بازيابي اورانيم از صفحه‌هاي سوخت بدل و تخليص آن با روش‌هاي رسوب‌‌گيري تركيبي

Recovery and Purification of Uranium from Dummy Fuel Plates with Combined Precipitation Methods

اين مقاله جداسازي و تخليص اورانيم از ته‌ماند‌هاي صفحه‌هاي آلومينيمي سوخت اكسيدي بدل به شيوه­‌ي رسوب­‌گيري تركيبي را گزارش مي­‌كند. در اين روش ابتدا قطعه‌هاي صفحه­‌هاي سوخت بدل حاوي U3O8 در محلول سود حل و سوسپانسيون حاصل، با محلول 40 درصد HF وارد واكنش شد. محصول به دست آمده تحت عمليات گرمايي قرار گرفت تا اورانيم چهار ظرفيتي آن توسط اكسيژن هوا اكسيد شود. در ادامه اورانيم، از ناخالصي‌­ها فروشويي و جداسازي و به شكل تركيب‌هاي خيلي خالص آمونيم اورانيل كربنات (AUC) و آمونيم دي اورانات (ADU) رسوب داده شد. اين حد واسط­ها با عمليات تكليس به 8O3U خالص تبديل شد. داده­هاي تجزيه‌هاي عنصري نشان داد كه 8O3U توليد شده با اين روش در مقايسه با 8O3U به دست آمده از UF6 خالص و هم­چنين از U3O8 توليد شده از صفحه‌هاي معيوب واقعي سوخت اكسيدي كه با فرايند استخراج با حلال از محيط اورانيل نيترات هگزا هيدرات (UNH) در منابع علمي خالص‌سازي شده‌­اند، از خلوص بالاتري برخوردار است. هم­زمان دو نمونه­‌ي پودر U3O8خالص با دانه­‌بندي 86 و 94 درصد بالاي µm 45 مستقيماً از محلول­‌هاي فروشويي بي­كربنات آمونيم با تشكيل رسوب آمونيم اورانيل كربنات نيز توليد شد كه مشخصه‌هاي آن­‌ها قابليت كاربرد اين شيوه را از نظر خلوص شيميايي و اندازه‌ي دانه‌بندي U3O6 توليد شده براي اورانيم غني شده در خط توليد صفحه­‌هاي سوخت تأييد مي‌­نمايد.

In this paper, separation and purification of uranium from scraps of aluminum oxide fuel plates with combined precipitation methods are reported. In this method, the virtual plate fuel fragments containing U3O8 were dissolved in caustic soda solution. Then, the suspension obtained from dissolution of the aluminum sheath, and particles of U3O8 was reacted with 40% HF solution. The product obtained was subjected to heat treatment to oxidize its U4+ by air oxygen. Next, the uranium in the product oxidized by the leaching process was leached and separated from the impurities and was precipitated in the form of the very pure compounds of AUC and ADU. These intermediaries were converted to pure U3O8 by calcination. The results of the analyses show that U3O8 produced in this way have higher purity compared to U3O8 produced from pure UF6 as well as from U3O8 from defective actual oxide fuel plates which in scientific sources have been purified by the solvent extraction process from the UNH. At the same time, in this method two samples of pure U3O8 powder with grain size of 86% and 94% (above 45 microns) are also produced directly from ammonium bicarbonate leached solutions through formation of AUC sedimentation, the characteristics of which recommend the applicability of this method in terms of chemical purity and grain size of U3O8 produced for enriched uranium in a fuel plate manufacturing line.