Offenlegungsschrift

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1 Int. Cl.: C 01g, 43/06 BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES PATENTAMT Deutsche Kl.: 12 n, 43/06 m Offenlegungsschrift Aktenzeichen: P Anmeldetag: 29. Juni 1972 Offenlegungstag: 17. Januar 1974 Ausstellungspriorität: Unionspriorität Datum: Land; Aktenzeichen: Bezeichnung: Verfahren zum Abtrennen von Fluorwasserstoff aus einem Uranhexaüuorid-Fiuorwasserstoif-Gemisch Zusatz zu: Ausscheidung aus: Anmddc-r: Urank G^ibH,. 170 Jülich Vertreter gem. 16PatG: Als Erfinder benannt: Pfistenneister, Martin, Dipl.-Chem. Dr.; Pokar, Jochen, Dipl.-Phys.; 5170 Jülich o\ rh GM CM H Q /774 3/70

2 URANIT GMBH 517 Jülich, den Stetternicher Staatsforst PLA 72/ Verfahren zum Abtrennen von Fluorwasserstoff aus einem Uranhexafluorid-Fluorwasserstoff-Gemisch. Uranhexafluorid enthält in seiner handelsüblichen Qualität normalerweise Beimengungen an Fluorwasserstoff, Uranylfluorid und die vom radioaktiven Zerfall herrührenden Produkte. Für die meisten Verwendungszwecke, insbesondere für die Isotopenanreicherung, wird eine hohe Reinheit dieses Stoffes, und damit eine weitgehende Entfernung der Beimengungen gefordert. Gewisse Schwierigkeiten bereitet dabei die Abtrennung des Fluorwasserstoffs (HF), da HF mit Uratihexafluorid (UF^) ein azeotropes Gemisch mit Siedepunktminimum bzw. Dampfdruckmaximum bildet, das bei ca. 80 Mol% HF liegt, so daß für eine Trennung jäujrch Destillation oder Sublimation- mehrere Arbeitsgänge und ein entsprechend hoher Aufwand erforderlich sind

3 ~ Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Verfahren zum Abtrennen von Fluorwasserstoff aus einem Uranhexafluorid-Fluorwasserstoff- Gemisch zu schaffen, das mit möglichst wenigen Arbeitsschritten auskommt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß dem Gemisch perfluorierte, mit dem Fluorwasserstoff Salze bildende Stickstoffverbindungen zugesetzt werden und anschließend das Uranhexafluorid von dem entstandenen Addukt abgetrennt wird. Zum Beispiel können für eine selektive Reaktion mit dem HF perfluorierte, aliphatische,noch schwach basische primäre, sekundäre und tertiäre Amine verwendet werden, wie Perfluorbutylamin, Tri- (perfluorpropyl)-amin, Tri-(perfluorbutyl)~amin oder Diamine des Typs N,N'-Tetra-(perfluoralkyl)-perfluoräthylendiamin wie auch heterocyclische Amine wie Perfluorpyrolidin und Perfluorpiperidin, die folgendermaßen mit UF^/HF-Gemisehen reagieren: HF + (UF 6 )+ N-(C 4 F 9 ) 3 > (HN-(C 4 F g ) 3 ] V +(UF 6 ). Das hierbei gebildete Tri-(perfiuorbutyl)ammoniumfluorid ist schwerflüchtiger als UF^, so daß das UFg durch einfache Destillation oder Sublimation von dem entstandenen Addukt abgetrennt werden kann. Von Vorteil ist ferner die leichte Regenerierbarkeit dieser Substanz, indem das Salz mit Natronlauge wie folgt umgesetzt wird: NcOH -jhn(c 4 F g ) J" F~ >NaF + H^O + N-(C 4 F 9 ) 3 Man kann daher mit einer annähernd konstanten Menge Amin auskommen, da lediglich geringe Regenerierungsverluste ergänzt wer- «-" * den brauchen.

4 Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man z.b. folgendermaßen vorgehen: Zunächst wird der HF-Gehalt des- UFg/HP-Gemischs z.b. IR-spektroskopisch ermittelt. Darauf wird eine äquivalente Menge Amin durch Einfrieren bei erniedrigter Temperatur dem Gemisch zugefügt und sodann die Gesamtmenge bei 70 C homogenisiert, damit sich das HF mit dem Amin zum entsprechenden Ammoniumsalz umsetzen kann. Danach wird das UFg durch Sublimation bei Raumtemperatur von dem im Rückstand verbleibenden Salz abgetrennt, das dann zur Regenerierung in Nasser aufgenommen wird. Anstatt dessen ist es auch möglich, das HF an einem mit dem Amin präparierten Träger, mit dem z.12, eine Säule beschickt werden kann, zu absorbieren.

5 URANIT GMBH Jülich, den Rtett^rnicher Staatsforst PLA 72/32 Gb/jd <f, Patentansprüche: j). Verfahren zum Abtrennen von Fluorwasserstoff (HF) aus einem Uranhexafluorid-Fluorwasserstoff (UF^/HF)-Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch perfluorierte, mit dem Fluorwasserstoff Salze bildende Stickstoffverbindungen zugesetzt Verden und anschließend das Uranhexafluorid von dem entstandenen Addulct abgetrennt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem UFg/HF-Gemisch perfluorierte Amine bzw. deren Derivate zugesetzt Verden, 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem UFg/HF-Gemisch aliphatische primäre, sekundäre und tertiäre Amine wie Perfluorbutylamin, Tri(perfluorpropyl)-amin f Tri- (perfluorbutyl)-amin oder Diamine des Typs N,N'-Tetra-(perfluoralkyl)-perfluoräthylendiamin und heterocyclische Amine wie Perfluorpyrolidin und Perfluorpiperidin zugesetzt werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Addukt mit Natronlauge umgesetzt und die dabei wiedergewonnenen perfluori'erten Stickstoffverbindungen erneut dem UF^/KF-Gemisch zugesetzt werden.