способ получения тетрафторида урана

Формула изобретения

Способ получения тетрафторида урана, включающий восстановление урансодержащего соединения, отличающийся тем, что в качестве урансодержащего соединения используют октаоксид триурана, восстановление и фторирование октаоксида триурана ведут парами разложения фторида аммония, взятого в избытке 100-130 мол.% от стехиометрического количества, в интервале температур 260-700°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо получить тетрафторид урана.

Известен способ получения тетрафторида урана взаимодействием диоксида урана UO₂ с газообразным фтороводородом HF при 300-400°C [Химическая энциклопедия: В 5 т., т.5 / Ред. коллегия: Зефиров Н.С. (гл. ред.) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, 783 с. (Статья «Урана фториды», стр.45)]. Недостатком способа является низкий выход продуктов в одну стадию процесса.

Известен способ получения тетрафторида урана (прототип), основанный на восстановлении гексафторида урана UF₆ в пламени смеси H₂-F₂ [Химическая энциклопедия: В 5 т., т.5 / Ред коллегия: Зефиров Н.С. (гл. ред.) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. - 783 с. (Статья «Урана фториды», стр.45)]. Недостатком способа является использование дорогостоящих реагентов.

Задачей настоящего изобретения является разработка промышленного способа получения тетрафторида урана.

Поставленная задача решается тем, что тетрафторид урана получают взаимодействием октаоксида триурана с парами разложения фторида аммония, взятого в избытке 100-130% мольных от стехиометрического количества в интервале температур 260-700°C:

U₃O₈+12NH₄F=3UF₄+8H ₂O+6N₂+16H₂

В результате реакции происходит восстановление U⁶⁺ до U⁴⁺ и перевод оксидной формы урана во фторидную.

Пример 1. В реактор, нагретый до 300°C, подают октаоксид триурана массой 10 г и пары разложения фторида аммония, взятого в количестве 6,1 г. Получают порошок массой 11,227 г., выход продукта составляет 99,88%.

Пример 2. Отличается от Примера 1 тем, что реактор нагрет до 400°C. Получают порошок массой 11,231 г., выход продукта составляет 99,91%.

Пример 3. Отличается от Примера 1 тем, что реактор нагрет до 600°C. Получают порошок массой 11,217 г., выход продукта составляет 99,79%.

Технический результат заключается в снижении себестоимости конечного продукта за счет исключения энергозатрат на стадии восстановления оксида урана и снижении количества стадий передела.