Brevet FR2042616A1 — publié le 19710212

t 2042616 Lors de la production de combustibles nucléaires à partir d'uranium enrichi en U-235, on transporte et délivre habituellement UFg dans des récipients sous pression» Pour traiter ïï]?g, on évapore celui-ci, à partir de ces récipients, 5 dans un réacteur intercalé à leur suite, qui peut être un récipient de précipitation. De la solution aqueuse on sépare l'uranium, soit avec une solution, ammoniacale sous forme d'uranate d'ammonium (AUC)soit avec (NH^JgGO^Y sous la forme d5 une solution, ou avec les composants gazeux NH^ et 002 sous forme de carbonate d'uranyle-ammonium 10 (AUC). Ces opérations de-précpitation sont, la plupart du temps, effectuées dans des chaudrons adéquats chauffables5 où les réactifs de précipitation sont amenés par un système d'introduction simple en agi tant la solution. Si tant est que les réactifs de précipitation soient des gaz facilement solubles pour le système aqueux, 15 on se sert souvent de buses, dites buses d'injection, qui présentent l'avantage d'accélérer l'absorption» enrichi, il est nécessaire de partir de récipients de réaction le plus souvent compaçts et de construire ces récipients, suivant les 20 exigences de la sécurité nueléaire , avec des géométries qui peuvent être désavantageuses vis-à-vis des processus de réaction à exécuter dans ceux-ci. les récipients plats, à géométries sûres, ont la plupart' du temps, par rapport aux récipients compacts, le désavantage d'être mal accessibles et donc difficiles à nettoyer. 25 L'invention a pour objet un dis positif de précipitation d'uranium à partir d'une solution aqueuse, caractérisé en ce qu'on fait déboucher des tubes de précipitation, sortant d'un système de buses de mélange, au-dessous de la surface du liquide, dans le récipient de précipitation, un dispositif de la-30 vage étant associé à ces tubes pour l'adsorption des gaz et des aérosols dégagés." Pour le traitement de l'uranium 40 Le récipieat plat est muni 69 42979 2 2042616 d'un côté, d'un système de buses de nélange, dont les tubes de précipitation débouchent, .dg la manière représentée 3 directement en~ dessous du niveau du liquide, En combinaison avec la p.ompes placée tout en bas du pécipient de précipitation et qui fait circuler la 5 suspension, on jassure le bon mélange nécessaire de tout le contenu du système. - L'appareil de précipitation de la présente invention est constitué de deux parties ? le récipient de précipitation proprement dit 1 et le laveur 2 qui lui est as-10 socié. Aux deux récipients sont affectées des dimensions d'une géo~ métrie sûre. Ils sont donc exécutée comme des récipients plats avec des épaisseurs adéquates. Le récipient de précipitation est constitué par le récipient plat, dont les côtés peuvent être chauf-15 fés et refroidis, et qui offrent de grandes surfaces de transmission, et par le jeu de buses de mélange accolées 3 avec la pompe de circulation 4. En,plus du UFg9 on peut alimenter dans ce jeu de buses de mélange 3 des réactifs de précipitation aussi bien gazeux que liquides. 20 Le rapport de la largeur des bu- ses à la largeur des tubes de mélange peut être de 1s 3 à 1 s 5, si l'on doit empêcher, par un bon effet de- mélange, un encrassement des buses« Pour chaque composant, introduit par dosage dans le récipient de•précipitation, est prévue une buse de mélange. L'eau 25 placée préalablement dans le récipient de précipitation 1 est pressée par la pompe de circulation 4 dans le jeu de . fruses de mélanges 3, d'où, les tuyautages unitaires débouchent, séparés, à l'emplacement approprié dans le récipient de précipitation. Pour obtenir un bon mélange liquide-liquide ou liquide-gaz des composants, les tubes 30 de précipitation qui débouchent dans le récipient de précipitation ont -une longueur minimale de 1 mm. Pour éviter la sédimentation d'un précipité, il est prévu, dans le fond à pente cônique du récipient, un tube d'entrée d'air ou de gaz 5 avec des buses dirigées vers le 35 bas. Le laveur 2, relié par la conduite d'évacuation de gaz 5 avec le récipient de précipitation, est constitué, pareillement, du récipient plat susceptible d'être refroidi sur ses surfaces latérales et de la pompe de circulation 7 40 qui, à l'aide de la buse de mélange 8, produit une aspiration dans BAD ORiGINAt, 69 42979 3 2042616 la conduite d'évacuation de gaz 6. L'avantage particulier des buses de mélange, représentées en 3 et 8 avec tube de précipitation, est d'assurer, par le fort effet de mélange réalisé, et même, avec des gaz difficiles à absorber f une bonne absorption. On obtient, avec 5 le dispositif de la présente invention, de bons résultats pour l'absorption d'aérosols radioactifs, par exemple l'absorption de IjOg et de COg. . EXEMPLE 1 Dans un récipient plat, capable 10 de précipiter environ 130 K d'uranium à l'état de carbonate d'ura-nyle-ammonium (AUC), on introduit 500 litres d'eau, en utilisant l'eau de lavage qui se trouve dans le laveur intercalé à la suite et on pompe ce liquide par les buses de mélange. Pour faire réagir UFg, il est 15 avantageux d'introduire UPg, par les buses de mélange, dans le tube d'introduction le plus élevé, parce qu'ainsi la teneur en fluor d'un produit précipité peut être maintenue particulièrement faible (inférieureà 500 ppm de F"). Par deux autres buses, on amène les composants COg et NH^. La température de précipitation est main-20 tenue à 60°C. A la fin de la précipitation, à un pH compris entre 8 et 9, on laisse la suspension se refroidir à environ 18°0 et se déposer sur un filtre. EXEMPLE 2 On peut effectuer la précipita-25 tion de l'uranium,au lieu de UFg, également avec une solution de nitrate d'uranyle hautement concentrée (environ 400 gi U/l). Comme dans l'exemple 1, on introduit, en les dosant, les composants de l'uranium au cours de toute la durée de la précipitation. Bien entendu, l'invention n'est 30 pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 42979 4 , 2042616 r e v e y d i c a t i 0 n s 1°) Dispositif de précipitation d1uranium à partir d'une solution aqueuse, caractérisé en ce qu'on fait déboucher des tubes de précipitation, sortant d'un système 5 de buses de mélange, au-dessous de la surface du iiquide, dans le récipient de précipitation, tin dispositif de lavage étant associé à ces tubes pour l'adsorption des gaz et des aérosols dégagés. 2°) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport des sections des 10 buses et des tubes de mélange se tient entre 1 ; 3 et 1 s 5 et la pression du liquide produite par la pompe de circulation avant les buses atteint au moins 0,5 atmosphère . 3°) Dispositif confome à la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur des tubes de mé-15 lange jusqu'à l'entrée dans le récipient de précipitation est d'au moins 1 mètre. 4°) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le laveur associé contient aussi une buse de mélange. 20 5°) Dispositif conforme à la re vendication 4, caractérisé en ce que, pour obtenir une grande force de succion et une bonne adsorption, le rapport des diamètres est compris entre 1 ; 5 et 1 î 6 et la pression du liquide produite par la pompe avant les buses atteint au moins 1,5 atmosphère.