乙异羟肟酸与Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)配合物稳定常数的测定

研究了乙异羟肟酸(AHA)与Np()、Pu()的配位行为。研究结果表明:乙异羟肟酸在20℃、1molLHClO4中,与Np()、Pu()形成了摩尔比为1∶1的配合物。相应配合物的稳定常数对数值lgβ1分别为1134、1300。     

乙异羟肟酸的合成及其与Pu(Ⅳ),Np(Ⅳ)配合物稳定常数的测定

在乙醇 水体系中 ,用乙酸乙酯和盐酸羟胺为主要原料合成了乙异羟肟酸 (AHA) ,并通过元素分析、红外光谱 (IR)、质谱 (MS)等方法对其结构进行了表征。用TTA萃取法测定了 1mol/LHNO3体系中AHA与Pu(Ⅳ ) ,Np(Ⅳ )配合物的一级累积稳定常数 ,分别为 5 3× 10 12 和 6 1× 10     

碳酸铵反萃TRPO流程中Np,Pu的工艺研究

探讨了使用碳酸铵反萃TRPO中Np和Pu的工艺条件。测定了反萃平衡时间、(NH4)3CO3质量浓度、反萃温度和有机相中U质量浓度对反萃率的影响。进行了模拟动力堆高放废液的串级实验。结果表明，(NH4)2CO3可以在反萃U的同时反萃Np，Pu，并且反萃过程无沉淀和界面污物生成。实验给出了高放废液中其它核素在流程物流中的分布。     

TRPO流程碳酸肼反萃U、Np、Pu工艺研究

以水合联氨和二氧化碳为原料合成了碳酸肼,并研究了碳酸肼用于反萃TRPO中负载的U、Np、Pu的工艺条件。探讨了反萃平衡时间、碳酸肼和有机相中负载U浓度对反萃率的影响。使用模拟动力堆燃料后处理高放废液的串级实验结果表明,100 g/L碳酸肼三级逆流反萃对TRPO有机相负载的U、Pu反萃率在99%以上,反萃过程无沉淀和界面污物生成。反萃液经浓硝酸处理后加热可使溶液中的肼完全分解,实现无盐化反萃。     

甲醛肟在Purex流程铀钚分离中的应用

为了进一步优化Purex流程,研究了甲醛肟（FO）的硝酸水溶液对30%TBP/煤油中Pu(Ⅳ)的还原反萃取行为,考察了FO浓度、两相接触时间、两相相比、反萃液硝酸浓度、NO₃^-浓度、有机相U浓度和温度对Pu(Ⅳ)的还原反萃的影响。结果表明：延长两相接触时间能显著提高Pu(Ⅳ)的反萃率,增加甲醛肟的浓度、降低反萃液酸度、降低NO₃^-浓度、增加有机相U浓度和升高温度也对Pu(Ⅳ)的反萃率有一定的提高。采用16级逆流反萃取实验（还原反萃段12级,补充萃取段4级）,模拟Purex流程1B槽U/Pu分离工艺,在相比（1BF∶1BX∶1BS）为4∶1∶1的条件下,U和Pu 的回收率均大于99.99%;铀中去钚的分离因子SF(Pu/U)＝1.0×10⁴;钚中去铀的分离因子SF(U/Pu)＝8.3×10⁴。FO作为新型络合 还原反萃取剂,可有效实现铀钚分离。     

氨基羟基脲在Purex流程铀钚分离中的应用

研究了氨基羟基脲（HSC）的硝酸水溶液对30%TBP/煤油中Pu(Ⅳ)的还原反萃取行为,考察了HSC浓度、两相接触时间、两相相比、反萃液硝酸浓度、NO₃^-浓度、有机相U浓度和温度对Pu(Ⅳ)还原反萃的影响。结果表明：延长两相接触时间能显著提高Pu(Ⅳ)的反萃率,增加氨基羟基脲的浓度、降低反萃液酸度、降低NO₃^-浓度、增加有机相U浓度和升高温度也对Pu(Ⅳ)的反萃率有一定的提高。采用16级逆流反萃取实验（还原反萃段10级,补充萃取段6级）,模拟Purex流程1B槽U/Pu分离工艺,在相比（1BF∶1BX∶1BS）为4∶1∶1的条件下,U的收率大于99.99%,Pu的收率大于99.99%;铀中去钚的分离因数SF_Pu/U＝2.8×10⁴;钚中去铀的分离因数SF_U/Pu＝5.9×10⁴。HSC作为还原反萃取剂,可有效实现铀钚分离。     

TRPO流程中U的反萃Ⅰ.反萃剂的选择

研究了ＴＲＰＯ萃取流程中的Ｈ２Ｃ２Ｏ４反萃Ｎｐ、Ｐｕ段,在含Ｕ的ＴＲＰＯ相中出现沉淀的条件及消除办法。结果表明,提高洗涤段硝酸浓度,使ＴＲＰＯ相中Ｈ２Ｃ２Ｏ４与ＨＮＯ３的浓度比小于３,在该相中就不会出现沉淀。当用０．２ｍｏｌ／Ｌ或０．８ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３洗涤ＴＲＰＯ相２次后,再用（ＮＨ４）２ＣＯ３或Ｎａ２ＣＯ３溶液反萃Ｕ时,水相也不会产生（ＮＨ４）２Ｃ２Ｏ４或Ｎａ２Ｃ２Ｏ４沉淀,保证萃取过程正常进行     

铀纯化循环中乙异羟肟酸净化锆的研究

为了考察Purex流程铀纯化循环采用乙异羟肟酸(AHA)纯化铀时锆的净化效果,进行了模拟2D槽萃取段和洗涤段条件下锆的单级分配实验以及模拟2D槽工艺的试管串级实验.单级实验结果表明,增大AHA浓度或降低洗涤酸度都有利于降低锆的分配比;对含铀体系,当磷酸二丁酯(HDBP)的浓度低于0.1 mol/L时,基本不影响锆的净化效果.在以0.2 mol/L AHA-0.5 mol/L HNO3为洗涤液,第8级进料、8级萃取、8级洗涤,流比(2DF/2DX/2DS)为1:0.48 :0.06工艺条件下进行了2次2D槽串级实验,结果表明,铀中锆的净化系数分别为3.2×104,4.3×104.     

乙异羟肟酸对Fe(Ⅲ)与羟胺反应动力学的影响

采用分光光度法,对硝酸体系中羟胺(HAN)还原Fe(Ⅲ)的动力学进行了研究,得出了反应速率方程为-dc(Fe(Ⅲ))/dt=k·c~(0.56)(Fe(Ⅲ))·c~(0.88)(HAN),表观速率常数k=-(4.08±0.15)×10~(-4)(mol/L)-0.44·s~(-1);并研究了乙异羟肟酸(AHA)与Fe(Ⅲ)络合对该氧化还原反应的影响,结果显示,反应速率方程变为-dc(Fe(Ⅲ))/dt=-(2.83×10-4-536c3(AHA))·c~(0.76)(Fe(Ⅲ))·c~(0.60)(HAN),反应速率常数随AHA浓度增大而降低,且与AHA浓度的3次方成线性关系,Fe(Ⅲ)浓度对反应速率影响增大,而HAN浓度对反应速率影响减小。     

乙异羟肟酸改善铀纯化循环Ru去污的研究

研究了乙异羟肟酸(AHA)浓度、酸度、温度及时间等因素对Ru预处理效果的影响,结果表明,预处理酸度为0.2 mol/L时,0.2 mol/L AHA为预处理试剂在80℃保温预处理3 h,Ru在ψ=30%TBP/煤油中的分配比(D(Ru))约降至预处理前的1/3.在选定的上述预处理条件下进行模拟铀纯化循环2D槽串级实验,结果表明,Ru的去污因子(DF(Ru))为1.82×103,较不进行料液预处理时的DF(Ru)提高近6倍.     

γ辐照对TRPO流程萃取体系乳化性能的影响

研究了处理高放废液的TRPO流程的萃取剂TRPO经γ辐照后的乳化情况.提出了在所研究的体系中对乳化程度的衡量方法.研究了平衡水相pH值和吸收剂量对萃取体系乳化的影响,结果表明:乳化与水相pH密切相关,且随着有机相吸收剂量的增加,乳化程度加剧.考察了TRPO辐解产生的辐解产物对乳化的影响,结果表明:TRPO和稀释剂辐照生成的聚合产物是引起乳化的主要原因.体系的乳化可以通过酸化、碱洗或采用离心萃取器等方法减轻甚至消除.     

HEDPA介质中TRPO对超铀元素的萃取

研究了在HEDPA介质中TRPO对超铀元素的萃取性能。结果表明：在一定浓度HEDPA存在的条件下,除Tc(Ⅶ）外,TRPO对Am(Ⅲ）,Pu（Ⅲ）,Pu（Ⅳ）,Np（Ⅵ）都具有很低的萃取分配比。表面配合反萃剂可以用于TRPO有机相中锕系元素的反萃。     

Computerized simulation of TRPO extraction process treating Chinese high level waste

The dependence of main process parameters on each other in TRPO extraction process treating Chinese high level waste has been discussed by computer simulation.A group[ of satisfying process parameters has been obtained and the allowable change ranges have been determined.     

PUREX流程钚还原反萃过程的计算机模拟研究进展

PUREX流程为当前后处理工业的主流流程,其计算机模拟研究为研究热点。国外一些国家已进行全流程模拟计算,能够开展工艺条件分析和工艺优化工作,具有重要的应用价值。铀钚分离工艺单元(1B)和钚反萃单元(2B)是PUREX流程的重要环节,二者计算机模拟的基础为钚的还原反萃单元模型。本文总结了国外PUREX流程计算模拟程序中的钚还原反萃模型的研究进展,重点对模型的建立和算法做了介绍。     

乙异羟肟酸改善Purex流程铀产品中U-Pu的分离

研究采用新的无盐络合剂乙异羟肟酸（ＡＨＡ）来改善Ｐｕｒｅｘ流程铀线Ｕ－Ｐｕ分离。萃取及洗涤体系中Ｐｕ（Ⅳ）及Ｕ（Ⅵ）的分配实验结果表明：ＡＨＡ能够很好地络合Ｐｕ（Ⅳ）,它既能抑制水相中Ｐｕ（Ⅳ）被３０％ＴＢＰ／ＯＫ萃取,又能有效地把萃取到３０％ＴＢＰ／ＯＫ中的Ｐｕ（Ⅳ）洗涤到水相。同时,ＡＨＡ的存在不影响３０％ＴＢＰ／ＯＫ对Ｕ（Ⅵ）的萃取。     

Removal of Americium by Its Evaporation during Carbothermic Reduction of Plutonium Dioxide

The kinetic study of the reduction of U(VI) at the titanium electrode in nitric acid and hydrazine media was carried out at 25±0.5°C. Uranium (VI) is reduced through a totally irreversible process and kinetic parameters are affected by both the concentration of nitric acid and the electrolytic potential. An empirical equation to express the rate of the reduction of U(VI) was proposed and was confirmed to be in fairly good agreement with the amount of U(IV) produced by the controlled-potential electrolysis. The optimal condition for the preparation of U(IV) from U(VI) was found to be the electrolysis at -0.5V vs. Ag-AgC1/sat.KC1 in 1–2 M HNO₃ and 0.1–0.2_M hydrazine.     

TRPO中Am3+,Pu(Ⅳ),UO2+2,TcO-4的反萃及其红外光谱和裂解色谱分析

研究了硝酸、草酸、碳酸钠和碳酸铵对4种不同来源的TRPO/煤油中Am^3 ,Pu(Ⅳ),UO2^2 和TcO4^-的反萃，观察了碳酸钠溶液反萃铀时的乳化现象，比较了上述4种TRPO的红外光谱、裂解色谱。结果表明，不同来源的TRPO具有相似的基团，但组成有差别。     

Numerical Simulation of Extraction Behavior of Americium and Nitric Acid in the TRUEX Process

A numerical simulation code for the transuranium extraction (TRUEX) process was developed to determine the optimum operational conditions for the separation and recovery of transuranium (TRU) elements, such as americium. Equilibrium constants for the americium extraction by octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide (CMPO) were determined by the least-squares method using experimental data. The activity coefficients for nitric acid and water were calculated with equations derived from experimental data. The calculated concentration profiles of americium, by using the best available equations, did not agree well with the experimental data in the extraction section. The stage efficiency was added in this code as a parameter to correct the differences between the calculated and the experimental profiles. The calculated concentration profiles using the modified code were in good agreement with the experimental data when 0.9 was used for the stage efficiency.