PUREX流程中铀/钚分离用四价铀还原剂的制备

源于不向系统引入新的固体无机盐杂质，四价铀作为铀/钚分离的最佳还原剂得到了广泛的应用。目前，从硝酸铀酰还原制备四价铀的生产工艺有电解法、硝酸肼催化还原法和氢催化还原法。首先从热力学的角度论证了各工艺过程中所涉及的主反应与副反应，并结合工艺操作参数对比了各工艺过程。对比结果显示：电解法技术成熟、廉价可靠，但是转化率相对较低，需要后续开发新的电极材料及长寿命离子膜；硝酸肼催化还原法制备四价铀的工艺具有操作条件温和、产量大的优点，但是要求的原料纯度高，副反应严重且复杂；氢催化还原法已经在法国实现工程应用多年，具有成本低、产量高、反应速度快、副反应少的优点。因此，建议通过借鉴一般化工工业中氢气安全使用经验，在我国后处理厂中使用氢催化还原法制备四价铀工艺，并使用滴流床反应器，提高气液固接触效率，突破四价铀产能和产物浓度的瓶颈，满足使用需求。