Brevet FR2009031A1 — publié le 19700130

Dans la production de combustibles nucléaires par voie chimique humide il se forme, dans les pré- cipitations de 1 uranium de sa solution aqueuses des suspensions de précipitation9 qui, dans 11 étape du procédé de la séparation solide/ liquide et dans les traitements au four qui viennent ensuite de l'uranium enrichi en U-235, doivent être soumises aux conditions particulières de la sécurité nucléaire. les appareillages qui correspndent à ces conditions ont des dimensions (diamètres de sécurité pour les dimensions cylindriques, ou épaisseurs de sécurité des cou- ches) qui garantissent la sécurité des dispositifs et la modé- ration en tenant compte chaque fois du degré d'enrichissement. Pour cette raison la plupart des appareils destinés au traitement de l'uranium enrichi se distinguent de eux des techniques de procédés connu . Pour permettre malgrè ces limitations la préparation économique de grandes quantités de composés d'uranium faiblement enrichis en U-235 la présente invention concerne un dispositif qui prend en considération des techniques de-prooddds avancées. En dehors de la rentabilité améliorée, il faut aussi faire ressortir l'amélioration de la qualité du produit fabriqué avec le dispositif suivant la présente invention. le dispositif de la présente iven- tion est caractérisé par ce qu'une suspension aqueuse est pompé du récipient de précipitation vers un filtre à vide horitai tournant autour de son axe vertical médian, La description se rapporte à des exemples représentés aux figures 1 et 2 ci-jointes. La hauteur du bQrd du filtre est mesurée de façon à ce que l'épaisseur de sécurité de la couche ne puisse pas être dépassée. la figure 1 donne une représentation schématique de ce filtre. Après la fin de la filtration le préci pité est lavé par une aspersion plusieurs fois répétée avec une solution de lavage. Après la fin du lavage on commence l2évacu- ation automatique en continu du gateau de filtre. Ceci se fait sur le filtre tournant par un racleur allant lentement du centre à la périphérie. De cette façon le gateau de filtre est prélevé en couche mince sur toute l'épaisseur du gateau et immédiatement aspiré pneumatiquement. La commande de l'avance du racleur se fait par la température de réaction régnant dans le lit fluidisé. Le gateau de filtre humide transporté par un dispositif dnaspira- tiqn pneumatique est séparé dans un séparateur (cyclone ou à déviation) du courant d'air de transport et introduit dans le lit fluidisé par un sas à vanne. L'appareil à lit fluidifié chauffé de l'extérieur par un chauffage électrique à rayonnement libre et ayant un diamètre de sécurité est fermé en bas par un fond poreux en métal fritté. Dans ce fond est situé un dispositif de sortie pour le prélèvements discontina ou continu du produit Le produit est reçu dans un récipient plate à la suite. Au dessus du lit fluidisé sont fixés sur le couvercle du réoipient des filtres en métal fritté qui effectuent une séparation presque parfaite de la poussière des gaz évacués.A des intervalles de temps déterminés les filtres sont soufflés à reflux pour en faire tomber la couche de poussière qui s'y est déposée. les gaz évacués sont condensés dans un condenseur superficiel placé à la suite ou dans une tour de lavage et/ou absorbés. La figure 2 donne une représentation schématique de l'appareil à lit fluidisé et de ses annexes. Le filtre à vide tournant suivant la figare 1 est constitué par un plateau tournant 1 à fond en tôle perforée sur lequel on a placé une toile filtrante 3. Ce plateau tournant avec une évacuation centrale du iltrat 4 repose sur des galets 5 sur le soubassement rond 6 du filtre. Le dispositif d?é vacation est relié à une source de vide.Le plateau tournant est entrainé par une roue à frottement à vitesse variant en continue le racleur 9 se trouvant sur un bras volant 8 est entrainé par un dispositif d'avancement du racleur se trouvant à l,extérieur du plateau tournant et avance lentement sur un trajet circulaire ou rectiligne du centre à la pérjihêrie du plateau tournant. La poudre est aspirée par une conduite transporteuse 11 flexible pénétrant dans le racleur. Suivant la figure 2g le produit transporté par une conduite flexible 1 identique à ll de la figure 1 est séparé dans un système de séparation 2 constitué par un cyclone et un système filtrant placé ensuite ou par un séparateur à déviation comportant un système de filtte intégré et introduit par un sas à vanne 3 comportant par exemple des soufflets flexibles dans lellit fluidisé. le produit en poudre fluidisé par un gaz porteur se trouve dans un récipient de réaction cylindrique vertical 4 qui est fermé en haut par un couvercle à bride comportant des bougies filtrantes 5 que l.ton peut souffler à l'envers en métal fritté poreux et en bas par un fond poreux en métal fritté comportant un dispositif central de sortie 7. Le chauffage du récipient de réaction se fait par un chauffage 8 à rayonnement libre mobile subdivisé en plusieurs spires de chauffage. Le produit fini est prélevé en continu ou en discontinu et collecté dans un récipient 9 que lion peut refroidir. Les gaz vecteurs et réactionnels exempts de poussière après passage sur le filtre 5 en métal fritté sont condensés dans un condenseur 10 placé à la suite, par exemple un condenseur superficiel ou une tour de lavage et/ou absorbés. Bien entendu, l'invention naest pas limitée aux exemples de réalisation ei-dessus décrits et représen tés, à partir desquels on pourra prévoir deautres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de leinven- tion. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour l'obtention de composés d'uranium pulvérulents et anhydres, notamment ceux qui sont faiblement enrichis en U-235, d partir de leurs suspensions, dispositif caractérisé par un filtre ayant une géométrie de sécu rité nucléaire qui est relié à une installation à lit fluidisé, dispositif de haute sécurité donnant un produit plus FUF. 20) Dispositif suivant la revendication Ç caractérisé par ce que pour la filtration de la suspension et le l vage du gateau de filtre on emploie de préférence un filtre à vide horizontal tournant autour de son axe médian vertical à hauteur de couche de sécurité. 30) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé parce que le produit précipité humide de filtration est prélevé continuellement/en couches minces par un racleur allant sur un trajet circulaire ou rectiligne lentement du centre à la périphérie du filtre tournant et acheminé pneuma tiquement. 40) Dispositif suivant les revendications 1 à 3 caractérisé par ce que le produit précipité humide de filtration est introduit dans un lit fluidisé de diamètre de sécurité et traité thermiquement. 50) Dispositif suivant les revendications 1 à 4, caractérisé par ce que le produit précipité humide de filtration est séparé dans un système de séparation et par lQin termédiaire d'un sas à vanneoil est introduit par portion à de courts intervalles de temps dans le lit fluidisé. 60) Dispositif suivant les revendications 1 à 4, earactérisé-par ce que les filtres en métaux frit- tés que l'on peut souffler à l'envers se trouvant au-dessus du lit fluidisé dans le réacteur de dimensions de sécurité séparent efficacement les poussières les plus fines du gaz réactionnel et vecteur. 70) Dispositif suivant les revendications là 4 et 6, caractérisé par ce que les gaz évacués en provenance du lit fluidisé sont condensés dans un condenseur et/ou absorbés. 80j Dispositif suivant les revendi cations l à 4, caractérisé par ce que le produit est évacue5 par une fermeture à bille actionnée automatiquement située dans le fond poreux du réacteur en lit fluidisé en continu ou par portions et reçu dans un récipient collecteur que l'on peut refroidira