[发明专利]高温气冷堆核燃料元件用人造石墨粉的制备方法及石墨粉

摘要

本发明公开了高温气冷堆核燃料元件用人造石墨粉的制备方法及石墨粉，其中，制备方法具体为混料、等静压成型、致密化处理、磨粉、整形及分级处理、以及石墨化及高温提纯步骤，通过该方法制备而成的石墨粉进行核燃料元件工艺试验时，由于石墨粉都是圆形或椭圆形的形状，且粒度大小分布合理，压制而成的核燃料元件，内部不会因为搭桥现象形成孔洞，燃料颗粒的密度大，强度高，稳定性好，在反应堆中的使用寿命长。

主权项

1.一种高温气冷堆核燃料元件用人造石墨粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)混料：将沥青焦和沥青均放入搅拌装置内，搅拌4～8小时，得混合物料；2)等静压成型：将所述混合物料放入等静压机内，在压强为150～180MPa条件下，等静压成型60～70分钟；3)致密化处理：将等静压成型后产品取出，进行致密化处理，直至所述产品的体密度达到1.72g/cm3以上；4)磨粉：将致密化处理后产品粗碎，放入气流磨粉机内进行破碎磨粉，得粉体，其中，所述粉体的平均粒径为35～45μm；5)整形及分级处理：将所述粉体放入整形设备中，去掉毛刺棱 角，整形8‑10分钟后，通过旋风分级，去除粒径≥100μm以及粒径＜5μm的粉体，得粒径均匀粉体，其中，按重量计，所述粒径均匀粉体的粒度分布为粒径＜100μm的粉体含量为100％，粒径＜32μm的粉体含量为60～70％；6)石墨化及高温提纯：将所述粒径均匀粉体放入坩埚中，经密封处理后，放入高温提纯炉内进行升温提纯，当所述高温提纯炉的炉温达到2000℃时，向所述高温提纯炉内通入氯气，当所述高温提纯炉的炉温达到2450℃时，向所述高温提纯炉内通入氟利昂，当所述高温提纯炉的炉温达到3000℃后，高温处理36～48小时，然后将高温处理后的石墨粉降温，得石墨粉成品；所述步骤1)中沥青焦的真密度≥1.96g/cm3、灰份≤0.3％、挥发份≤0.6％、水份含量≤0.3％、硫含量≤0.2％；所述步骤1)中沥青的软化点为120～140℃、灰份≤0.3％、结焦值≥55％、水份含量≤5.0％、甲苯不溶物含量≥28％、喹啉不溶物含量为8～14％。