우라늄 및 稀土類 酸化物의 黃化反應에 대한 熱力學的 考察 (Study on Thermodynamic Properties of Sulfidization for Uranium and Rare Earth Oxides)

서지정보

· 발행기관 : 한국자원리싸이클링학회
· 수록지 정보 : 자원리싸이클링 / 21권 / 1호 / 66 ~ 74페이지
· 저자명 : 이정원, 이재원, 강권호, 박근일

초록

우라늄 및 희토류(RE : rare-earth) 산화물의 황화반응에 대한 M-O2-S2 상태도 및 Gibbs 자유에너지 변화(DGo)와 같은 열역학적 특성 자료를 비교, 분석하여 우라늄 및 희토류 산화물의 혼합상에서 황화반응에 의해 희토류산화물만 희토류황화물로의 선택적 반응이 가능한지를 조사하였다. 황화제로는 CS2가 적합하였는데, CS2는 다른 황화제보다 강한 황화제이며 반응온도를 낮출 수 있다. CS2를 황화제로 이용하여 U2-O2-S2 및 RE-O2-S2의 상태도를 비교한 결과, UO2은 반응하여 UOS로 전환되며 희토류산화물은 반응하여 희토류황화물이 되었다. 희토류산화물의 황화반응에 의한 DG^o는 우라늄산화물의 DGo보다 낮았다. 따라서 희토류와 우라늄 산화물 혼합상은 300~800℃에서의 황화반응 시에 평형상태에서 우라늄산황화물과 희토류황화물이 우선적으로 생성된다.

영어초록

In order to evaluate the feasibility of selective sulfidization of uranium and rare-earth(RE) oxides, an analysis on thermodynamic data, such as M-O2-S2 phase stability diagram and changes of Gibbs free energy for sulfidization of uranium and rare-earth oxides were carried out. Comparing RE-O2-S2 with U-O2-S2 phase stability diagram at wide range of sulfur potential, UO2 remains unreacted, while RE oxides are sulfidized. The Gibbs free energy change(DG^o) of sulfidization of RE oxides is lower than that of uranium oxides. Thus, the selective formation of RE sulfides is possible during sulfidization of RE and uranium oxides at lower temperature. CS2 was selected as a sulfidizing agent, because it is a stronger sulfidizing agent than other agents and reacts at lower temperature.

참고자료

· 없음