Redução carbotérmica de óxidos de urânio assistida por banho solvente.

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Restivo, Thomaz Augusto Guisard
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Extractive metallurgy; Metais (Redução); Metals (Reduction); Metalurgia extrativa
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-03072024-073717/

O presente trabalho objetiva estudar uma classe de processos de metalurgia extrativa onde óxidos de metais reativos são reduzidos com o auxílio de banhos metálicos solventes. Dentre os sistemas investigados, é dada ênfase na redução carbotérmica de dióxido de urânio em banhos de silício, estendendo os estudos para o caso do óxido ´U IND.3´´O IND.8´. Os experimentos são conduzidos em equipamentos de análise térmica de alta temperatura. A metodologia empregada parte de um estudo exploratório inicial nos sistemas contendo urânio, buscando demonstrar a viabilidade técnica do processo e estabelecer alguns parâmetros de processo e rendimentos. Posteriormente, os sistemas reativos compostos dos óxidos de urânio, carbono e silício são investigados com maior detalhe. É constatado que o banho metálico auxiliar solubiliza o metal do óxido e atua de forma a abaixar sua atividade, de modo a deslocar a reação para o sentido da redução. A caracterização físico-química de reagentes e ligas formadas é realizada de forma a comprovar a ocorrência da reação de redução e verificar sua extensão. As ligas resultam equivalentes para ambos os óxidos de urânio estudados. A partir dos resultados experimentais, são propostos modelos de reação. A cinética da reação de redução é estudada através de métodos quasi-isotérmicos, a partir do acompanhamento de perdas de massa e evolução de produto gasoso durante os experimentos de termoanálise. O estudo cinético permitesugerir os mecanismos controladores da reação para os óxidos de urânio utilizados - reação química e nucleação, para U´O IND.2´ e ´U IND.3´´O IND.8´, respectivamente. O processo de redução carbotérmica de óxidos de urânio em banhos solventes é promissor, alternativo à elaboração convecional de ligas de urânio, merecendo investigações em maiores escalas.