[发明专利]一种三氯化铀的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种三氯化铀的制备方法，其特征在于，将铀或铀合金作为阳极，在氯化铝熔盐体系中电解，所述氯化铝熔盐体系为AlCl₃-NaCl熔盐、AlCl₃-LiCl熔盐、AlCl₃-KCl熔盐或NaAlCl₄-LiAlCl₄-KAlCl₄熔盐；

所述AlCl₃-NaCl熔盐温度为150-170℃；所述AlCl₃-LiCl熔盐温度为160℃；所述AlCl₃-KCl熔盐温度为170℃；所述NaAlCl₄-LiAlCl₄-KAlCl₄熔盐温度为140℃；

所述AlCl₃-NaCl熔盐中氯化钠和氯化铝的摩尔比例为1:1～1:1.5；

所述AlCl₃-LiCl熔盐中氯化锂和氯化铝的摩尔比例为1:1～1:1.5；

所述AlCl₃-KCl熔盐中氯化钾和氯化铝的摩尔比例为1:1～1:1.5；

所述NaAlCl₄-LiAlCl₄-KAlCl₄熔盐以摩尔比例组成为50:30:20。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极为纯铀、铀铝合金、铀钼合金、铀硅合金或铀锆合金；和/或，阴极为铝、钼、钨、铜、镍或铬。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阳极和阴极间施加电压为0.2～3.0V。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述阳极和阴极间施加电压为1.5～2.5V。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，铀在阳极熔解，并在阳极区形成三氯化铀沉淀，过滤，纯化得到三氯化铀。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过滤采用金属滤网过滤或倾析法；和/或，所述纯化为在400～500℃下真空蒸馏。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属滤网为金属钼滤网、铂金滤网、金属钨滤网或不锈钢滤网；和/或，所述金属滤网的网孔为200～2000目。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，电解在无水无氧条件下进行；和/或，在保护气体下进行，所述保护气体选自氩气、氮气和氦气中的一种或多种。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)将含氯化铝的氯化物熔盐置于坩埚中加热至100～300℃温度，使其熔化；

2)两电极体系电解：在无水无氧条件下，以铀或铀合金作为阳极；以铝、钼、钨、铜、镍或铬作为阴极，施加0.2～3V的槽电压，反应1～10小时，在阳极区得到三氯化铀沉淀；或者，三电极体系电解：在无水无氧条件下，以铀或铀合金作为阳极，以铝棒做参比电极，以铝、钼、钨、铜、镍或铬作为阴极，控制工作电极电位在0.2～2V，反应1～10小时，在阳极区得到三氯化铀沉淀；

3)将坩埚中的黄色沉淀用金属网过滤或者采用倾析法得到坩埚底部沉淀，在400～500℃下真空蒸馏，得到三氯化铀。