U(NO_3)_4-HNO_3-H_2O和U(NO_3)_4-HNO_3-30%TBP-煤油体系中U(NO_3)_4,HNO_3摩尔体积的测定

为了计算U(NO_3)_4-HNO_3/30%TBP-煤油体系在萃取过程中的相体积变化,必需要有U(NO_3)_4、HNO_3在两相中的偏摩尔体积的数据。但以往人们对这个萃取体系研究得不够充分,尚无U(NO_3)_4的偏摩尔体积可供利用。     

U(NO_3)_4-HNO_3-H_2O/30%TBP-煤油萃取体系平衡分配数据及其数学描述

为了较准确地估计U(NO_3)_4在Purex分离柱(槽)中的分配行为,本文提供了74组平衡分配数据(平衡水相中HNO_3为0.2—4 N,U(NO_3)_4为1—30 mg/ml,25±0.5℃)。用拟平衡常数作为平衡水相硝酸根浓度和离子强度的函数这一形式,描述了这批数据。用这组模型得到的计算值与实验值符合得较好。相对误差绝对值平均:U(IV)为7.1%,HNO_3为6.3%。     

UO_2(NO_3)_2-U(NO_3)_4-HNO_3/30%TBP-煤油体系萃取平衡分配数据的测定

在下列条件下,系统地测定了U(VI)-U(IV)-HNO_3/30% TBP-煤油体系中各溶质的萃取平衡数据187组。条件为:25±0.5℃;原始水相中U(IV)浓度为5—50g/l;U(VI)浓度为15—150 g/l;肼浓度为0.1mol/l; HNO_3 0.4—4 mol/l。经物料衡算检验,数据基本可靠,可用于萃取平衡的数学描述。     

协同萃取体系的研究——Ⅱ.DMHMP和HEHEHP协同萃取UO_2(NO_3)_2的机理

本文研究了甲基膦酸二(1-甲庚)酯(DMHMP)和2-乙基已基膦酸单(2-乙基己基)酯(HEHEHP)协同萃取硝酸钠酰。用斜率法测得协萃络合物的组成为UO_2(NO_3)(HA_2)·DMHMP。在20℃时(离子强度为0.5)协萃反应平衡常数1gβ_(12)=4.95。并求得了热力学函数ΔH、ΔZ和ΔS分别为—2.50×10~4J·mol~(-1)、-2.75×10~4J·mol~(-1)和8.61J·mol~(-1)·K~(-1)。依据锥角堆积模型讨论了协萃反应机理。     

TBP萃取U(NO_3)_4和HNO_3的平衡研究I.第三相的形成

研究了３０％ Ｔ Ｂ Ｐ煤油萃取 Ｕ（ Ｎ Ｏ３）４  Ｈ Ｎ Ｏ３ 时, Ｕ（Ⅳ）和 Ｈ Ｎ Ｏ３ 浓度对形成第三相的影响。测定了各相中 Ｕ（Ⅳ）和 Ｈ Ｎ Ｏ３ 的浓度以及重有机相和轻有机相的 Ｔ Ｂ Ｐ浓度。实验结果表明, Ｕ（Ⅵ）的存在,减少了 Ｕ（Ⅳ）和 Ｈ Ｎ Ｏ３ 在重有机相与轻有机相中的浓度,当有足够的 Ｕ（Ⅵ）存在时,第三相就消失;当苯及其衍生物、氯仿、四氯化碳和低碳直链饱和烃为稀释剂时,萃取不易形成第三相,长碳直链饱和烃为稀释剂萃取时,容易形成第三相。     

U(OH)_x~(4-x)-H~ 的离子交换平衡

本文指出了一种离子交换体系的两相中有U(Ⅳ)存在时的酸度研究法。测定了与0.18-0.27NHCl平衡的磺酸型交换树脂中U(Ⅳ)的平均价n_(U(Ⅳ))为2.8、H~ 浓度RH_(U(Ⅳ))为0.15当量/升树脂床,U(Ⅳ)主要U(OH)~(3 )存在;0.50NHCl时,n_(U(Ⅳ))为3.6,RH_(U(Ⅳ))减为0.10当量/升例脂床,UCl~(3 )仅占树脂中U(Ⅳ)总量的5％以下。讨论了不同U(Ⅳ)浓度时两相中的酸度关系,得出了适当高的溶液酸度有利于RH_(U(Ⅳ))的减低的结论并给予了解释。     

协同萃取规律的研究(Ⅲ)——AB类二元体系(PMBP TBP或DPSO)ABB类三元体系(PMBP TBP DPSO)协萃硝酸铀酰的研究

本文研究了1-苯基3-甲基4-苯甲酰吡唑酮-5(PMBP)与磷酸三丁酯(TBP)或二苯亚砜(DPSO)的苯溶液从硝酸介质中对U(Ⅵ)的萃取,实验发现有显著的二元协萃效应,并测定了二元协萃络合物的组成为 UO_2A_2·TBP或 UO_2A_2·DPSO,求得二元协萃平衡常数为1gβ_(12)=3.58,1gβ_(13)=3.61。 根据配位数饱和原理,我们预测有ABB类三元协萃络合物存在的可能性。本文以PMBP TBP DPSO 体系苯溶液从硝酸底液萃取U(Ⅵ),实验发现了三元协萃现象存在的条件,测定了三元协萃络合物的组成为UO_2A_2·TBP·DPSO,并首次提出三元协萃平衡常数的计算方法,测得1gβ_(123)=5.58。     

(DMHMP+HTTA)协同萃取硝酸钍的机理研究

螯合萃取剂噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)和各种中性磷类萃取剂在不同酸性介质中协同萃取钍已有报道,但与甲基膦酸二(1-甲庚)酯(DMHMP)的协同萃取机理迄今未见。我们曾研究过DMHMP萃取硝酸钍的机理。本文研究DMHMP与HTTA的苯溶液从硝酸介质中对硝酸钍的协同萃取。     

TRPO流程中U的反萃：Ⅱ.（NH4）2CO3对U的反萃

研究了用 ５０ ｇ／ Ｌ（ Ｎ Ｈ４ ）２ Ｃ Ｏ３ 溶液从含 Ｕ 的 Ｔ Ｒ Ｐ Ｏ 相中反萃 Ｕ 的条件。测定了反萃平衡时间、相比、反萃次数、温度及有机相中 Ｕ 的质量浓度对反萃率的影响。用（ Ｎ Ｈ４）２ Ｃ Ｏ３ 反萃 Ｕ 比原流程的 Ｎａ２ Ｃ Ｏ３ 可减少 ２ 级,反萃液中不会析出（ Ｎ Ｈ４）２ Ｃ２ Ｏ４ 结晶。（ Ｎ Ｈ４）４［ Ｕ Ｏ２（ Ｃ Ｏ３）３ ］在加热转型时, Ｎ Ｈ＋４ 、 Ｃ Ｏ２－３ 及少量 Ｃ２ Ｏ２－４ 、 Ｎ Ｏ－３ 均可挥发除去。     

U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究——Ⅱ.U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取动力学

本文在带有阴阳极的恒界面池中研究了HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/UO_2(NO_3)_2-HNO_3(30％TBP-煤油)体系在U(Ⅵ)电解还原过程中的U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取动力学。这是U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究的第二步。根据实验结果和数据处理,得到U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取过程的表观活化能分别为36.02kJ/mol和21.13kJ/mol;U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取速率随两相搅拌速率的增大而增大;U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取过程均由扩散控制。随着阴极电位的降低,U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取速率均增大。     

电解还原制备U(Ⅳ)过程中的阳极材料腐蚀研究

用间歇电解还原法研究了在有机玻璃电解槽中阳极镀铂钛网在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３－Ｈ２Ｏ体系中的耐腐蚀情况。研究结果表明：在无隔膜电解还原时，镀铂钛网上的Ｐｔ的腐蚀速率极低（＜２．５×１０－２μｍ／ａ），而在以阳离子交换膜作隔膜的电解还原中，镀铂钛网上的Ｐｔ有明显的腐蚀，其腐蚀速率为５．７μｍ／ａ。对这两种情况下Ｐｔ的腐蚀速率明显差别的原因进行了分析讨论。     

硝酸铀酰在电还原脉冲筛板柱中的电解还原

在直径5cm的电解还原脉冲筛板柱中,用30%TBP(煤油)-UO_2(NO_3)_2-HNO_3/N_2H_5NO_3-HNO_3(H_2O)体系,研究了诸因素下U(Ⅵ)电解还原性能。结果表明:在Purex过程1BX柱工艺条件下,阴极电位、有机相U(Ⅵ)浓度、温度、阴/阳极面积比及柱子的特征几何系数等对U(Ⅵ)电解还原有显著的影响。柱内有合适的铀、硝酸及肼的浓度剖面。电解过程中产生的气体对工艺过程无干扰,生成的氢气及叠氮酸远低于规定的安全浓度限。通过调整某些工艺参数,可以有效地控制U(Ⅵ)浓度,以满足铀/钚分离的要求。     

甲基膦酸二(1-甲庚)酯萃取硝酸铀酰和硝酸钍机理研究

本文研究了甲基膦酸二(1-甲庚)酯(DMHMP)苯溶液萃取硝酸铀酰和硝酸钍的机理。分别测定了萃合物的组成为UO_2(NO_3)_2·2DMHMP和Th(NO_3)_4·3DMHMP。在恒定离子强度μ=2.0时,求得了DMHMP萃取硝酸铀酰和硝酸钍的平衡常数分别为1gK_U=4.6,1gK_(Th)=4.3。同时用Leden法求出了硝酸钍络合物的四级累积稳定常数β_1=8.0,β_2=5.2,β_3=0.8,β_4=1.3,与计算机算得结果基本一致。对萃取分配比的实验值和计算值进行了比较,结果相符。还比较了磷酸三丁酯(TBP)对铀钍的萃取数据,表明DMHMP用于铀钍的分离和纯化上是一种性能优于TBP的萃取剂。     

异羟肟酸型配位体对TBP萃取钚行为的影响研究

为有效地去除铀产品中的钚,以乙异羟肟酸和丙异羟肟酸为无盐配位体,用单级萃取分配法,对ＴＢＰ萃取Ｐｕ（Ⅳ）行为进行了研究。探讨了时间、酸度、配位体浓度、相比、温度、磷酸二丁酯（ＨＤＢＰ）浓度、Ｐｕ价态等因素对分配比Ｄ的影响。研究结果表明,异羟肟酸型配位体对Ｐｕ（Ⅳ）有很好的配位效果。     

水溶性有机溶剂对三辛胺萃取铀(Ⅵ)的影响

本文研究了水相中加入水溶性溶剂(甲醇、乙醇、丙酮、二氧六圜、乙二醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃等)对TOA萃取硫酸铀酰的影响,其中醇、酮等使铀的分配比提高,DMSO,DMF等使分配比降低。文中通过介电常数、表面张力等性质变化,讨论了极性相组成对萃取的影响。     

锝的TBP萃取化学行为研究

报道了在硝酸体系中用３０％ＴＢＰ－正十二烷萃取Ｔｃ（Ⅶ）的实验结果。详细研究了硝酸、硝酸铀酰、硝酸铀（Ⅳ）、硝酸铵、亚硝酸钠、硝酸锆、硝酸钚、硝酸铈，亚硝酰钌、硝酸羟胺、硝酸肼浓度及温度、相比等因素对Ｔｃ（Ⅶ）萃取化学行为的影响。实验结果表明，在不含铀的硝酸体系中，硝酸、硝酸铵、硝酸钚、硝酸锆、硝酸铈、亚硝酸酰钌浓度及萃取温度对Ｔｃ（Ⅶ）的分配比影响很大，而亚硝酸钠、硝酸肼及硝酸羟胺浓度对Ｔｃ（Ⅶ）的分配比影响较小；在含铀的硝酸体系中，硝酸浓度对Ｔｃ（Ⅶ）的分配比有影响，而萃取温度、硝酸钚、锆的影响较小。Ｔｃ（Ⅶ）在含或不含铀的硝酸体系中，与ＴＢＰ分别形成ＵＯ２ＮＯ３·ＴｃＯ４·２ＴＢＰ和ＨＴｃＯ４·３ＴＢＰ萃合物。     

N,N-二异丙基丁酰胺与1-苯基3-甲基4-苯甲酰基吡唑啉酮5-协萃硝酸铀酰机理

该文研究了N,N-二异丙基丁酰胺(DIPBA)在4 mol/l硝酸底液中萃取U(VI)的机理和pH=1.5左右与1-苯基3-甲基4-苯甲酰基吡唑啉酮-5(HPMBP)有明显的二元异类协同效应。并测定了萃合物的组成及平衡常数和热力学函数。