Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Jean BERTIN : Directeur recherche et développement de la business unit chimie d'AREVA
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Georges capus : Directeur marketing amont du cycle du combustible nucléaire d'AREVA
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Bertrand MOREL : Chef du service recherche et développement de COMURHEX
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Lire l’articleINTRODUCTION
La conversion et la purification de l'uranium en UF6 s'effectue industriellement suivant deux voies possibles : soit le raffinage préalable par extraction liquide/liquide suivi de la conversion en UF6 (voie humide), soit la conversion directe en UF6 suivie d'une distillation (voie sèche).
Dans le cadre de la voie humide, l'oxyde d'uranium est dissout par l'acide nitrique, puis le nitrate d'uranyle est extrait sélectivement par un solvant en milieu acide. Après réextraction en phase aqueuse et dénitration, l'oxyde est alors réduit en UO2 , puis hydrofluoré en UF4 et, enfin fluoré en UF6 . Diverses techniques de réacteurs de fluoration ou d'hydrofluoration sont possibles : réacteurs à flamme, lits fluidisés, fours tournants, fours à lit coulant.
Dans le cas de la conversion en voie sèche, l'U3O8 est réduit en UO2, puis transformé ensuite en UF4 puis UF6 dans une succession de lits fluides. Enfin, l'UF6 liquide est distillé sous pression dans deux colonnes en série.
L'obtention d'UF6 est rendue possible par la préparation de fluor moléculaire à partir de l'électrolyse de l'HF.
Il existe actuellement six convertisseurs d'UF6 dans le monde et la capacité industrielle installée est de l'ordre de 73 kt U pour une production de 61 kt U en 2009. Le coût de la conversion est faible (2 % du cycle du combustible), mais c'est une étape indispensable entre deux opérations importantes : l'extraction d'uranium et son enrichissement.
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Procédés de raffinage et de conversion
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4. Annexes
4.1 Spécifications des concentrés uranifères
Elles sont fixées par la norme internationale ASTM C967 et peuvent être complétées commercialement par les convertisseurs. Ces spécifications comportent des valeurs d'acceptation sans pénalités et des valeurs limites de rejet. Moyennant des accords commerciaux spécifiques prenant en compte un surcoût de traitement, certaines valeurs peuvent être dépassées (tableau 3).
HAUT DE PAGE4.2 Spécifications UF6
L'UF6 doit satisfaire aux spécifications fixées par la norme internationale ASTM C787 :
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la quantité totale des éléments (Ag, Al, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sn, Th, Zn, Zr) qui forment des fluorures non volatils ne doit pas dépasser 300 μg/gU ;
-
les teneurs des éléments As, B, Br, Cl, Cr, P, Ru, SiNb, Ta, Ti, Mo, V et W ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4 indiquées en μg/gU.
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Annexes
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HARRINGTON (C.), RUENHLE (A.) - Uranium production technology. - D. Van Nostrand publications, New York (1959).
-
(2) - KATZ (J.J.), RABINOWITCH (E.) - The chemistry of uranium. - Dover publications, New York (1951).
-
(3) - Production of yellow cake and uranium fluorides. - Proceedings of advisory group meeting, IAEA publications, Paris, 5-8 juin 1979.
-
(4) - BACHER (V.W.), JACOB (E.) - UF6 Chemie und technologie eines Grunstoffs des nucklearen Brennstoff-Kreislaufes. - Chemiker Zeitung, 106, p. 117-136 (1982).
-
(5) - LLEWELLYN (D.R.) - Some physical properties of UF6 . - J. Chem. Soc., p. 28-36 (1953).
-
(6) - WILSON (P.W.) - Reactions and comparative reactivity of UF6 . - Rev. Pure and Applied Chem., 22, p. 1-12 (1972).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Standard Specification for Uranium Hexafluoride for Enrichment, American standard for testing materials - ASTM C787 -
-
Standard Specification for Uranium Hexafluoride Enriched to less than 5%235U. American standard for testing materials - ASTM C996 -
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