核化学与放射化学
覈化學與放射化學
핵화학여방사화학
HE HUAXUE YU FANGSHE HUAXUE
2015年
2期
71-76
,共6页
孙理鑫%牛永生%张焕琦%胡聪伟%窦强%吴国忠%李晴暖
孫理鑫%牛永生%張煥琦%鬍聰偉%竇彊%吳國忠%李晴暖
손리흠%우영생%장환기%호총위%두강%오국충%리청난
UF4%氟化反应%傅里叶红外光谱技术%动力学
UF4%氟化反應%傅裏葉紅外光譜技術%動力學
UF4%불화반응%부리협홍외광보기술%동역학
UF4%fluorination reaction%FTIR%kinetics
利用自行研制的氟化挥发实验装置,通过 UF4和 F2之间的气-固反应制备 UF6。实验中将傅里叶红外光谱技术用于氟化过程的在线监测,并用 XRD 和 ICP-MS 分析方法对反应产物和氟化残余物进行了表征,在此基础上对工艺流程进行了评估。研究表明,氟化反应工艺合理、红外光谱技术在线监测方法可行。研究还表明低温下抽真空的方法能有效除去产物 UF6中的 HF 杂质。利用球形颗粒缩小未反应核模型,对实验数据进行拟合,得到反应温度300℃、氟气体积分数为5%时氟化反应速率常数为0.0027 min-1。
利用自行研製的氟化揮髮實驗裝置,通過 UF4和 F2之間的氣-固反應製備 UF6。實驗中將傅裏葉紅外光譜技術用于氟化過程的在線鑑測,併用 XRD 和 ICP-MS 分析方法對反應產物和氟化殘餘物進行瞭錶徵,在此基礎上對工藝流程進行瞭評估。研究錶明,氟化反應工藝閤理、紅外光譜技術在線鑑測方法可行。研究還錶明低溫下抽真空的方法能有效除去產物 UF6中的 HF 雜質。利用毬形顆粒縮小未反應覈模型,對實驗數據進行擬閤,得到反應溫度300℃、氟氣體積分數為5%時氟化反應速率常數為0.0027 min-1。
이용자행연제적불화휘발실험장치,통과 UF4화 F2지간적기-고반응제비 UF6。실험중장부리협홍외광보기술용우불화과정적재선감측,병용 XRD 화 ICP-MS 분석방법대반응산물화불화잔여물진행료표정,재차기출상대공예류정진행료평고。연구표명,불화반응공예합리、홍외광보기술재선감측방법가행。연구환표명저온하추진공적방법능유효제거산물 UF6중적 HF 잡질。이용구형과립축소미반응핵모형,대실험수거진행의합,득도반응온도300℃、불기체적분수위5%시불화반응속솔상수위0.0027 min-1。
The gas-solid reaction of uranium tetrafluoride (UF4 )with fluorine (F2 )resulting uranium hexafluoride (UF6 )has been investigated using self-developed fluoride volatility equipment.In this study,the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)was used for in-situ monitoring of fluorination process,while X-ray diffraction (XRD)and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)to characterize the reaction product and the residue.Based on the analytical data,the process designed for recovery of uranium by fluo-ride volatility was evaluated.The results show that the fluorination process,and the in-situ monitoring of process by FTIR are feasible.In addition,the hydrogen fluoride (HF)as an impurity in the product is removed effectively by vacuuming at low temperature.The kinetic data indicates that the rate constant of fluorination reaction is 0.002 7 min-1 at 300 ℃ and 0.2 L/min φ= 5% F2 by fitting the experimental data using the shrinking core model of spherical particles.