Восстановление высших оксидов урана до диоксида урана

Для восстановления высших оксидов урана до диоксида UО2 чаще всего используется водород. Реакция восстановления UО3 водородом идет через стадию образования U3O8:

3UО3 + Н2 U3O8 + H2O,.

U3O8 + 2Н23UО2 + 2H2O.

Кроме этого, для восстановления UО3 можно использовать расщепленный при повышенных температурах аммиак, а также оксид углерода СО:

UО3 + 2/3 NH3 UО2 + 1/3 N2 + H2O,.

UО3 + СО UО2 + СО2.

Скорость реакций восстановления до диоксида зависит от температуры — с повышением температуры скорость реакции увеличивается, но, начиная с температуры 650 °C, скорость реакции увеличивается незначительно. Поэтому процесс восстановления высших оксидов до UО2 целесообразно проводить в интервале температур 600−700°C. Восстановление UО3 водородом проводится непрерывно во вращающихся барабанных печах. Обогрев печи осуществляется по секциям: 1) 350 — 600 °C; 2) 630 °C; 3) без обогрева. Частично охлажденная в не обогреваемой части печи UO2 разгружается самотеком в алюминиевые контейнеры, где окончательно охлаждается и хранится в атмосфере углекислого газа.

Водород движется противотоком, подача ~150% от стехиометрического, запыленные отходящие газы сгорают на воздухе, а урановая пыль задерживается фильтрами.