MOX燃料製造工程における乾式リサイクル技術開発; 乾式回収粉の粒度調整のための粉砕機の選定およびその特性評価

Development of dry rework technology in MOX fuel fabrication process; Selection and characterization of pulverizer for particle size adjustment of dry recycled powder

山本 和也; 牧野 崇義 ; 磯 秀敏 ; 瀬川 智臣 ; 川口 浩一  ; 石井 克典 

Yamamoto, Kazuya; Makino, Takayoshi; Iso, Hidetoshi; Segawa, Tomoomi; Kawaguchi, Koichi; Ishii, Katsunori

MOX燃料製造工程において、規格外の混合酸化物ペレットを粉砕した乾式回収粉末を有効利用する乾式リサイクル技術の開発を進めている。乾式回収粉末は、現行の粉砕機により粗目(約250m以下)、中目(約100m以下)、細目(約10m以下)の3種類に粒度調整し、これを原料粉末に添加することで焼結ペレットの密度を制御する効果が一定程度得られている。本報告では、乾式回収粉末の粒度をより細かいレベルで調整することを目的とし、乾式回収粉末を粒子径250m以下の範囲で調整可能とする粉砕機として、石臼式粉砕機および衝突板式ジェットミルを選定し、MOXペレットの模擬材としてタングステンカーバイド・コバルト(WC-Co)ペレットを粉砕する粒度調整試験を実施した。石臼式粉砕機は、砥石クリアランスを調整することにより粒子径を一定の範囲で制御できるが、粒子径250m以上の粒子が多く排出される可能性がある。一方、衝突板式ジェットミルは、分級ゾーンクリアランスを調整することにより粒子径を250m以下の範囲で制御できる見通しが得られた。よって、衝突板式ジェットミルは石臼式粉砕機に比べ、乾式回収粉末の粒度調整に適している。

In the MOX fuel fabrication process, a dry recycle technology has been developed to effectively utilize dry recovered powder obtained by crushing out of specification MOX pellets. The particle size of the dry recovery powder is divided into three classes; coarse size (about 250 m or less), medium size (about 100 m or less), and fine size (about 10 m or less) by the current crushers, and the effect of controlling the density of sintered pellets is obtained to a certain extent by adding the dry recovered powder to the raw powder. In this report, with the aim of more finely adjusting the particle size of the dry recovery powder, a buhrstone mill and a collision plate-type jet mill were selected as grinders that can adjust the dry recovered powder within a particle size range of 250 m or less, and the particle size adjustment test was conducted to pulverize the tungsten-carbide-cobalt (WC-Co) pellets as a simulated material for the MOX pellets. The buhrstone mill can control the particle size within a certain range by adjusting the grindstone clearance, but particles with a particle size of 250 m or more may be discharged. On the contrary, it is expected that the particle size of the collision plate-type jet mill can be controlled in the range of 250 m or less by adjusting the classification zone clearance. Therefore, the collision plate-type jet mill is more suitable for adjusting the particle size of the dry recovered powder than the buhrstone mill.