Etude analytique du comportement des tétrachlorures de zirconium et de hafnium dans les mélanges A1C13-KC1-MgC12 (0 à 9 mol%). Application à la production de zirconium déhafnié

par Delphine Schach-Tigreat

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Gérard Picard.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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Résumé

La separation du zirconium et du hafnium est une etape essentielle pour la production de zirconium a usage nucleaire. Le procede actuel repose sur une distillation en bain de sels qui permet d'extraire le hafnium, le zirconium demeurant en solution dans le bain. Pour mieux comprendre les mecanismes mis en jeu nous avons etudie d'une part les proprietes du solvant actuel, a savoir un melange de chlorure d'aluminium et de chlorure de potassium, et les proprietes acido-basiques du zirconium et du hafnium dans ce solvant d'autre part. En vue d'ameliorer le procede actuel, nous avons etudie l'influence d'additifs dans ce solvant. Suite a l'etude bibliographique, notre choix s'est porte sur le chlorure de magnesium. Une partie du diagramme de phase du melange ternaire ainsi realise a ete etabli, puis nous avons etudie les proprietes acido-basiques du magnesium ainsi que son influence sur le zirconium et le hafnium. Il en a resulte la mise au point d'un nouveau procede permettant d'inverser l'extraction : le zirconium est directement extrait du bain avec une efficacite accrue et une depense energetique moindre. Ce nouveau procede permet ainsi d'eviter l'etape d'extraction du zirconium du bain de sels.

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