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Separación de elementos transuránicos y algunos productos de fisión presentes en los combustibles nucleares irradiados. Programa 2005 mezcla Cl2+C produce la oxidación del U a su estado de oxidación más elevado, en forma de oxicloruro de uranilo, UO2 2+ , obteniéndose soluciones de color amarillo (Figura 68). En los ensayos de disolución con HCl, el UO2 se disuelve mayoritariamente en forma de UCl4, sin embargo, también se ha observado la presencia del oxicloruro de U(VI), obteniéndose en este caso soluciones de color amarillo-verdoso (Figura 69). En el estudio de la cinética de disolución del SIMFUEL además de la temperatura, tamaño de partícula y agente gaseosos se estudió la influencia del flujo de gas que se borbotea en el medio salino. Los resultados obtenidos en los estudios de cinética de disolución del SIMFUEL con agentes clorantes gaseosos son semejantes a los obtenidos con el UO2, esto es lógico ya que el componente mayoritario es el UO2. En la Figura 70 se comparan las cinéticas de disolución con tres agentes clorantes, donde se aprecia que entre el empleo de Cl2 yCl2+C no hay gran diferencia, aunque con Cl2+C los porcentajes de disolución son más altos y se alcanzan en menos tiempo. El empleo de HCl da lugar a una cinética 98 de disolución mucho más lenta [46]. La cinética de disolución se ve favorecida por el aumento de temperatura y disminución del tamaño de partícula. Respecto al flujo de gas, se observó que su aumento produce un aumento de la velocidad de disolución. Se cree que el aumento de la agitación en la sal, debido al mayor flujo de gas, favorece el contacto gas-óxido y por tanto la disolución. En la Universidad de Valladolid (UVA) se llevó a cabo el estudio de disolución de óxidos de lantánidos comerciales sin tratamiento previo. En estos ensayos de disolución de los óxidos, individualmente, se emplearon como agentes clorantes: HCl (para los óxidos de La, Ce, Pr, Nd, Y), Cl2 (para los óxidos Nd, Y), y la mezcla Cl2+C(polvo) (para los óxidos La, Nd, Y) a 450°C. En el caso de la carbocloración se realizaron algunos ensayos a 700°C Los principales resultados indican que cuando se empleó HCl como agente gaseoso la disolución fue completa en todos los casos para tiempos de 30 minutos, mientras que en el caso de la carbocloración la disolución de los mismos requiere tiempos mayores y se ve favorecida por el aumento de temperatura [47]. Figura 68. Bloque salino después un ensayo de disolución de UO 2 con Cl 2(g) +C (s) [46].
% Disolución U 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 60 120 180 240 300 360 420 2. Separación pirometalúrgica Figura 69. Bloque salino después de un ensayo de disolución de UO 2 con HCl(g) [46]. tiempo (min) HCl (g) Cl (g) 2 Cl (g)+C(s) 2 Figura 70. Curvas de cinética de disolución de Simfuel a 550 o C. Tamaño de partícula 100-315 m, caudal gas: 2.5 l h -1 . 99
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publicaciones técnicas Separación
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ENRESA Dirección de División Téc
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Índice
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Separación de elementos transurán
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Abstract
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Esta publicación técnica de ENRES
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