UF_4氟化反应及其反应动力学

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0.002 7min-1。

熔盐体系中UF4的氟化挥发工艺技术

高温氟化挥发技术是分离回收乏燃料中铀的干法分离技术之一。在KF-ZrF 4(摩尔分数为42%-58%,FKZr)熔盐体系中进行铀氟化挥发实验,并将傅里叶红外光谱技术用于氟化过程的在线监测,通过低温多级冷凝方式收集挥发产物UF 6。氟化反应后熔盐中的铀质量分数降至2.5×10^-3%以下,UF 4的转化率高于99.9%,产物冷凝回收率达到90%以上。结果表明:红外光谱在线监测技术可用于熔盐体系铀氟化反应过程的监测,氟化挥发过程对模拟裂片元素,尤其是碱金属和稀土元素去污效果较好,去污因子为103~105。

金精矿生物氧化过程中菌体吸附的重要性研究

利用改进装置探索了无菌以及嗜酸性氧化亚铁硫杆菌分别吸附于矿石表面、游离于培养基中等条件下,矿石氧化过程的基本工程学特征。结果表明,菌体吸附氧化时,溶液中的Eh值和矿石的氧化率高于游离菌氧化和无菌氧化;电镜观察可见矿石表面菌体吸附留下的蚀坑;A.ferrooxidans游离氧化时的矿石氧化率大于无菌氧化过程。六偏磷酸钠的加入能改变矿石表面的电性,提高菌体在矿石表面的吸附率。

红外在线监测与分析方法在铀氟化挥发工艺中的应用

高温氟化挥发技术是分离回收乏燃料中易裂变材料铀的干法分离技术。本研究建立了基于红外光谱技术的高温氟化挥发工艺中气相产物在线检测的技术。利用此技术发现在UF4氟化挥发反应过程中,除了UF6之外,还有Mo F6、UO2F2和HF的生成。根据这些产物相对浓度随反应进程的变化,讨论了它们可能的来源。实验工作表明红外光谱技术不仅能够用于高温氟化挥发工艺中氟化反应过程的在线监测和研究,而且可以通过装置结构材料腐蚀产物Mo F6、UF6水解产物UO2F2和HF的在线检测进一步优化工艺流程。

FLiNaK-ZrF4体系的Raman光谱及量子化学计算研究

本文采用量子化学从头计算方法对FLiNaK-ZrF_4体系中锆的不同配位结构及不同阳离子的影响进行了模拟计算,锆的配位数与其特征峰的峰位呈线性关系。对不同配比的FLiNaK-ZrF_4体系样品进行拉曼光谱实验,结果表明,随着ZrF_4含量的增加,体系中自由F-浓度减小,导致锆的配位数降低并出现桥氟结构。高温熔融状态下,FLiNaK-0.37ZrF_4样品中六配位结构分解形成五配位和七配位结构。