無論天然鈾、富集鈾還是貧化鈾的六氟化物，其最終都要加工成UO2或金屬鈾。前者用於反應堆的燃料芯體製造；後者則先要將其轉化成UF4，再用Ca或Mg還原成金屬。
基本介紹
- 中文名：六氟化鈾還原
- 還原方法種類：3種
一、氫氣還原法
用氫氣還原UF6製備UF4是目前套用最廣的方法，其特點是產品的堆密度大、生產能力大而且操作性好。工業上已開發出兩種提供起始反應所需能量的方法：一種是經由高溫（約650攝氏度）反應器壁供給，成為熱壁法；另一種則由引入的F2與H2燃燒釋放的反應熱來供給，此時反應僅在狹窄的火焰區內進行，器壁仍可維持在較低溫度，成為冷壁法。熱壁法操作的嚴重缺點是：在塔壁上會生成熔結層，並不斷增厚，需要停車清楚，致使生產不能連續進行；清除工作的勞動強度大，防護條件差；不適宜處理批量大的物料。冷壁法由於還原反應能在火焰中被激發，並於瞬時間內完成，這就從根本上消除了熱壁法的缺點，且可順利實現連續氣相轉化過程。為使此過程更經濟，還開發了以 ClF3取代F2作為引發劑的方法。
二、四氯化碳還原法
當還原小批量的高富集度UF6時，控制溫度在150攝氏度以上並且讓CCl4大量過剩，UF6即可氟化CCl4並發生取代反應，被完全還原成UF4，其他反應物有各種氟氯烷（主要是CCl3F）及Cl2。反應要在熱壓釜中批式地進行。當轉化大量的低富集度或貧化的UF6時，可在350-400攝氏度下用迴轉爐處理。與氫氣還原法相比，此方法的操作裕度小，對工藝條件的控制要求較為嚴格；而且CCl4的消耗量大，尾氣組成複雜，氟氯甲烷的組成又不恆定，以致回收和利用都困難。
三、氨還原法
UF6與NH3在300-400攝氏度發生反應，生成NH4 UF5，再在大於450攝氏度的溫度下，於惰性氣體中分解可得。前段採用火焰反應器；後段則用臥式攪拌爐或流化床反應器。
