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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 6, Number 1
JKCSEZ 6(1)
February 20, 1962 

 
Title
A Study of Mercury-Cathode Membrane Cells for the Electrolytic Reduction of Uranyl Solutions

격막전해조와 수은음극에 의한 Uranyl 용액의 전해환원
Author
J. W. Kim, R. Simard

김재원, R. Simard
Keywords
Abstract
고순도의 UO2 pellets나 혹은 UF4를 얻는 것을 목표로 하여 그 계획의 일군으로 순수한 UO2++ 용액을 U+4용액으로 전해환원하는 방법을 실험하였다. 현재 실시되고 있는 방법으로서는 순수한 UO3분말을 수소 성은 ADU(ammonium diuranate)를 열분해하여 생성되는 분해된 암모니아로서 600 내지 900℃ 환원하거나 혹은 복잡한 구조를 가진 Excer cell로서 습식전해하는 방법들이 있다. 이 결과는 미래의 Excer cell을 개조하여 수은음극과 양이온 교환수지의 격막 및 연양극으로 구성되는 간단한 전해장치로서 UO2++ 용액을 연속적으로 전해시켰을 때 가장 적합한전해조의 용해, 전해액의 온도, 전해액의종류와 농도 또 각 유량과 전류밀도에 따르는 전류효율, 전해조전압등의 측정한 결과를 기록하고 전해반응을 설명한 것이다. 실험결과에 의하면 전해조는 수평식으로 하여 길이와 폭의 비가 20대 1이고 전해액은 환원에소요될 때 이론양 이상의 유리황산이 공존하는 가급적 고농도의 UO2SO4 용액과 그에비례하는 전류밀도를 사용하여 전해함으로써 단일과정의 전해에 의하여 UO2++를 U+4로 80 내지 95%의 전해효율로서 환원시킬 수 있다는 것을 알았다.

Bench-scale horizontal cation-permeable membrane cells were constructed to study the effect of cell dimensions on the efficiency of electrolytic reduction of uranyl sulphate solutions flowing continuously over a mercury cathode. Current efficiencies were determined for various cells having length-to-width ratios of 10/1 to 40/1, and for catholyte solutions containing from 20 to l00g U3O8/l in sulphuric acid. Optimum current density and solution flowrate were determined under these conditions. The effects of the nitrate and chloride ions were briefly examined.

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