乏燃料后处理萃取过程中的界面污物

在乏燃料后处理萃取工艺工程中，萃取剂和溶剂的辐解以及料液中不溶性固体微粒的存在导致产生界面污物。界面污物严重影响萃取柱的正常操作。文章就有关界面污物的研究状况进行概要评述。目前，普遍认为，在Purex流程萃取过程中，尤其是在一循环中，界面污物的产生与Zr和TBP降解产物HDBP、HzMBP、H3PO4形成的沉淀以及料液中存在的不溶性RuO2、Pd等微粒的表面化学现象有关。沉淀是否产生以及形成的界面污物类型与HDBP／Zr摩尔比和水相条件密切相关。此外，煤油等稀释剂的降解产物也是形成界面污物的一个不可忽略的因素。从萃取设备中排出的界面污物可用Na2CO3或草酸进行处理。在界面污物模拟实验中，需同时考虑Zr与TBP降解产物HDBP、H2MBP、H3PO4形成沉淀和不溶性微粒RuO2、Pd的影响等多种因素。     

磷酸加合水解法分离TBP和煤油的研究

在Purex流程中,由于射线和化学试剂的作用,溶剂(TBP 煤油)产生降解现象,因而妨碍了萃取过程的正常进行。为了消除降解产物的影响,国内外已经做了大量研究工作。但许多方法均不能令人十分满意,这主要是因萃取剂TBP和稀释剂煤油性质相差很大,混在一起处理较困难。因而目前有些研究者趋向于将萃取剂和稀释剂分开后再分别处理的手段。根据磷酸可以和TBP形成加合物的性质,采用浓磷酸萃取煤油中的TBP,从而达到使TBP与煤油分离的目的。为辐照后溶剂的再生提供了一种新的可能性。     

Purex流程中溶剂辐解稳定性研究

在乏燃料后处理Purex流程中,TBP／稀释剂由于辐照作用降解对工艺造成危害。本工作采用三种稀释剂：正十二烷,加氢煤油,特种煤油。30％TBP／稀释剂分别以0．1～3mol／LHN03溶液平衡后用60Co源辐照至剂量为5×10^3-5×10^6Gy。对Purex流程中几种主要的辐解产物进行分析测定,对辐照后的样品进行了钚保留试验观测。     

在TBP-煤油有机相中光化还原制取U(Ⅳ)的研究——Ⅱ.降解产物的产生和它们对萃取的影响

本文研究了在TBP-煤油体系中光化还原制取U(Ⅳ)时,降解产物的产生和它们对萃取性能的影响。结果表明,TBP-煤油的主要降解产物有DBP和MBP、羰基化合物和硝基烷。光照后的有机相经稀酸反萃和碱洗所得回收萃取剂的萃铀分配比、铀保留值和分相时间与新鲜萃取剂无明显差别)。     

γ辐照后TBP—煤油对^95Zr的萃取和保留

研究了用不同浓度HNO_3预平衡和经γ辐照不同剂量后的TBP-煤油对~(95)Zr的萃取行为。测定了0.01mol/1HNO_3,5%Na_2CO_3洗涤后的有机相中~(95)Zr的保留百分率。比较了辐照后的TBP-煤油用碱和水萃洗分离得到的三个组份以及HDBP等7种辐解产物对~(95)Zr的萃取和洗涤后有机相中的保留情况。结果表明~(95)Zr的萃取和洗涤后的保留与溶剂所受的辐照剂量和预平衡酸度均有关系。在辐解产物中,单烷基长链酸性磷酸酯和异羟肟酸对Zr的萃取影响都较严重。前者在碱洗时容易产生乳化,而后者在碱洗后对Zr的保留更为严重。     

γ辐照对HDEHP萃取Ce、Am、Sr的影响

本文研究了γ射线辐照对溶剂萃取Am、Ce和Sr的影响。证实HDEHP的主要辐射解产物H_2MEHP对HDEHP萃取Am和Ce具有协同作用,而对Sr的萃取表现为反协同作用。发现TBP的存在可抑制辐解产物H_2MEHP的上述作用,从而稳定HDEHP的萃取性能。经γ射线辐照过的溶剂,随辐照剂量增加Am、Ce的反萃系数下降,但在辐照溶剂中没有发现能永久性保留Am的辐解产物。TBP的存在有利于Am、Ce反萃且能防止碱洗时发生乳化。同时,还发现TBP的辐解产物HDBP对HDEHP萃取Sr有反协同作用,且其作用比H_2MEHP更强。     

TBP—煤油—HNO3—UO2（NO3）2萃取体系γ辐解产物中羰基的比色测定

文章叙述了应用于TBP-煤油-HNO_3-UO_2(NO_2)_2萃取体系γ辐射降解产物中的羰基含量的比色测定方法,并研究了辐照剂量、硝酸浓度、水相铀浓度和辐照温度等对羰基化合物生成的效应。     

PUREX流程中TBP辐解产物对Pu(Ⅳ)反萃的影响研究

PUREX流程中,萃取剂和稀释剂在强辐照场下会发生辐解,部分辐解产物使Pu(Ⅳ)的反萃变得困难。本文通过实验研究,获取了辐解产物与Pu(Ⅳ)保留的比例关系。结果表明,辐解产物磷酸二丁酯(HDBP)与羟胺(HAN)、稀硝酸难以反萃的Pu(Ⅳ)摩尔浓度之比约为2,磷酸一丁酯(H_2MBP)与HAN难以反萃的Pu(Ⅳ)的摩尔浓度之比为1～2。结合文献报导,获取了不同辐解产物在PUREX流程中的产生量,从而较系统地比较了各辐解产物对Pu(Ⅳ)反萃的影响程度,并对主要辐解产物在PUREX流程中不同Pu(Ⅳ)反萃工艺段的影响进行了讨论。结果表明:热堆乏燃料后处理流程中对Pu(Ⅳ)反萃造成影响的主要辐解产物为HDBP,快堆乏燃料后处理流程中对Pu(Ⅳ)反萃造成影响的主要辐解产物为HDBP和H_2MBP。     

硝酸溶液中锆在硅胶上吸附的容量研究

在乏燃料后处理Purex流程中,裂变产物元素锆可与TBP的降解产物生成化合物,进而形成聚合物,产生界面污物,形成第三相,阻碍萃取过程的正常进行。用硅胶吸附的方法可除去锆,并具有良好的选择性。     

HEHEHP-煤油溶液淋洗的阴离子交换色层法分离稀土元素的研究

引言 用与水不相混溶的有机萃取剂作淋洗剂的离子交换色层法提出于1975年。1979年杨伯和等人用三脂肪胺硫酸盐的煤油溶液从吸附有铀的阴离子交换树脂上洗脱出高纯度的铀。1980年何寿椿等人用四苯硼钠的甲基异丁基酮等的溶液作淋洗剂在阳离子交换树脂柱上实现了Rb和Cs的分离。与此同时,江林根等人用HDEHP的煤油溶液作淋洗剂,在阳离     

二氧化锡吸附法分离~(95)Zr和~(95)Nb的研究

随着科学技术及同位素应用的发展,对纯~(95)Zr和~(95)Nb指示剂的需求越来越迫切。从裂变产物~(95)Zr-~(95)Nb平衡体系中分离~(95)Zr和~(95)Nb的方法很多,其中吸附法具有吸附剂来源方便、操作简单、产物纯净等优点而受到人们的重视。特别是硅胶吸附法分离~(95)Zr和~(95)Zb更是不少研究工作者的课题,但是这方面的基础研究工作如关于~(95)Nb的行为和     

H_2MEHP水溶液的γ辐解

前言萃取剂磷酸三丁酯(TBP)和二(2-乙基己基)磷酸酯(H_2MEHP)的降解产物(如HDBP、H_2MBP和H_2MEHP)的水溶液的辐解情况很少报道。仅在五十年代,有人报道过几种单烷基磷酸酯水溶液的辐解情况,发现除了产生H_3PO_4外,还生成不稳定的酰基磷酸酯;后来,有人报道HDBP、H_2MEHP等在同水相搅拌或溶于水的情况下辐     

草酸偏二甲肼洗涤PUREX流程污溶

在PUREX流程萃取过程中,高产额裂变产物元素Zr与TBP降解产物HDBP,H2MBP等生成配合物是导致产生界面污物的主要因素。在探讨污溶剂中Zr和HDBP洗涤去污机理的基础上,采用草酸偏二甲肼为洗涤剂,以配制的30%TBP/OK-Zr,30%TBP/OK-HDBP两种模拟污溶剂为研究物,以X射线荧光光谱法测定有机相中的Zr含量,自动电位滴定法测定有机相中HDBP的含量。研究了洗涤温度、相比、洗涤剂浓度等因素对洗涤效果的影响;对比了草酸偏二甲肼和碳酸钠对Zr和HDBP洗涤效果。草酸偏二甲肼水溶液洗涤30%TBP/OK中Zr和HDBP时,适宜条件为:温度40～60℃,相比V(o)/V(a)=1,草酸偏二甲肼浓度为0.4～0.6mol/L,为提高对HDBP的洗涤效果,在加入少量偏二甲肼,使溶液中游离偏二甲肼浓度为0.2～0.3 mol/L时,草酸偏二甲肼洗涤Zr的效果略优于碳酸钠,DF(Zr)可达143;洗涤HDBP的效果与碳酸钠相当,DF(HDBP)可达100以上。     

硝酸溶液中铌的溶剂萃取研究 Ⅲ.辐照的TBP萃取铌

研究了辐照的TBP从不同水相溶液中萃取铌的行为和对有机相中铌的洗涤效果。TBP的辐照剂量为1×10~3～7.5×10~5Gy。观测了钼、铀和F~-等对辐照的TBP萃取铌的影响。初步探讨了界面污物与D_(Nb)的关系及其对~(95)Nb的吸附。结果表明:辐照的TBP萃取铌时,D_(Nb)增加的主要原因是HDBP的作用。TBP和HDBP间的反协同效应使辐照的TBP萃取铌受到抑制。钼会明显地削弱TBP和HDBP的反协同效应,因而使辐照的TBP萃取铌时D_(Nb)显著增加。     

辐照HDEHP-TBP-nC_(12)H_(26)的中降解产物的气相色谱测定

核燃料后处理过程中萃取剂及其降解产物的气相色谱分析法已有不少报道,分析对象多为TBP、HDBP、和H_2MBP。少数文章报道了HDEHP、TOPO和C_8-C_(12)三胺类的气相色谱分析法。但是,至今仍未见HDEHP-TBP-nC_(12)H_(26)中四种降解产物同时测定的报道。我们采用1％ 1,4-丁二醇琥珀酸聚酯/102白色担体(60-80目)不锈钢柱(长2m、     

在NaNO_2存在下TBP-HNO_3体系中放射性钌的萃取行为研究

在热铀处理的Purex流程中,放射性钌(~(103+106)Ru)在硝酸溶液中的化学状态极其复杂,了解其萃取行为对提高裂变产物的去污系数十分重要。在提钚的萃取过程中引入了亚硝酸钠,但是在NaNO_2存在下研究放射性钌在TBP-HNO_3体系中的萃取行为尚未报道。本文首先测定了在NaNO_2-HNO_3溶液中30％(V/V)TBP-煤油对HNO_2和HNO_3的萃取平衡,然后测定了硝酸浓度、NaNO_2浓度以及RuNO原始料液经不同方法处理后对钌分配比的影响,并且探讨了在NaNO_2存在下提高Purex萃取流程中放射性钌去污系数的一些可能途径。此外还采用Kenny-Martin技术来研究RuNO各类络合物的萃取行为。     

γ辐照对磷酸三异戊酯(TiAP)萃取铀(VI)的性能影响

研究了γ辐照纯磷酸三异戊酯(TiAP)和用不同稀释剂稀释后的TiAP对萃取铀(VI)的性能的影响以及酸洗和碱洗γ辐照纯TiAP有机相对萃U(VI)性能的恢复。实验主要考察了辐照情况下吸收剂量、酸度、稀释剂的影响。研究结果表明,和TBP相比,该萃取剂有较好的辐照稳定性,纯萃取剂在吸收剂量达到50kGy时,对U(VI)的萃取分配比才有所上升。而TBP的辐照分解剂量为1kGy。为了探讨稀释剂的影响,考察了γ射线对用不同稀释剂稀释后的TiAP进行辐照后对萃取U(VI)的影响,发现在煤油中辐照对TiAP萃U(VI)性能的影响较小;在l,2-二氯乙烷中影响最大。试验表明,用10％Na2CO3洗涤辐照有机相可以降低辐照对萃U(VI)的影响。     

溶剂过滤材料的筛选及其性能研究

采用某厂生产用15％TBP-煤油作基础有机相,添加工业纯TBP配制成30％TBP-煤油溶液,然后,分别萃取铀、锆并制成含铀、锆、HDBP和人工粒子等的模拟有机相,将该有机相用碳酸钠、氢氧化钠溶液洗涤后制成模拟料液。用此料液进行过滤材料的筛选。在筛选试验基础上,进行放大试验。放大试验相当于中试规模的1/7～1/9。试验结果表明缠绕式玻璃纤维滤芯和缠绕式脱脂棉滤芯可作为深层过滤的首选材料。其中,玻璃纤维滤材已在后处理厂实际使用过,具有良好的耐辐照性能。脱脂棉滤芯的耐辐照性能需要在实际使用中进一步考验。烧结不锈钢滤芯可作为表层过滤的候选材料。     

HDEHP萃淋树脂在~(242)Cm制备中的应用研究

本文在研究硝酸。硝酸盐和氨羧络合剂溶液中HDEHP萃淋树脂萃取Pu(Ⅳ),Am(Ⅲ).Eu(Ⅲ)和其它一些裂片元素性能的基础上,提出了一个从辐照~(241)AmO_2靶中提取~(242)Cm的流程。该流程较为简单并具有足够高的镅、锔回收率和去除钚和裂片元素的能力。     

硝酸中铌的溶剂萃取行为

本文论述了硝酸中溶剂萃取铌的行为。试验过的萃取剂包括TBP、HDBP、H_2MBP辐照的TBP、HDEHP、TTA以及7402季铵盐等。文章较详细地叙述了钼和锆对溶萃取铌的特殊影响及辐照的TBP萃取铌的行为。同时提到水相中存在氟和铀对萃取铌的影响。实验观察到界面污物与D_(Nb)无直接关系,但对~(94)Nb有吸附。还讨论了可萃取铌的状态和萃取机理,以及~(95)Nb进入有机相的原因。最后,还就提高对~(95)Nb的去污系数提出了建议。