(57)【要約】【課題】真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することができるとともに、省スペース化もできる重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を提供すること。【解決手段】回転手段により回転可能に形成され、かつ、内容物を排出する排出手段７０を備えた製造槽１０Ａと、前記製造槽１０Ａ内に硝酸ウラニル含有原液を滴下する原液滴下手段４０と、前記製造槽１０Ａ内にアンモニア水を供給するアンモニア水供給手段５０と、前記製造槽１０Ａ内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段６０と、前記製造槽１０Ａの内容物を乾燥させる乾燥手段１７とを備えて成ることを特徴とする重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置１。【選択図】図１
2007197242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転手段により回転可能に形成され、かつ、内容物を排出する排出手段を備えた製造槽と、
前記製造槽内に硝酸ウラニル含有原液を滴下する原液滴下手段と、
前記製造槽内にアンモニア水を供給するアンモニア水供給手段と、
前記製造槽内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記製造槽の内容物を乾燥させる乾燥手段と
を備えて成ることを特徴とする重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置。
【請求項２】
前記製造槽は、その内容物を流動させる流動手段を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置。
【請求項３】
前記回転手段が、前記製造槽を水平軸線を中心にして縦方向面内で回転させる手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置が複数基配置され、前記１基の製造装置が重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程のいずれか一つの工程を行っているときに、他の製造装置が残る工程を行っていることを特徴とする重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置に関し、さらに詳しくは、高温ガス炉用燃料の燃料核の製造に有用な真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を効率よく製造することができると共に、省スペース化もできる重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温ガス炉は、熱容量が大きく、高温健全性に優れた黒鉛により形成されている。この高温ガス炉においては、冷却ガスとして、高温下でも化学反応を起こすことがなく、安全性の高いヘリウムガス等の気体が用いられているので、出口温度が高い場合でも冷却ガスを安全に取り出すことができる。したがって、炉心の温度が９００℃程度まで上昇したとしても、高温に加熱された前記冷却ガスは、発電はもとより、水素製造装置、その他の化学プラント等、広範な分野において、安全な熱利用を可能としている。
【０００３】
また、この高温ガス炉に投入される高温ガス炉用燃料は、一般的に、燃料核とこの燃料核の周囲を被覆する被覆層とを備えて成る。燃料核は、例えば、二酸化ウランをセラミックス状に焼結して成る直径約３５０〜６５０μｍの微粒子である。
【０００４】
前記被覆層は、主に４層構造をなし、燃料核表面側より、第一層、第二層、第三層及び第四層を有している。第一層は、密度約１ｇ／ｃｍ３の低密度熱分解炭素により形成され、ガス状の核分裂生成物（ＦＰ）のガス溜めとしての機能を有すると共に、燃料核のスウェリングを吸収するバッファとしての機能をも有している。第二層は、密度約１．８ｇ／ｃｍ３の高密度熱分解炭素により形成され、ガス状ＦＰの保持機能を有している。第三層は、密度約３．２ｇ／ｃｍ３の炭化珪素（ＳｉＣ）等により形成され、固体ＦＰの保持機能を有し、被覆層の主要な強度部材である。また、第四層は、密度約１．８ｇ／ｃｍ３の高密度熱分解炭素により形成され、ガス状ＦＰの保持機能を有すると共に、第三層の保護層としての機能をも有している。これら被覆層を形成する被覆粒子の直径は、通常は、約５００〜１０００μｍである。
【０００５】
前記４層の被覆層により被覆された燃料核（被覆燃料粒子）は、黒鉛マトリックス中に分散され、一定形状の燃料コンパクトの形態に成型加工され、さらにこの燃料コンパクトは、黒鉛により形成された筒に一定数量収容され、上下に栓をして、燃料棒の形態とされる。最終的には、この燃料棒は、六角柱型黒鉛ブロックが有する複数の挿入口に入れられ、この六角柱型黒鉛ブロックを多数個、ハニカム状に配列し、複数段重ねることによって炉心が形成される。
【０００６】
このような高温ガス炉用燃料は、一般的に、以下のような工程を経ることによって製造することができる。まず、酸化ウラン粉末を硝酸に溶解して硝酸ウラニル溶液を調製する。次いで、この硝酸ウラニル溶液に増粘剤を加えて攪拌混合し、重ウラン酸アンモニウム粒子を製造するための硝酸ウラニル含有原液（以下、単に「原液」という。）を調製する。増粘剤は、後記のアンモニア水溶液中に滴下される原液の粘度を増大させ、原液の液滴が、落下中に自身の表面張力により真球状になるように添加される物質である。前記増粘剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、アルカリ条件下で凝固する性質を有する樹脂、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコール、メトローズ等を挙げることができる。
【０００７】
このようにして調製された原液は、所定の温度に冷却され、粘度が調整された後、原液滴下器が有する細径の原液滴下ノズルから、このノズルを振動させることによって沈殿槽内のアンモニア水溶液中に滴下される。アンモニア水溶液中に滴下される液滴には、アンモニア水溶液表面に達するまでの空間において、アンモニアガスが吹きかけられる。このアンモニアガスによって液滴表面がゲル化して被膜が形成されるので、ゲル被膜が形成された液滴粒子は、アンモニア水溶液表面に落下する際の衝撃による変形が防止される。この沈殿槽内において、原液に含まれた硝酸ウラニルとアンモニアとが反応して重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。形成された重ウラン酸アンモニウム粒子は、後に詳述するように、前記沈殿槽とは別に設けられた精製装置に移送されて、熟成処理、洗浄処理及び乾燥処理がこの順で施される。
【０００８】
乾燥処理された重ウラン酸アンモニウム粒子は、大気中で焙焼され、三酸化ウラン粒子となる。さらに、この三酸化ウラン粒子は、還元及び焼結されることにより、高密度のセラミック状の二酸化ウラン粒子となる。このようにして形成された二酸化ウラン粒子は分級され、所定の粒子径を有する燃料核微粒子として取得される。
【０００９】
このようにして得られた燃料核微粒子は、流動床に装荷され、被覆用ガスを熱分解することによって被覆が施される。例えば、前記第一層は、約１４００℃でアセチレンを熱分解することによって形成することができ、前記第二層及び第四層は、約１４００℃でプロピレンを熱分解することによって形成することができる。また、例えば、前記第三層は、約１６００℃でメチルトリクロロシランを熱分解することによって形成することができる。このようにして形成された被覆燃料粒子は分級され、所定の粒子径を有する燃料核微粒子として取得される。
【００１０】
所定の粒子径を有する被覆燃料粒子は、その表面に、黒鉛粉末及び粘結剤等から成る黒鉛マトリックス材が塗布され、オーバーコート粒子が形成される。このようにして形成されたオーバーコート粒子は分級され、所定の粒子径を有するオーバーコート粒子として取得される。
【００１１】
通常の燃料コンパクトは、所定の粒子径を有するオーバーコート粒子を中空円筒状又は中密円筒状にプレス成型又はモールド成型した後、焼成して製造することができる。(非特許文献１及び２参照)。
【００１２】
【非特許文献１】「原子炉材料ハンドブック」ｐ２２１−ｐ２４７，昭和５２年１０月３１日発行、日刊工業新聞社発行
【非特許文献２】「原子力ハンドブック」ｐ１６１−ｐ１６９，平成７年１２月２０日発行、株式会社オーム社
【００１３】
従来の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置によると、まず、溶解槽中で、酸化ウラン粉末を硝酸に溶解して硝酸ウラニル溶液が調製される。調製した硝酸ウラニル溶液をポンプを介して硝酸ウラニル溶液移送配管により原液調製槽に移送し、この硝酸ウラニル溶液を収容している原液調製槽に増粘剤含有溶液を供給し、硝酸ウラニル溶液と増粘剤溶液を十分に混合することにより硝酸ウラニル含有の原液を調製する。
【００１４】
次いで、前記原液を移送する原液移送管により原液を滴下器に移送し、滴下ノズルから前記原液を沈殿槽に装入されたアンモニア水溶液に滴下させ、滴下された液滴状である原液中の硝酸ウラニルとアンモニア水溶液中のアンモニアとを反応させて、アンモニア水溶液中で重ウラン酸アンモニウムの粗粒子を形成させる。このとき、形成された重ウラン酸アンモニウム粒子が沈殿槽の下層に堆積して変形することを防止するため、重ウラン酸アンモニウム粒子がアンモニア水溶液内で上昇流動可能になるように、循環経路等の流動手段によって沈殿槽の下部からアンモニア水溶液を噴出させる。
【００１５】
このようにして形成された重ウラン酸アンモニウム粒子は沈殿槽から熟成槽に移送される。重ウラン酸アンモニウム粒子を移送するには、通常、沈殿槽内のアンモニア水溶液と共に重ウラン酸アンモニウム粒子を自重によって熟成槽に落下させる方法が採られる。
【００１６】
このようにして移送された重ウラン酸アンモニウム粒子は熟成槽で更に熟成される。熟成は、沈殿槽から移送されてきたアンモニア水溶液と重ウラン酸アンモニウム粒子とを熟成槽内で更に攪拌することからなる。これによって熟成槽内で前記粒子の芯まで重ウラン酸アンモニウムが形成される。熟成槽で熟成された重ウラン酸アンモニウム粒子は、熟成槽から洗浄槽に移送される。
【００１７】
重ウラン酸アンモニウム粒子を収容する洗浄槽では、洗浄剤例えば水が洗浄槽内に供給される。洗浄剤中で重ウラン酸アンモニウム粒子が流動状態になり重ウラン酸アンモニウム粒子に含まれる不純物が重ウラン酸アンモニウム粒子から除去される。洗浄槽から重ウラン酸アンモニウム粒子が乾燥槽に移送される。乾燥槽では、内部を加熱することにより、重ウラン酸アンモニウム粒子の乾燥が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
このようにして製造された重ウラン酸アンモニウム粒子は、上述したように、アンモニア水溶液中で重ウラン酸アンモニウム粒子を形成させる際に、形成された重ウラン酸アンモニウム粒子をアンモニア水溶液内で上昇流動させているから、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を形成させることができる。
【００１９】
ところが、アンモニア水溶液中で形成された真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成処理、洗浄処理及び乾燥処理すると、その真球度が悪化することがあるという問題があった。
【００２０】
さらに、前述したように、従来の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置では、沈殿槽、熟成槽、洗浄槽及び乾燥槽がそれぞれ別体として配置されているため、スペースの有効利用が困難であるという問題もあった。
【００２１】
この発明は、このような従来の問題を解消し、高温ガス炉用燃料の燃料核の製造に有用な真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することができると共に、省スペース化もできる重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を提供することを目的とする。この発明はまた、生産性よく重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することのできる重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は、重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度が悪化する原因が、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を、槽から槽へ移送する場合に、特に前記沈殿槽から前記乾燥槽に移送する場合に、自重によって落下させたときに生じる機械的衝撃にあることを見出し、この発明を完成させた。
【００２３】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、回転手段により回転可能に形成され、かつ、内容物を排出する排出手段を備えた製造槽と、前記製造槽内に硝酸ウラニル含有原液を滴下する原液滴下手段と、前記製造槽内にアンモニア水を供給するアンモニア水供給手段と、前記製造槽内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記製造槽の内容物を乾燥させる乾燥手段とを備えて成ることを特徴とする重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置であり、
請求項２は、前記製造槽は、その内容物を流動させる流動手段を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置であり、
請求項３は、前記回転手段が、前記製造槽を水平軸線を中心にして縦方向面内で回転させる手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置であり、
請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置が複数基配置され、前記１基の製造装置が重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程のいずれか一つの工程を行っているときに、他の製造装置が残る工程を行っていることを特徴とする重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明においては、重ウラン酸アンモニウム粒子を製造するために必要な工程である硝酸ウラニル粒子を重ウラン酸アンモニウム粒子に変化させる重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、形成された重ウラン酸アンモニウム粒子を更に熟成させる熟成工程、熟成後の重ウラン酸アンモニウム粒子を洗浄する洗浄工程及び洗浄された重ウラン酸アンモニウム粒子を乾燥させる乾燥工程が単一の製造槽で実行される。したがって、従来におけるように、アンモニア水溶液中で形成された真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を、槽から槽へ移送する必要、特に前記沈殿槽から前記熟成槽に移送する必要がないから、移送時に生じる機械的衝撃によって重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度が悪化することがなく、真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することのできる重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を提供することができる。
【００２５】
また、この発明においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が単一の製造槽で実行されるので、省スペース化を図ることができると共に、生産性の高い重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を提供することができる。
【００２６】
この発明においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成、熟成、洗浄及び乾燥を行う単一の製造装置を複数基備えることにより、たとえば、第１の製造装置にて重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程を行い、第１の製造装置で重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程を実行中に、第２の製造装置で熟成工程、第３の製造装置で洗浄工程、及び第４の製造装置で乾燥工程をそれぞれ行い、第１の製造装置での重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程を終了して熟成工程を開始すると、それと同時に又は時期を異ならせて第２の製造装置で洗浄工程、第３の製造装置で乾燥工程及び第４の製造装置で重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程をそれぞれ実行し、第１の製造装置での熟成工程を終了して洗浄工程を開始すると、それと同時に又は時期を異ならせて第２の製造装置で乾燥工程、第３の製造装置で重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程及び第４の製造装置で熟成工程をそれぞれ実行し、第１の製造装置での洗浄工程を終了して乾燥工程を開始すると、それと同時に又は時期を異ならせて第２の製造装置で重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、第３の製造装置で熟成工程及び第４の製造装置で洗浄工程をそれぞれ実行し、以後同様にしてたとえば４基の単一製造装置でそれぞれの工程を実行することにより、回分操作に適した製造装置でありながら重ウラン酸アンモニウム粒子の実質的な連続生産ができる。つまり、この発明によると、連続生産可能で生産効率の高い重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示されるように、この発明の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置（以下、単に、「製造装置」と称することがある。）１は、製造槽１０Ａと、回転手段２０と、原液滴下手段４０と、アンモニア水供給手段５０と、洗浄水供給手段６０と、乾燥手段１７とを備えている。
【００２８】
製造槽１０Ａは、図１及び図２に示されるように、内部空間を有し、原液の液滴を前記内部空間に受け入れることのできる開口部１１と、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程において、前記内部空間に装入されたアンモニア水溶液の液量を一定に保つための液面調整手段１３とを備えている。
【００２９】
製造槽１０Ａの形状は特に限定されないが、図１〜図３、特に図２に示されるように、菱形立方八面体（斜方立方八面体）であるのがよい。製造槽１０Ａが菱形立方八面体であれば、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程において、滴下された粒子の堆積によって、下積みの粒子が変形することを防止して、真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を形成することができると共に、重ウラン酸アンモニウム粒子の流動によって、各粒子にアンモニア水を十分に接触させて、粒子の内部まで重ウラン酸アンモニウムの形成を進行させることができる。さらに、製造槽１０Ａをこのような形状にすれば、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程の何れにも使用することができる。
【００３０】
製造槽１０Ａを形成する材質は、金属材料を用いて作製することができる。この金属材料としては、機械的強度及び防錆性等に優れたステンレスがよい。
【００３１】
前記開口部１１は、図１及び図２に示されるように、前記製造槽１０Ａの一つの面に設けられている。前記開口部１１には、ゲート弁等の弁体１２が接続されて、この弁体１２の開閉により、製造槽１０Ａの内部空間に前記原液の液滴を受け入れることができるように構成されている。この場合には、前記内部空間に装入されたアンモニア水溶液の液面と後述する原液滴下手段４０との距離を考慮して、前記弁体１２の大きさ等が決定される。なお、開口部１１は、弁体１２が設けられず、開口部１１に蓋が直接装着されるように構成されてもよい。
【００３２】
図２において破線で図に示されるように、前記弁体１２には、その上部に、前記開口部１１の大きさとほぼ同じ大きさを有するフィルタ部を備えたフィルタ４７と、前記フィルタ４７上に弁装置３９とが装着されるように成っている。前記フィルタ部はそのメッシュが重ウラン酸アンモニウム粒子の通過を阻止できるように選択される。前記弁装置３９の先端には、後述する液移送手段３３の管継手手段３６と接続可能な管継手手段（図示しない。）を備えている。この継手手段は、後述する液供給手段３２の管継手手段３６と同様に構成されている。
【００３３】
液面調整手段１３は、図１及び図２に示されるように、製造槽１０Ａにおける前記側面１５の外壁から内部空間まで貫通する例えば管と、前記管の途中に設けられた開閉弁とからなる。液面調整手段１３を構成する管の開口部１３Ａには、図２に示されるように、フィルタ３７が設けられている。フィルタ３７はそのメッシュが重ウラン酸アンモニウム粒子の通過を阻止できるように選択される。液面調整手段１３が設けられる位置は、液面調整手段１３によって調整されるアンモニア水溶液の液面と後述する原液滴下手段４０との距離を考慮して決定される。
【００３４】
図１に示されるように、前記製造槽１０Ａには、さらに、流動手段３０が設けられている。この流動手段３０は、製造槽１０Ａの内部空間に装入された液を、一度製造槽１０Ａから取り出し再度製造槽１０Ａに供給することによって、液を循環させる手段であり、製造槽１０Ａに形成された二つの開口部３４Ａ及び３８（図２参照）と、これらの開口部３４Ａ及び３８の間を連結する液移送手段３３とを備えてなる。図１〜図３に示される製造装置１において、前記流動手段３０は、具体的には、製造槽１０Ａに供給された液を取り出す液取り出し手段３１と、取り出された前記液を製造槽１０Ａに再度供給する液供給手段３２と、前記液取り出し手段３１と前記液供給手段３２とを接続する液移送手段３３例えば配管とを備えてなる。
【００３５】
液取り出し手段３１は、図１及び図２に示されるように、製造槽１０Ａに形成された開口部３４Ａに接続され、支持部材２１Ｂ及び前記支持体２２Ｂを貫通して外部まで引出された取り出し管３４と、その途中に設けられた開閉弁３４Ｂと、前記取り出し管３４の先端に設けられた管継手手段３６とを備えてなる。製造装置１において、前記取り出し管３４は、例えばシール構造を持つ摺動軸受け等のように、前記支持部材２１Ａ及び２１Ｂが回転しても、それ自体回転しないように形成されてもよく、又は、前記支持部材２１Ａ及び２１Ｂの回転と共に回転するように形成されていてもよい。図２に示されるように、前記開口部３４Ａにはフィルタ３７が設けられている。フィルタ３７はそのメッシュが重ウラン酸アンモニウム粒子の通過を阻止できるように選択される。
【００３６】
液供給手段３２は、図１及び図２に示されるように、製造槽１０Ａにおいて、前記開口部１１が設けられた前記一つの面に対向する底面に設けられた開口部３８と、前記開口部３８に接続された弁装置３９例えば底栓弁と、前記弁装置３９の先端に設けられた管継手手段３６とを備えてなる。
【００３７】
液移送手段３３は、液取り出し手段３１と液供給手段３２とを接続する移送路例えば管であり、その両端部それぞれには、液取り出し手段３１及び液供給手段３２の管継手手段３６と接続可能な管継手手段３６が設けられる。また、液移送手段３３の途中にはポンプ３３Ａが介装され、液移送手段３３の液取り出し手段３１側及び液供給手段３２側にはそれぞれ弁装置３５Ａ例えば切替弁及び弁装置３５Ｂ例えば切替弁が介装されている。このポンプ３３Ａの始動並びに弁装置３５Ａ及び３５Ｂの開閉により製造槽１０Ａに装入された液が製造槽１０Ａ及び流動手段３０の間を循環するようになっている。
【００３８】
前記管継手手段３６は、前記取り出し管３４が例えば前記摺動軸受け等で形成されている場合には、通常の管継手手段であれば特に制限なく使用することができ、一方、前記取り出し管３４が回転するように形成されている場合には、前記取り出し管３４の回転と共に回転し、かつ、その回転によって前記液移送手段３３である移送路がねじれない管継手手段であれば特に制限なく使用することができる。前記製造槽１０Ａは回転するため、この管継手手段３６は、着脱可能な手段であるのがよい。これらの管継手手段としては、例えば、フランジ継手、ネジ継手、クイックコネクタ等が用いられる。前記管継手手段３６は、容易に着脱可能である点でクイックコネクタが特によい。
【００３９】
排出手段７０は、製造槽１０Ａの内部空間内の内容物例えば液を製造槽１０Ａの外部に排出する手段であり、前記製造槽１０Ａに接続可能に設けられている。排出手段７０は、図１に示されるように、前記内容物を製造槽１０Ａの外部に排出する移送路７１と、排出された内容物を貯蔵するタンク７２、７３及び７４とを備えている。この移送路７１は流動手段３０と一部共通しており、前記フィルタ４７に装着された弁装置３９と、流動手段３０における前記管継手手段３６から弁装置３５Ｂまでの液移送手段３３と、弁装置３５Ｂからタンク７２、７３及び７４までの移送路７１とからなる。前記フィルタ４７に装着された弁装置３９及び弁装置３５Ｂの開閉動作により、製造槽１０Ａ内部空間内に存在する内容物が製造槽１０Ａの外部に排出されるようになっている。
【００４０】
移送路７１の途中には、弁装置７５及び７６例えば切替弁が介装され、排出される内容物例えば液に応じてそれぞれ分別され、各タンクに内容物の種類ごとに貯蔵されるようになっている。排出される内容物を分別する必要がない場合には、タンク７３、７４及び弁装置７５、７６は設けなくてもよい。
【００４１】
なお、移送路７１は、図１に示される経路に限定されることはなく、要するに、製造槽１０Ａの内部空間内の内容物を製造槽１０Ａの外部に排出することができる移送路であればよい。
【００４２】
このように、開口部１１と液面調整手段１３と流動手段３０と排出手段７０とを備えた前記製造槽１０Ａは、回転手段２０により回転可能に形成されている。この回転手段２０は、図１に示されるように、製造槽１０Ａの両側面１５及び１６（図２参照）それぞれに製造槽１０Ａを回転可能に支持する支持部材２１Ａ及び２１Ｂを備え、これらの支持部材２１Ａ及び２１Ｂそれぞれは、それらの中心軸が略水平になるように支持体２２Ａ及び２２Ｂに支持されている。また、何れかの支持体２２Ａ又は２２Ｂの内部又は外部に、支持部材２１Ａ及び２１Ｂの中心軸の周りに製造槽１０Ａを回転させる駆動力を発生する駆動手段例えばモータ（図示しない。）と、駆動手段によって発生した駆動力を製造槽１０Ａに伝達する駆動力伝達手段例えばギア、ワイヤ等（図示しない。）とが設けられている。なお、前記駆動手段は図示しない制御手段により制御される。このように構成された回転手段２０によって、前記製造槽１０Ａは、水平軸線を中心にして縦方向面内で回転するようになっている（図１及び図３参照）。
【００４３】
製造槽１０Ａは、上記したように、支持部材２１Ａ及び２１Ｂ並びにこれらを略水平に支持する支持体２２Ａ及び２２Ｂにより回転可能に支持されているが、製造装置１においては、前記開口部３８に接続された前記弁装置３９が垂下する状態になるように製造槽１０Ａを配置した場合に、前記開口部１１及び弁体１２の直上であって、製造槽１０Ａに装入されたアンモニア水溶液の液面から所定の距離だけ離れた位置に、原液滴下手段４０が配置されている。ここで、所定の距離は、通常、５０〜３００ｍｍ程度であるのがよい。その距離が３００ｍｍを超える場合には、表面に重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成された液滴がアンモニア水溶液に落下したときに、その衝撃で皮膜が破壊され、液滴が変形することがある。
【００４４】
原液滴下手段４０は、図１〜図３に示されるように、液滴滴下装置４２とアンモニア雰囲気形成手段４３とを備えている。滴下ノズル４１は、その下端開口部が開口部１１及び弁体１２に向かうように、液滴滴下装置４２に備え付けられている。アンモニア雰囲気形成手段４３は、図２に示されるように、滴下ノズル４１から開口部１１及び弁体１２に向けて原液の液滴を滴下するときに、前記液滴の落下経路を取り巻く雰囲気をアンモニア雰囲気にするように形成されている。図２に示される例にあっては、アンモニア雰囲気形成手段４３は、滴下ノズル４１から開口部１１及び弁体１２に向けて前記原液の液滴が落下する経路を囲繞し、原液滴下手段４０の滴下ノズル４１が存在する下面から製造槽１０Ａの上面までの一定空間を外部から遮断するように配置され、伸縮自在に形成された隔絶部材４４と、滴下ノズル４１から液滴を滴下するときには原液滴下手段４０の滴下ノズル４１が存在する下面から製造槽１０Ａの上面までこの隔絶部材４４を伸張させ、滴下ノズル４１から液滴を滴下させずに製造槽１０Ａを支持部材２１Ａ及び２１Ｂを軸にして回転させるときには、図３に示されるように、その製造槽１０Ａの回転に支障を生じないようにその隔絶部材４４を退避させるように前記隔絶部材４４を伸張又は縮小させる駆動源（図示せず。）と、滴下ノズル４１から液滴を滴下するときに、前記隔絶部材４４で形成されるところの、液滴落下経路を囲繞する隔絶空間内にアンモニアガスを導入するアンモニアガス導入手段（図示せず。）と、前記隔絶部材４４で囲繞された隔絶空間内に存在する余分のアンモニアガスを排出するアンモニアガス排出手段（図示せず。）とを備えている。
【００４５】
前記アンモニア水溶液供給手段５０は、図１に示されるように、所定のアンモニア濃度に調製されたアンモニア水溶液を供給するアンモニア水溶液供給源５１と、このアンモニア水溶液供給源５１内に貯留されているアンモニア水溶液を製造槽１０Ａの内部空間内に供給する移送路５２とを備えている。この移送路５２は、前記流動手段３０と一部共通しており、アンモニア水溶液供給源５１から移送路５２の途中に介装された弁装置５３例えば切替弁までの移送路５２と、弁装置５３から弁装置３５Ａを介する流動手段３０における液取り出し手段３１の開口部３４Ａまでの経路と、弁装置５３から弁装置３５Ａ及び３５Ｂを介する流動手段３０における前記管継手手段３６までの液移送手段３３とからなる。弁装置５３、３５Ａ及び３５Ｂの開閉動作により、アンモニア水溶液供給源５１内のアンモニア水溶液が流動手段３０を介して前記製造槽１０Ａの内部空間に供給され、又はその供給が停止されるようになっている。なお、移送路５２は、図１に示される経路に限定されることはなく、要するに、アンモニア水溶液供給源５１内のアンモニア水溶液を製造槽１０Ａの内部空間に供給することができる移送路であればよい。
【００４６】
アンモニア水溶液供給源５１は、所定の濃度を有するアンモニア水溶液を提供することができる限り様々の構成を採用することができ、例えば純水を貯留したタンク内にアンモニアガスをバブリングすることによりアンモニア水溶液を調製することのできるアンモニア水溶液貯留槽等を挙げることができる。
【００４７】
洗浄液供給手段６０は、水特に純水を製造槽１０Ａの内部空間内に供給するための水供給手段と、アルコールを製造槽１０Ａの内部空間内に供給するためのアルコール供給手段とを備えている。
【００４８】
水供給手段は、水を製造槽１０Ａの内部空間内に供給する水供給源６１と、水供給源６１に貯留されている純水を製造槽１０Ａの内部空間内に供給する移送路６２とを備えている。移送路６２は前記弁装置５３に接続され、その途中には弁装置６５例えば切替弁が介装されている。したがって、この移送路６２は、前記移送路５２と同様に、流動手段３０と一部共通しており、水供給源６１から弁装置５３までの移送路６２と、弁装置５３から弁装置３５Ａを介する流動手段３０における液取り出し手段３１の開口部３４Ａまでの経路と、弁装置５３から弁装置３５Ａ及び３５Ｂを介する流動手段３０における前記管継手手段３６までの液移送手段３３とからなる。弁装置６５、５３、３５Ａ及び３５Ｂの開閉動作により、水供給源６１内の水が流動手段３０を介して製造槽１０Ａの内部空間に供給され、又はその供給が停止されるようになっている。製造槽１０Ａの内部空間内に水を供給する場合には、弁装置３５Ａ及び３５Ｂの開閉動作により、弁装置５３から流動手段３０における管継手手段３６までの液移送手段３３を介して行われるのがよい。なお、移送路６２は、図１に示される経路に限定されることはなく、要するに、水供給源６１内の水を製造槽１０Ａの内部空間に供給することができる移送路であればよい。
【００４９】
アルコール供給手段は、アルコールを前記製造槽１０Ａの内部空間内に供給するアルコール供給源６３と、アルコール供給源６３に貯留されているアルコールを製造槽１０Ａの内部空間内に供給する移送路６４とを備えている。移送路６４は前記弁装置６５に接続され、前記移送路６２と一部共通している。したがって、この移送路６４は、前記移送路６２と同様に、流動手段３０とも一部共通しており、アルコール供給源６３から前記弁装置６５までの移送路６４と、弁装置６５から前記弁装置５３までの移送路６２と、弁装置５３から弁装置３５Ａを介する流動手段３０における液取り出し手段３１の開口部３４Ａまでの経路と、弁装置５３から弁装置３５Ａ及び３５Ｂを介する流動手段３０における前記管継手手段３６までの液移送手段３３とからなる。これらの弁装置６５、５３、３５Ａ及び３５Ｂの開閉動作により、アルコール供給源６３内のアルコールが流動手段３０を介して製造槽１０Ａの内部空間に供給され、又はその供給が停止されるようになっている。製造槽１０Ａの内部空間内にアルコールを供給する場合には、弁装置３５Ａ及び３５Ｂの開閉動作により、弁装置５３から流動手段３０における管継手手段３６までの液移送手段３３を介して行われるのがよい。なお、移送路６４は、図１に示される経路に限定されることはなく、要するに、アルコール供給源６３内のアルコールを製造槽１０Ａの内部空間に供給することができる移送路であればよい。
【００５０】
前記アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等を挙げることができる。
【００５１】
図１に示された製造装置１では、前記弁装置６５の開閉動作により、洗浄液として、水とアルコールとの混合液を用いることもできる。このときの水とアルコールとの混合割合は特に制限されない。
【００５２】
製造槽１０Ａ内における洗浄液の温度は、通常、４０℃から洗浄液の沸点までの温度範囲がよい。
【００５３】
乾燥手段１７は、製造槽１０Ａの内部空間内に存在する重ウラン酸アンモニウム粒子を乾燥することができる限り種々の構成を採用することができる。図１及び図２に示される乾燥手段１７は、製造槽１０Ａを外側の槽とその槽内に形成された内側の槽とからなる二重構造とし、内側の槽内に収容された内容物例えば重ウラン酸アンモニウム粒子及びアンモニウム水溶液を、外側の槽と内側の槽との間隙空間に所定温度の熱媒体例えば水蒸気を供給することによって、内側の槽内を所定温度に加熱する加熱手段を有している。このような加熱手段によって乾燥手段１７が構成されている場合には、重ウラン酸アンモニウム粒子の熟成工程におけるアンモニア水溶液の加熱にも利用することができる。
【００５４】
このように構成された製造装置１の作用について以下に説明する。なお、初期状態として、前記製造槽１０Ａの内部空間内は空であり、液面調整手段１３の開閉弁は閉鎖状態にされている。
【００５５】
図１及び図２に示されるように、支持部材２１Ａ及び２１Ｂを回転させて、前記前記弁装置３９が垂下する状態にして、製造槽１０Ａに接続された弁体１２が原液滴下手段４０に対向するように、製造槽１０Ａが位置付けられる。このとき、前記弁体１２から前記フィルタ４７及び前記弁装置３９が取り外されている。次いで、アンモニア水溶液供給手段５０により、すなわちアンモニア水溶液供給源５１内に貯留されているンモニア水溶液を移送路５２及び液移送手段３３を介して製造槽１０Ａに移送することにより、製造槽１０Ａの内部空間内に所定量のアンモニア水溶液が装填される。なお、この製造槽１０Ａの内部に収容されたアンモニア水溶液の温度は常温でよい。
【００５６】
図２に示されるように、弁体１２の上方に配置されている原液滴下手段４０におけるアンモニア雰囲気形成手段４３が起動され、弁体１２と滴下ノズル４１とを含む空間が隔絶部材４４により囲繞される。アンモニアガス導入手段から隔絶部材４４で囲繞された空間内にアンモニアガスが供給され、アンモニアガス排出手段により隔絶部材４４で囲繞された空間内のアンモニアガスが排気されることにより、隔絶部材４４で囲繞された空間内がアンモニアガス雰囲気にされる。
【００５７】
一方、流動手段３０におけるポンプ３３Ａ（図１参照）が起動され、液取り出し手段３１の開閉弁３４Ｂが開けられると共に、液移送手段３３の弁装置３５Ａ及び３５Ｂが切替えられ、さらに、液供給手段３２の弁装置３９が開けられ、製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液を製造槽１０Ａ及び液移送手段３３の間を循環させる。
【００５８】
このようにして、弁体１２と滴下ノズル４１とを含む空間がアンモニアガス雰囲気にされ、製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液が循環している状態を維持しつつ、図２に示されるように、滴下ノズル４１から弁体１２に向けて原液を滴下し、前記原液の液滴８０が弁体１２に向けて落下される。落下する液滴８０においては、雰囲気ガスであるアンモニアガスと接触して液滴８０の表面に存在する硝酸ウラニルとアンモニアとが反応して液滴８０の表面に重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成される。
【００５９】
この重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成された液滴８０が製造槽１０Ａ内のアンモニア水溶液に落下される。アンモニア水溶液中に没した液滴は、製造槽１０Ａ及び流動手段３０の間を循環するアンモニア水溶液、特に製造槽１０Ａの底面から再度供給されたアンモニア水溶液によって、図２の矢印で示されるように、製造槽１０Ａ内でアンモニア水溶液中を流動しつつ、液滴中の硝酸ウラニルとアンモニア水溶液中のアンモニアとが反応して液滴の表面から内部に向けて重ウラン酸アンモニウムの形成が進行する。
【００６０】
このように、アンモニア雰囲気形成手段４３によって、滴下ノズル４１から滴下される前記原液の液滴が製造槽１０Ａ内のアンモニア水溶液に到達するまでの間に、液滴表面における硝酸ウラニルが重ウラン酸アンモニウムに変化して液滴の表面に重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成されると、この皮膜により液滴がアンモニウム水溶液の液面に衝突しても容易に液滴が変形又は破壊されなくなる。したがって、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【００６１】
また、アンモニア水溶液中に没した液滴８０が製造槽１０Ａ内でアンモニア水溶液中を流動していると、アンモニア水溶液中に落下してきた液滴８０の上に別の液滴が積み重なることによって液滴が堆積することがなく、アンモニア水溶液中で多数の液滴８０が流動した状態で存在することになる。その結果、堆積による液滴８０の変形が生じることがないから、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【００６２】
なお、前記原液の滴下中は、液面調整手段１３の開閉弁を開け、液滴８０の滴下量に相当するアンモニア水溶液を製造槽１０Ａの外部に排出する。
【００６３】
所定量の原液が滴下されたら、つまり重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程が終了したら、弁体１２及び液面調整手段１３が閉鎖状態にされ、原液滴下手段４０の隔絶部材４４が退避される。さらに、液取り出し手段３１の開閉弁３４Ｂ及び液供給手段３２の弁装置３９が閉鎖状態にされ、流動手段３０におけるポンプ３３Ａが停止される。前記したように、前記管継手手段３６の構成に応じて液移送手段３３が製造槽１０Ａから切り離される。
【００６４】
その後、図３に示されるように、支持部材２１Ａ及び２１Ｂの中心軸の周りに縦方向面内で製造槽１０Ａが回転されると共に、乾燥手段１７の加熱手段が起動され、製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液が５０〜１００℃に加熱される。これによって、５０〜１００℃に加熱されたアンモニア水溶液中に存在する重ウラン酸アンモニウム粒子がアンモニア水溶液中で流動しつつ、その粒子の芯まで硝酸ウラニルが重ウラン酸アンモニウムに変化する。製造槽１０Ａの回転は所定時間継続して行われる。加熱時間は通常、短くても３０分である。このように、重ウラン酸アンモニウム粒子がアンモニア水溶液中を流動している状態を維持して、アンモニア水溶液を加熱し重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成すると、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【００６５】
さらに、このように、アンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子が製造槽１０Ａから移送されることなく、引き続き熟成工程が行われるから、アンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子の良好な真球度を悪化させることがなく、真球度がより良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【００６６】
熟成工程が終了すると、製造槽１０Ａの回転及び乾燥手段１７の加熱手段が停止され、製造槽１０Ａの前記弁体１２が下方となるように製造槽１０Ａが配置される。次いで、前記弁体１２に、前記フィルタ４７及び前記弁装置３９が取り付けられ、さらに、前記弁装置３９の先端部に設けられた管継手手段（図示しない。）に、前記液移送手段３３の前記管継手手段３６が接続されて、流動手段３０が製造槽１０Ａに接続される。液移送手段３３及び排出手段７０の弁装置３５Ｂ及び７５が切替えられ、前記フィルタ４７に接続された弁装置３９が開けられて、製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液が排出手段７０のタンク７２に排出される。このとき、フィルタ部４７により重ウラン酸アンモニウム粒子がタンク７２に排出されることはない。
【００６７】
アンモニア水溶液の排出が終了すると、液移送手段３３の弁装置３５Ａ、３５Ｂ、アンモニア水溶液供給手段５０の弁装置５３、及び、洗浄液供給手段６０の弁装置６５がそれぞれ切替えられ、水供給源６１から移送路６２、液移送手段３３及び弁体１２を通じて製造槽１０Ａに純水が供給される。製造槽１０Ａに所定量の純水が供給されたら、前記フィルタ４７に接続された弁装置３９が閉鎖状態にされ、前記管継手手段の構成に応じて液移送手段３３が製造槽１０Ａから切り離される。その後、前記熟成工程と同様にして、製造槽１０Ａが所定時間回転され、必要により、製造槽１０Ａに装填された純水が所定温度に加熱される。これにより、製造槽１０Ａ内の純水中で重ウラン酸アンモニウム粒子が流動しつつ、重ウラン酸アンモニウム粒子の洗浄が行われる。
【００６８】
重ウラン酸アンモニウム粒子の純水洗浄が終了すると、前記アンモニア水溶液の排出と同様にして、製造槽１０Ａの回転が停止され、液移送手段３３が製造槽１０Ａから切り離された場合には、再度、同様にして、流動手段３０が製造槽１０Ａに接続されて、製造槽１０Ａに装填された純水が排出手段７０のタンク７３に排出される。
【００６９】
次いで、前記純水洗浄と同様にして、所定時間、所定温度で、重ウラン酸アンモニウム粒子のアルコール洗浄が行われる。重ウラン酸アンモニウム粒子の洗浄工程が終了すると、前記純水の排出と同様にして、製造槽１０Ａの回転が停止され、液移送手段３３が製造槽１０Ａから切り離された場合には、再度、同様にして、流動手段３０が製造槽１０Ａに接続されて、製造槽１０Ａに装填されたアルコールが排出手段７０のタンク７４に排出される。これによって、重ウラン酸アンモニウム粒子の洗浄工程が終了する。
【００７０】
アルコールの排出が終了すると、前記フィルタ４７に接続された弁装置３９が閉鎖状態にされ、製造槽１０Ａが回転されると共に、前記加熱手段によって加熱されて、重ウラン酸アンモニウム粒子の乾燥が行われる。
【００７１】
このようにして、製造槽１０Ａ内で重ウラン酸アンモニウム形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が行われる。
【００７２】
乾燥工程が終了してから、製造槽１０Ａ内の乾燥された重ウラン酸アンモニウム粒子が例えば弁体１２から取り出される。製造槽１０Ａ内から全ての重ウラン酸アンモニウム粒子が取り出された後に、前記重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程に戻る。以上のようにして一つの製造槽１０Ａを用いて重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程のサイクルが行われる。
【００７３】
以上、この発明の製造装置の一例について説明したが、この発明は前記一例に限定されるものではなく、この発明の範囲内にて適宜に設計変更をすることができる。
【００７４】
例えば、乾燥手段１７は、製造槽１０Ａを二重構造とし、外側の槽と内側の槽との間隙空間に所定温度の熱媒体を供給する加熱手段に替え、製造槽１０Ａの外周面に電気ヒータ、マイクロ波加熱装置等の加熱手段を有していてもよく、また、前記加熱手段と共に、又は前記加熱手段に替えて、製造槽内に熱風を送出する熱風送気手段を有していてもよい。前記熱風送気手段は、例えば、所定温度に加熱された熱風を送風する加熱装置付きのコンプレッサと、そのコンプレッサから送り出される熱風を製造槽１０Ａの内部空間に移送し、したがって製造槽１０Ａの内部空間に露出する送風口を供えた送風路とを有するような構造にされてもよい。なお、前記送風路には、移送される気体の温度低下を防止するための温度低下防止手段例えば断熱材が被覆されてもよい。乾燥手段を送風手段によって構成する場合には、前記熟成工程において、アンモニア水溶液を加熱する例えば前記加熱手段を設ける必要がある。
【００７５】
前記製造槽１０Ａは、菱形立方八面体（斜方立方八面体）に形成されているが、この形状に限らず他の様々の形状とされてもよい。例えば、横断面積が上端及び下端に向かって漸次減少する上部及び下部を備えた円筒形状、つまり、円筒状の中部と、中部に一体とされた円錐状の上部と、中部に一体とされた逆円錐状の下部とを有する形状が挙げられる。
【００７６】
前記流動手段３０は、前記製造槽１０Ａに形成された二つの開口部３４Ａと３８又は開口部３４Ａと弁体１２とを連結するように構成されているが、前記製造槽１０Ａに三つ以上の開口部が形成され、これらを連結するように構成されてもよい。
【００７７】
前記弁装置５３、６５、７５及び７６は、切替弁を採用しているが、開閉弁等を採用してもよい。
【００７８】
製造槽１０Ａは、前記弁体１２上にフィルタ４７及び弁装置３９が装着されるように成っているが、この構成に代えて、例えば、前記開口部３８にフィルタを設けてもよい。
【００７９】
前記製造槽１０Ａには、図１及び図３に示されるように、支持部材２１Ａ及び２１Ｂの中心軸の周りに縦方向面内で回転可能に、回転手段２０が設けられているが、図４に示されるように、製造槽１０Ａは、例えば前記弁体１２と前記開口部３８に接続された前記弁装置３９とを結ぶ軸を中心にして、回転可能に回転手段が設けられてもよい。具体的には、例えば、図４（ａ）に示されるように、製造槽１０Ａにおける前記弁体１２をその外周面に凹凸の歯が設けられた弁体１８とし、図４（ｂ）に示されるように、製造槽１０Ａを所定の位置に位置付けて支持体２２Ａ及び２２Ｂから製造槽１０Ａを切り離した後、前記弁体１８の歯と噛み合う歯が形成された歯車を有する回転軸１９Ａによって、駆動手段１９Ｃによって発生する駆動力を弁体１８に伝達して、製造槽１０Ａを、前記軸を中心にして回転させてもよい。また、図４（ｃ）に示されるように、前記回転軸１９Ａの代わりに、前記弁体１８の外周面を包囲し、前記弁体１８の歯（図４（ｃ）において図示しない。）と噛み合う歯（図４（ｃ）において図示しない。）が形成された回転軸１９Ｂによって、駆動手段１９Ｃによって発生する駆動力を弁体１８に伝達して、製造槽１０Ａを前記軸を中心にして回転させてもよい。さらに、製造槽１０Ａにおける前記弁体に駆動手段によって発生する駆動力を伝達する手段として、歯車、回転軸等の直接伝動手段を採用するのではなく、ベルト、チェーン等の間接伝動を採用してもよい。なお、前記駆動手段１９Ｃは、前記製造槽１０Ａを前記弁体１２と前記弁装置３９とを結ぶ軸を中心にして回転可能な位置に設置されればよく、例えば、前記製造槽１０Ａの水平方向に隣接して設置することができる。
【００８０】
なお、図４に示した変形例では、駆動手段１９Ｃによって発生する駆動力を弁体１８に伝達して製造槽１０Ａを回転可能に構成しているが、前記弁体１８の他に、駆動手段１９Ｃによって発生する駆動力が伝達される例えば歯車、回転軸等が設けられていてもよい。また、図４（ｂ）には、製造槽１０Ａを前記軸を中心にして回転可能に支持する支持部材及び支持体が図示されていないが、例えば、図４（ｃ）に示されるように、製造槽１０Ａにおける前記底面に支持部材２１Ｄを設けることができる。この場合には、図４（ｃ）に示されるように、前記流動手段３０の液供給手段３２はこの支持部材２１Ｄを貫通するようにして設けてもよい。
【００８１】
この製造装置１においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が単一の製造槽１０Ａで実行されるから、形成工程においてアンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子の良好な真球度を維持したまま、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程を行うことができ、したがって、真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を高い生産性を持って製造することができる。
【００８２】
また、この製造装置１においては、従来におけるように、重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成、洗浄及び乾燥するための熟成槽、洗浄槽及び乾燥槽が不要になるから、それだけ省スペース化を図ることができる。したがって、従来の製造装置の設置に要求されるスペースに、前記製造槽１０Ａを複数設置することができるから、設置面積に対する製造量を容易に増大させることができる。
【００８３】
この発明の別の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置（以下、単に、「製造装置」と称することがある。）２を図５及び図６に示す。この製造装置２は、製造槽１０Ｂと、回転手段２０と、原液滴下手段４０と、アンモニア水供給手段５０（図示しない。）と、洗浄水供給手段６０（図示しない。）と、乾燥手段１７とを備えている。
【００８４】
製造槽１０Ｂは、図５及び図６に示されるように、前記製造槽１０Ａと同様に、内部空間を備え、原液の液滴を前記内部空間に受け入れることのできる開口部１１と、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程において、前記内部空間に装入されたアンモニア水溶液の液量を一定に保つための液面調整手段１３とを備えている。
【００８５】
製造槽１０Ｂの形状は特に限定されないが、図５及び図６に示されるように、円筒状の上部８１と逆円錐状の下部８２とを結合した形状であるのがよい。このような形状であれば、製造槽１０Ｂを容易に回転させることができることができるうえ、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程の何れにも使用することができる。また、流動手段３０によるアンモニア水溶液の循環によって、アンモニア水溶液中における重ウラン酸アンモニウム粒子の流動状態が良好になり、形成される重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度をより高めることができる。
【００８６】
図５及び図６に示されるように、製造槽１０Ｂは、前記下部８２の底部から連続する支持部材２１Ｃが形成され、前記底部の内壁には開口部３８が形成されている。この支持部材２１Ｃは、前記開口部３８の開口径よりも大きな内径を有する管状部材であり、その内部には、図６に示されるように、フィルタ部を備えたフィルタ５７が、その内部を上下に移動可能に収納されている。前記フィルタ部はそのメッシュが重ウラン酸アンモニウム粒子の通過を阻止できるように選択される。
【００８７】
製造槽１０Ｂを形成する材質は、前記製造槽１０Ａと同様に、金属材料を用いて作製されることができる。この金属材料としては、機械的強度及び防錆性等に優れたステンレスがよい。
【００８８】
図５及び図６に示されるように、開口部１１は前記製造槽１０Ａの開口部１１と同様に形成されている。
【００８９】
図５に示されるように、前記製造槽１０Ｂには、さらに、流動手段３０が設けられている。この流動手段３０は、図５に示されるように、製造槽１０Ｂの内部空間に装入された液を、一度製造槽１０Ｂから取り出し再度製造槽１０Ｂに供給することによって、液を循環させる手段である。流動手段３０は、後述する液面調整手段１３から取り出された液を再度製造槽１０Ｂに供給するように、構成されている。したがって、製造装置２における流動手段３０は、製造槽１０Ｂに形成された二つの開口部１３Ａ及び３８（図６参照）と、これらの開口部１３Ａ及び３８の間を接続する液移送手段３３と、前記開口部１３Ａから取り出された液を受ける受液槽３４Ｃとを備えてなる。より具体的には、流動手段３０は、製造槽１０Ｂに供給された液を取り出すことのできる液取り出し手段３１と、取り出された前記液を製造槽１０Ｂに再度供給することのできる液供給手段３２と、前記液取り出し手段３１と前記液供給手段３２とを接続する液移送手段３３例えば配管とを備えてなる。
【００９０】
液取り出し手段３１は、図５に示されるように、製造槽１０Ｂに設けられ、製造槽１０Ｂと共に回転する液面調整手段１３を含み、前記液面調整手段１３及び製造槽１０Ｂを包囲するように、製造槽１０Ｂの上部８１の近傍に別個に設けられた受液槽３４Ｃと、受液層３４Ｃに接続された取り出し管３４と、その途中に設けられた開閉弁３４Ｂとを備えてなる。液面調整手段１３は、製造槽１０Ｂの外壁から内部空間まで貫通する例えば管と、前記管の途中に設けられた開閉弁とからなる。
【００９１】
液供給手段３２は、図５及び図６に示されるように、前記開口部３８と、前記開口部３８に接続された弁装置３９例えば底栓弁と、前記弁装置３９の先端に設けられた管継手手段３６とを備えてなる。
【００９２】
液移送手段３３は、液取り出し手段３１と液供給手段３２とを接続する移送路例えば管であり、その一端は液取り出し手段３１の開閉弁３４Ｂに接続され、他端は液供給手段３２の管継手手段３６と接続可能な管継手手段３６が設けられて、液供給手段３２に接続されている。また、液移送手段３３の途中にはポンプ３３Ａが介装され、液移送手段３３の液取り出し手段３１側及び液供給手段３２側にはそれぞれ弁装置３５Ａ例えば切替弁及び３５Ｂ例えば切替弁が介装されている。前記管継手手段３６は、前記製造装置１における前記管継手手段３６と同様である。このポンプ３３Ａの始動並びに弁装置３５Ａ及び３５Ｂの開閉により製造槽１０Ｂに挿入された液が製造槽１０Ｂ及び流動手段３０の間を循環するようになっている。管継手手段３６は、前記製造装置１と同様の手段を選択することができる。特に管継手手段３６を接続した状態でも製造槽１０Ｂを回転させることができるクイックコネクタがよい。
【００９３】
回転手段２０は、図５に示されるように、製造槽１０Ｂの下部８２の先端部に製造槽１０Ｂを回転可能に支持する支持部材２１Ｃを備え、この支持部材２１Ｃはその中心軸が略垂直になるように支持体２２Ｃに支持されている。また、回転手段２０は、図５に示されるように、支持部材２１Ｃの中心軸の周りに製造槽１０Ｂを回転させる駆動力を発生する駆動手段２３例えばモータと、駆動手段２３によって発生した駆動力を製造槽１０Ｂに伝達する駆動力伝達手段２４とを備えている。この駆動力伝達手段２４は、具体的には、製造槽１０Ｂを形成する上部８１の天井面近傍外周面に、製造槽１０Ｂと同心円上に設けられた歯車２５と、駆動手段２３の回転軸に設けられ、歯車２５と噛み合うピニオン２６とを備えている。なお、駆動手段２３は図示しない制御手段により制御される。
【００９４】
乾燥手段１７は、製造槽１０Ｂの内部空間内に存在する重ウラン酸アンモニウム粒子を乾燥することができる限り種々の構成を採用することができる。図５に示される乾燥手段１７は、製造槽１０Ｂの外周面を包囲するように、わずかな間隙（図示しない。）を隔てて、電気ヒータ、熱媒体を充填するためのジャケット、マイクロ波加熱装置等の加熱手段を有している。このような加熱手段によって乾燥手段１７が構成されている場合には、重ウラン酸アンモニウム粒子の熟成工程におけるアンモニア水溶液の加熱にも利用することができる。
【００９５】
原液滴下手段４０、アンモニア水溶液供給手段５０、洗浄液供給手段６０及び排出手段７０は、前記製造装置１と同様に構成されている。
【００９６】
このように構成された製造装置２の作用について以下に説明する。なお、初期状態として、前記フィルタ５７が前記支持部材２１Ｃ内に収納され、前記製造槽１０Ｂの内部空間内は空であり、液面調整手段１３の開閉弁は閉鎖状態にされている。この状態では、前記フィルタ５７は、前記弁装置３９側に位置している。
【００９７】
先ず、製造装置１と同様にして、アンモニア水溶液供給手段５０により製造槽１０Ｂの内部空間内に所定量のアンモニア水溶液が装填される。
【００９８】
図６に示されるように、製造装置１と同様にして、弁体１２と滴下ノズル４１とを含み、隔絶部材４４で囲繞された空間内がアンモニアガス雰囲気にされる。
【００９９】
一方、回転手段２０の駆動手段２３が起動され、駆動手段２３によって発生した駆動力がピニオン２６から歯車２５に伝達され、支持部材２１Ｃの中心軸の周りに製造槽１０Ｂが液面調整手段１３と共に回転される。製造槽１０Ｂが回転されると、流動手段３０におけるポンプ３３Ａが起動され、液取り出し手段３１の開閉弁３４Ｂが開けられると共に、液移送手段３３の弁装置３５Ａ及び３５Ｂが切替えられ、さらに、液供給手段３２の弁装置３９が開けられる。これによって、液面調整手段１３から取り出されたアンモニア水溶液が液取り出し手段３１、液移送手段３３及び液供給手段３２を介して、開口部３８から再度製造槽１０Ｂに供給され、製造槽１０Ｂに装填されたアンモニア水溶液が製造槽１０Ｂ及び液移送手段３３の間を循環する。このとき、前記フィルタ５７は、循環するアンモニア水溶液によって開口部３８側に移動するが、前記フィルタ５７は前記開口部を超えて下部８２内に侵入することはない。なお、図６は、前記フィルタ５７が最上位に位置した状態を示している。
【０１００】
このようにして、弁体１２と滴下ノズル４１とを含む空間がアンモニアガス雰囲気にされ、図６の矢印で示されるように、製造槽１０に装填されたアンモニア水溶液が回転軸と同心円状に回転すると共に、製造槽１０Ｂと液移送手段３３との間を循環している状態を維持しつつ、図６に示されるように、滴下ノズル４１から弁体１２に向けて原液を滴下し、前記原液の液滴８０が弁体１２に向けて落下される。落下する液滴８０においては、雰囲気ガスであるアンモニアガスと接触して液滴８０の表面に存在する硝酸ウラニルとアンモニアとが反応して液滴８０の表面に重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成される。
【０１０１】
この重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成された液滴８０が製造槽１０Ｂ内のアンモニア水溶液に落下する。アンモニア水溶液中に没した液滴は、図６の矢印で示されるように、回転軸と同心円状に回転流動すると共に、製造槽１０Ｂと流動手段３０との間を循環するアンモニア水溶液特に製造槽１０Ｂの開口部３８から再度供給されたアンモニア水溶液によって、製造槽１０Ｂ内でアンモニア水溶液中を上下に流動しつつ、液滴中の硝酸ウラニルとアンモニア水溶液中のアンモニアとが反応して液滴の表面から内部に向けて重ウラン酸アンモニウムの形成が進行する。
【０１０２】
このように、アンモニア雰囲気形成手段４３によって、滴下ノズル４１から滴下される前記原液の液滴が製造槽１０Ｂ内のアンモニア水溶液に到達するまでの間に、液滴表面における硝酸ウラニルが重ウラン酸アンモニウムに変化して液滴の表面に重ウラン酸アンモニウムの皮膜が形成されると、この皮膜により液滴がアンモニウム水溶液の液面に衝突しても容易に液滴が変形又は破壊されなくなる。したがって、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【０１０３】
また、アンモニア水溶液中に没した液滴８０が製造槽１０Ｂ内でアンモニア水溶液中を流動していると、アンモニア水溶液中に落下してきた液滴８０の上に別の液滴が積み重なることによって液滴の堆積物が形成されることがなく、アンモニア水溶液中で多数の液滴８０が流動した状態で存在することになる。その結果、堆積による液滴８０の変形が生じることがないから、真球度が良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。特に、図６の矢印に示されるように、液滴８０が、回転軸と同心円状に回転流動すると共に、上下に流動することによって、真球度がより一層良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【０１０４】
所定量の原液が滴下されたら、つまり重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程が終了したら、弁体１２が閉鎖状態にされ、必要により、原液滴下手段４０の隔絶部材４４が退避される。製造槽１０Ｂの回転、必要により流動手段３０を停止することなく、乾燥手段１７の加熱手段が起動され、製造装置１と同様にして、製造槽１０に装填されたアンモニア水溶液が５０〜１００℃に加熱される。このように、重ウラン酸アンモニウム粒子がアンモニア水溶液中を回転流動し、上下に流動している状態を維持して、アンモニア水溶液を加熱し重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成すると、真球度がより一層良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【０１０５】
さらに、このように、アンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子が製造槽１０Ｂから移送されることなく、引き続き熟成工程が行われるから、アンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子の良好な真球度を悪化させることがなく、真球度がより良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【０１０６】
熟成工程が終了すると、製造装置１と同様にして、重ウラン酸アンモニウム粒子の洗浄工程及び乾燥工程が行われる。
【０１０７】
乾燥工程が終了すると、製造槽１０内の乾燥された重ウラン酸アンモニウム粒子が、例えば、弁装置３９が取り外されて前記フィルタ５７ごと取り出され、又は、弁体１２から取り出される。製造槽１０内から全ての重ウラン酸アンモニウム粒子が取り出された後に、前記重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程に戻る。以上のようにして一つの製造槽１０を用いて重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程のサイクルが行われる。
【０１０８】
以上、この発明の連続製造装置の一例について説明したが、この発明は前記一例に限定されるものではなく、この発明の範囲内にて適宜に設計変更をすることができる。
【０１０９】
前記回転手段２０は、製造槽１０Ｂを形成する上部８１の天井面近傍外周面に製造槽１０Ｂと同心円上に設けられた歯車２５及び駆動手段２３の回転軸に設けられ歯車２５と噛み合うピニオン２６を備えた駆動力伝達手段２４と、駆動手段２３例えばモータとを備えているが、支持体２２Ｃの内部又は外部に、駆動手段２３例えばモータ（図示しない。）と、駆動手段２３によって発生した駆動力を製造槽１０Ｂに伝達する駆動力伝達手段２４例えばギア、ワイヤ等（図示しない。）とが設けられてもよい。
【０１１０】
乾燥手段１７は、製造装置１と同様に、前記加熱手段によって構成されている必要はなく、例えば、所定温度に加熱された気体を製造槽１０Ｂ内に送風する熱風送気手段とされてもよい。
【０１１１】
この製造装置２においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が単一の製造槽１０Ｂで実行されるから、形成工程においてアンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子の良好な真球度を維持したまま、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程を行うことができ、したがって、真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を高い生産性を持って製造することができる。
【０１１２】
また、この製造装置２においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程において、製造槽１０Ｂが回転すると共に、アンモニア水溶液が循環されているから、液滴８０が、アンモニア水溶液中を、回転軸と同心円状に回転流動すると共に上下に流動し、真球度がより一層良好な重ウラン酸アンモニウム粒子が形成される。
【０１１３】
さらに、この製造装置２においては、従来におけるように、重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成、洗浄及び乾燥するための乾燥槽が不要になるから、それだけ省スペース化を図ることができる。したがって、従来の製造装置の設置に要求されるスペースに、前記製造槽１０Ｂを複数設置することができるから、設置面積に対する製造量を容易に増大させることができる。
【０１１４】
上記のように４工程を一つの製造槽１０Ａ又は１０Ｂを用いて実施する処理はバッチ処理になる。以下に説明するように、４基の製造槽を用いて重ウラン酸アンモニウム粒子の実質的な連続製造方法を行うことができる。
【０１１５】
重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置は、図７に示されるように、４基の製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆ（これら製造槽を第１の製造槽１０Ｃ、第２の製造槽１０Ｄ、第３の製造槽１０Ｅ及び第４の製造槽１０Ｆと称することがある。）と、１基の移動式原液滴下装置４５とを備えている。各製造槽１０Ｃ〜１０Ｆには、既述した製造槽１０Ａにおけるのと同様の構造及び付帯設備を有する。すなわち、４基の各製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆは、支持部材２１Ａ及び２１Ｂにより回転可能に形成され、図１に示されるようなアンモニア水溶液供給手段５０、洗浄液供給手段６０、乾燥手段１７、排出手段７０及び開口部１１を備え、回転手段２０及び粒子流動化手段３０を装備している。４基の各製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆは、所定の間隔を有して配列される。配列の態様は、４基一列であっても、２基１列を２列配置していてもよく、また４基を環状に配置していてもよい。
【０１１６】
移動式原液滴下装置４５は、案内レール４６に沿って自走することができ、各製造槽を前記弁装置３９が垂下する状態になるように配置した場合に、各製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆにおける開口部１１及び弁体１２の直上となる位置に移動式原液滴下装置４５における滴下ノズル４１が位置するように移動式原液滴下装置４５が停止するように、移動式原液滴下装置４５の動作が制御される。
【０１１７】
この重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置は、次のように作用する。
【０１１８】
先ず、初期状態として４基の製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆの内部は空であるとする。
【０１１９】
第１の製造槽１０Ｃにて重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程を行う。この重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程は、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程と同様である。
【０１２０】
第１の製造槽１０Ｃにおける重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が終了すると、この第１の製造槽１０Ｃにて重ウラン酸アンモニウム粒子の熟成工程が開始される。第１の製造槽１０Ｃにおける熟成工程は、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる熟成工程と同じ内容である。
【０１２１】
第１の製造槽１０Ｃにおける重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が終了すると、移動式原液滴下装置４５は案内レール４６上を移動して第２の製造槽１０Ｄにおける開口部（図７には示されていない。）の上方の位置で停止する。そして、第２の製造槽１０Ｄにおいて、第１の製造槽１０Ｃにおけるのと同様の重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が行われる。
【０１２２】
第１の製造槽１０Ｃにおける熟成工程が終了すると、第１の製造槽１０Ｃにおいて洗浄工程が開始される。第１の製造槽１０Ｃにおける洗浄工程は、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる洗浄工程と同じ内容である。
【０１２３】
第２の製造槽１０Ｄにおける重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が終了すると、この第２の製造槽１０Ｄで、重ウラン酸アンモニウム粒子の熟成工程が始まる。第２の製造槽１０Ｄにおける熟成工程は、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる熟成工程と同じ内容である。
【０１２４】
第２の製造槽１０Ｄにおける重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程の終了後に、移動式原液滴下装置４５が案内レール４６上を移動して第３の製造槽１０Ｅにおける開口部（図７には示されていない。）の上方の位置で停止する。そして、第３の製造槽１０Ｅにおいて、第１の製造槽１０Ｃにおけるのと同様の重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が行われる。第２の製造槽１０Ｄでは、前記第１の製造槽１０Ａにおけるのと同様の熟成工程が行われる。第１の製造槽１０Ｃでは、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる洗浄工程と同じ内容の洗浄工程が、行われる。
【０１２５】
第３の製造槽１０Ｅで重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が終了すると、移動式原液滴下装置４５が案内レール４６上を移動して第４の製造槽１０Ｆにおける開口部（図７には示されていない。）の上方の位置で停止する。そして、第４の製造槽１０Ｆにおいて、第１の製造槽１０Ｃにおけるのと同様の重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が行われる。第３の製造槽１０Ｅでは、前記第１の製造槽１０Ａにおけるのと同様の熟成工程が行われる。第２の製造槽１０Ｄでは、前記第１の製造槽１０Ｃにて行われる洗浄工程と同じ内容の洗浄工程が、行われる。第１の製造槽１０Ｃでは、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる乾燥工程と同じ内容の乾燥工程が、行われる。
【０１２６】
第４の製造槽１０Ｆにおける重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が終了すると、移動式原液滴下装置４５が案内レール４６上を移動して第１の製造槽１０Ｃにおける開口部（図７には示されていない。）の上方の位置に戻りそこで停止する。そして、第１の製造槽１０Ｃにおいて、第１の製造槽１０Ｃで行ったのと同様の、第２回目の重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程が行われる。第４の製造槽１０Ｆでは、前記第１の製造槽１０Ｃにおけるのと同様の熟成工程が行われる。第３の製造槽１０Ｅでは、前記第１の製造槽１０Ｃにて行われる洗浄工程と同じ内容の洗浄工程が、行われる。第２の製造槽１０Ｄでは、前記１基の製造槽１０Ａにて行われる乾燥工程と同じ内容の乾燥工程が、行われる。
【０１２７】
以上のようにして４基の処理層１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆを順繰りに稼動させることにより連続的に重ウラン酸アンモニウム粒子形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が行われる。この４基の製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆを駆動させることにより連続プロセスが実行されることになる。
【０１２８】
上記の４基の製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆにて連続プロセスを実行するには移動式原液滴下装置４５の移動タイミング、各製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆにおける各アンモニア水溶液供給手段（図７に示されていない。図１を参照）、洗浄液供給手段（図７に示されていない。図１を参照）、乾燥手段（図７に示されていない。図１を参照）、回転手段（図７に示されていない。図１を参照）及び粒子流動化手段（図７に示されていない。図１を参照）等の駆動タイミングは、それぞれ手動で制御してもよいが、コンピュータで制御するのが全自動方式となって好ましい。
【０１２９】
以上、この発明の連続製造装置の一例について説明したが、この発明は前記一例に限定されるものではなく、この発明の範囲内にて適宜に設計変更をすることができる。
【０１３０】
例えば、４基の製造槽として、前記製造装置１の製造槽１０Ａの代わりに、前記製造装置２の製造槽１０Ｂを採用することもできる。
【０１３１】
この連続製造装置においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成工程、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程が単一の製造槽１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆそれぞれで実行されるから、形成工程においてアンモニア水溶液中で形成された重ウラン酸アンモニウム粒子の良好な真球度を維持したまま、熟成工程、洗浄工程及び乾燥工程を行うことができ、したがって、真球度の良好な重ウラン酸アンモニウム粒子を高い生産性を持って製造することができる。
【０１３２】
また、この連続製造装置１においては、従来におけるように、重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成、洗浄及び乾燥するための乾燥槽が不要になるから、それだけ省スペース化を図ることができる。
【０１３３】
この連続製造装置においては、重ウラン酸アンモニウム粒子の形成、熟成、洗浄及び乾燥を行うことのできる単一の製造装置を複数基備えることにより、回分操作に適した製造装置でありながら重ウラン酸アンモニウム粒子の実質的な連続生産ができる。つまり、この発明によると、連続生産可能で生産効率の高い重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置を提供することができる。
【０１３４】
なお、重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度は、下記式によって表すことができる。
【０１３５】
真球度＝Ａ／４πＢ２
Ａ：重ウラン酸アンモニウム粒子の投影面積
Ｂ：重ウラン酸アンモニウム粒子の投影像の周囲の長さ
【０１３６】
重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度は、粒子周囲の形状の単純さないし複雑さを表す形状指数であり、粒子周囲の形状が滑らかで円に近いほど、１．００に近づく。したがって、真球度が１に近づくにつれて、その粒子の真球度は良好になることを示す。
【実施例】
【０１３７】
以下、実施例を挙げて、この発明をさらに具体的に説明するが、この実施例によって、この発明はなんら限定されることはない。
【０１３８】
（実験例１）
図１〜図３に示される製造装置１を使用し、実験は、前記製造装置１の作用に関する前記した内容・方法に基本的に準拠して、行った。
【０１３９】
先ず、硝酸、粉末状八酸化三ウラン、ポリビニルアルコール及びテトラヒドロフルフリルアルコールを混合し、さらに、純水を加えて、原液を調整した。この原液を原液滴下手段４０に移送した。
【０１４０】
アンモニア水溶液をアンモニア水溶液供給源５１から製造槽１０Ａに移送した。続いて、隔絶部材４４で囲繞された空間内をアンモニアガス雰囲気にし、さらに、製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液を製造槽１０Ａ及び液移送手段３３の間を循環させた。
【０１４１】
この状態を維持しつつ、前記原液を滴下ノズル４１から製造槽１０Ａに装填されたアンモニア水溶液に滴下した。前記原液の滴下終了後、支持部材２１Ａ及び２１Ｂの中心軸の周りに製造槽１０Ａを回転させつつ、乾燥手段１７を起動して、重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成処理した。
【０１４２】
次いで、アンモニア水溶液を排出し、純水を供給して、製造槽１０Ａを回転させつつ前記純水を加熱して、純水洗浄した。同様にして、アルコール洗浄した。続いて、製造槽１０Ａを回転させつつ加熱して、重ウラン酸アンモニウム粒子を乾燥した。
【０１４３】
得られた重ウラン酸アンモニウム粒子を弁体１２から取り出し、そのうちの１０箇所をサンプリングして、各サンプルの投影面積及び投影像の周囲の長さを測定し、前記式により、製造した重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度を算出した。その結果、何れのサンプルも真球度が１．２以下であり、良好な真球度を有する重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することができた。
【０１４４】
（比較例１）
前記した従来の製造装置を使用した。
【０１４５】
実施例１と同様にして、原液を調整し、滴下ノズル４１からアンモニア水溶液に滴下した。続いて、形成された重ウラン酸アンモニウム粒子をアンモニア水溶液と共に熟成槽に自重落下により移送し、実施例１と同様にして重ウラン酸アンモニウム粒子を熟成した。その後、洗浄槽、乾燥槽へ自重落下により移送し、実施例１と同様にして重ウラン酸アンモニウム粒子を洗浄及び乾燥した。
【０１４６】
実施例１と同様にして、得られた重ウラン酸アンモニウム粒子の真球度を算出した。その結果、真球度が１．２を超えた重ウラン酸アンモニウム粒子が多数存在し、良好な真球度を有する重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】図１は、この発明の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を示す概略正面図である。
【図２】図２は、この発明の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置に一要素として組み込まれた製造槽の概略断面図である。
【図３】図３は、この発明の一例であり、その上面を縦にした製造槽を水平方向から見た状態を示す概略正面図である。
【図４】図４は、この発明の一例の変形例を説明する概略図であり、図４（ａ）は、この発明の一例の変形例を示す製造槽の概略正面図であり、図４（ｂ）は、歯車によって製造槽が弁体と弁装置とを結ぶ軸を中心にして回転可能な状態を説明する概略正面図であり、図４（ｃ）は、回転軸によって製造槽が弁体と弁装置とを結ぶ軸を中心にして回転可能な状態を説明する概略正面図である。
【図５】図５は、この発明の別の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装置を示す一部断面切欠正面図である。
【図６】図６は、この発明の別の一例としての重ウラン酸アンモニウム粒子の製造装に一要素として組み込まれた製造槽の概略断面図である。
【図７】図７は、一列に配列された４基の製造槽と、その上部に水平移動可能に配置した移動式原液滴下装置とを有する重ウラン酸アンモニウム粒子の連続製造装置を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１、２  製造装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ  製造槽
１１、１３Ａ、３４Ａ、３８  開口部
１２、１８  弁体
１３  液面調整手段
１５  上部
１６  下部
１７  乾燥手段
１８  弁体
２５  歯車
１９Ａ、１９Ｂ  回転軸
１９Ｃ、２３  駆動手段
２０  回転手段
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ  支持部材
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ  支持体
２４  駆動力伝達手段
２５  歯車
２６  ピニオン
３０  流動手段
３１  液取り出し手段
３２  液供給手段
３３  液移送手段
３３Ａ  ポンプ
３４  取り出し管
３４Ｂ  開閉弁
３４Ｃ  受液槽
３５Ａ、３５Ｂ、３９、５３、６５、７５、７６  弁装置
３６  管継手手段
３７、４７、５７  フィルタ
４０  原液滴下手段
４１  滴下ノズル
４２  液滴滴下装置
４３  アンモニア雰囲気形成手段
４４  隔絶部材
４５  移動式原液滴下装置
４６  案内レール
５０  アンモニア水供給手段
５１  アンモニア水溶液供給源
５２、６２、６４、７１  移送路
６０  洗浄液供給手段
６１  水供給源
６３  アルコール供給源
７０  排出手段
７２、７３、７４  タンク
８０  液滴
８１  上部
８２  下部
【図１】
2007197242.tif 000003
【図２】
2007197242.tif 000004
【図３】
2007197242.tif 000005
【図４】
2007197242.tif 000006
【図５】
2007197242.tif 000007
【図６】
2007197242.tif 000008
【図７】
2007197242.tif 000009