[发明专利]MOX芯块回收再利用方法

摘要

一种MOX芯块回收再利用方法，包括以下步骤：步骤一：选用MOX燃料芯块，对其外观、尺寸、铀钚含量、杂质含量、O/M、密度数据进行分析检测；步骤二：对O/M不合格芯块进行回收利用；步骤三：对密度不合格芯块进行回收利用；步骤四：对外径不合格芯块进行回收利用；步骤五：对多项不合格芯块进行回收利用。

主权项

1.一种MOX芯块回收再利用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：选用MOX燃料芯块，对其外观、尺寸、铀钚含量、杂质含量、O/M、密度数据进行分析检测；步骤二：O/M不在1.90～1.99之间的的芯块，认为是不合格的芯块，将芯块装入石英烧结舟中，再将烧结舟装入烧结炉内；将炉内气压抽至0.01～5.00Pa之间，以0.1～15.0L/min速度通入Ar+％H₂，选择0.1～10.0％H2含量的混合气体，气压保持在8～18KPa之间，如此往复操作1～10次，氧势为‑800～‑150KJ/mol，露点‑50～0℃，H₂O含量为10～1000ppm；将烧结炉内温度以0.1～10℃/min的速度升温，并在600～1500℃保温0.5～48h，气压保持在1～14KPa之间，气体流量控制速度在0.1～35L/min，氧势为‑700～‑250KJ/mo，露点‑5～‑60℃，H₂O含量为10～1000ppm；步骤三：对于密度值小于91％TD的芯块，将芯块装入石英烧结舟中，再将烧结舟装入烧结炉内；将炉内气压抽至0.05～2.00Pa之间，以1～10L/min速度通入Ar+％H₂，H₂含量为1～15％，气压保持在5～16KPa之间，如此往复操作1～10次，氧势为‑600～‑150KJ/mol，露点‑30～0℃，H₂O含量为50～700ppm；将烧结炉内温度以0.1～3℃/min的速度升温，并在1200～1800℃保温0.5～12h，气压保持在2～22KPa之间，气体流量控制速度在0.5～10L/min，氧势为‑600～‑100KJ/mo，露点‑10～‑40℃，H₂O含量为200～1200ppm；；步骤四：对于外径超过8.8mm的芯块，以5～20cm/min的速度送入磨削机中，以30～800rpm的转速度芯块进行磨削处理；步骤五：对于密度值高于97.3％TD、芯块高度在7.3mm以下，外径小于3.5mm、UO₂含量低于56.4％，PuO₂含量低于3.3％、杂质含量超过6550μg/g(U+Pu)的芯块，按照10～80％的装填率加入破碎机中，以10～1000rpm的破碎速度，在10～500N的压力下进行破碎处理10～2000min；当破碎后的颗粒粒径分布在2～200μm布区间、比表面积为0.1～10m²/g，后，按照20～400％装填率加入球磨罐中，按照1:1的比例加入直径为1～10mm的ZrO₂磨球，以0.5～10L/h的速度通入N₂，以1～30r/min的速度将物料预先混合均匀1～90min；然后以2～20L/h的速度通入N₂，按照1～25r/min的速度逐渐增加球磨速度，以10～1000rpm的转速搅拌20～500min，处理结束后，以3～60r/min的速度逐渐减小搅拌速度直至停止；步骤六：对球磨细化获得的混合粉末分析铀钚含量、粒度、比表面、杂质含量进行分析，若混合粉末力度在0.3～1.2μm之间，比表面积为7.2～36.4㎡/g，均匀性在98.3～99.9之间，杂质含量小于1730μg/g，则为合格粉末。