクロングレードまたは最小粒子除去量は、5ミクロンまたは20ミクロンなどです。外径、厚さ、長さ、接続/継手などのシリンダーの寸法には制限がなく、すべてのカートリッジはクライアントの要求に基づいてカスタマイズできます。 。 Shinkai は、さまざまなサイズの要求に対応できる完全なツール/金型を備えています。

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