一種穩(wěn)定tbp中u(iv)價(jià)態(tài)的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于核燃料后處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法。該方法是向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟；或者向水相中引入乙醛肟，再通過(guò)萃取的方式將乙醛肟萃取至TBP有機(jī)相中；其中向TBP有機(jī)相中引入的乙醛肟的濃度是2～100mmol/L；向水相中引入的乙醛肟的濃度是20～1000mmol/L。該方法具有方法簡(jiǎn)單且能夠使TBP中U(IV)價(jià)態(tài)穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種穩(wěn)定TBP中U( I V)價(jià)態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于核燃料后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在后處理Purex流程中，通常采用U(IV)為還原劑將易被TBP萃取的Pu(IV)還原到難萃取的Pu(III)，但是U(IV)會(huì)逐漸被料液中的硝酸及亞硝酸氧化成U(VI)，其中亞硝酸的氧化作用尤其明顯，這主要是由于亞硝酸可自催化加速U(IV)的氧化。U(IV)被氧化成U(VI)會(huì)造成U(IV)試劑使用量的增加，同時(shí)U(IV)使用量的增加也會(huì)降低钚中除鈾的效果。為了解決這一問(wèn)題，傳統(tǒng)的做法是采用肼作為支持還原劑清除亞硝酸，以穩(wěn)定U(IV)價(jià)態(tài)，卻存在以下問(wèn)題:U(IV)可部分萃取到TBP中，而亞硝酸較U(IV)易萃取到TBP中，但肼難以被TBP萃取，因此肼作為支持還原劑時(shí)只能穩(wěn)定水相中的U(IV)價(jià)態(tài)，有機(jī)相中的U(IV)容易被萃取到TBP中的亞硝酸氧化。
[0003]目前公開(kāi)的文獻(xiàn)中，還沒(méi)有關(guān)于如何穩(wěn)定TBP萃取劑中U(IV)價(jià)態(tài)的報(bào)道，因此，急需一種解決此問(wèn)題的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](— )發(fā)明目的
[0005]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種方法簡(jiǎn)單且能夠使TBP中U(IV)價(jià)態(tài)穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)的方法。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0008]一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法，該方法屬于核燃料后處理技術(shù)領(lǐng)域，關(guān)鍵在于，該方法是向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟;或者向水相中引入乙醛肟，再通過(guò)萃取的方式將乙醛肟萃取至TBP有機(jī)相中；
[0009]其中向TBP有機(jī)相中引入的乙醛肟的濃度是2?lOOmmol/L;向水相中引入的乙醛月虧的濃度是20?I OOOmmo 1/L。
[0010]優(yōu)選地，該方法是向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟，其中乙醛肟的濃度為2?10mmol/
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[0011 ]優(yōu)選地，該方法是在5?40°C條件下進(jìn)行的。
[0012](三)有益效果
[0013]本發(fā)明提供的后處理流程中TBP中U(IV)價(jià)態(tài)穩(wěn)定的方法，該方法通過(guò)向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟或者向水相中引入乙醛肟達(dá)到清除亞硝酸的目的。通過(guò)測(cè)定U(IV)的吸光光度值，得知該方法可使U(IV)價(jià)態(tài)穩(wěn)定時(shí)間達(dá)5小時(shí)以上。其原理是:
[0014]在硝酸介質(zhì)中，以20°C溫度條件下為例，乙醛肟與亞硝酸的反應(yīng)速率常數(shù)為k=(921.6±7.4)(mol/L)—u.π?η—S且乙醛肟可少量萃入有機(jī)相TBP中，如果直接將乙醛肟加入有機(jī)相中，乙醛肟在TBP中也有一定的溶解度，與有機(jī)相中亞硝酸反應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是無(wú)乙醛肟存在時(shí)，TBP萃取劑中U(IV)吸光度值隨時(shí)間變化圖；
[0016]圖2是乙醛肟存在條件下，TBP萃取劑中U(IV)吸光度值隨時(shí)間變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0018]實(shí)施例1
[0019]用兩份含TBP體積分?jǐn)?shù)10%的TBP-二甲苯溶液按相比1:1分別萃取純化后的U(IV)溶液(鈾總濃度3.09g/L，其中U(IV)濃度3.07g/L，純度彡99.2%，硝酸濃度均為lmol/L)，分為兩組，且均在25°C條件下，其中一組的水相中加入濃度為20mmol/L的乙醛肟，另一組水相中不含乙醛肟。萃取后取出有機(jī)相，每隔一定時(shí)間測(cè)定有機(jī)相在450?700nm區(qū)間的吸光度值，可通過(guò)U( IV)在該區(qū)域的特征吸收峰考察U( IV)的價(jià)態(tài)穩(wěn)定性。
[0020]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1、2所示，由以上結(jié)果可知，無(wú)乙醛肟存時(shí)，2小時(shí)后，有機(jī)相中U(IV)的峰值已出現(xiàn)明顯降低，即U(IV)發(fā)生了氧化;而有乙醛肟存在下，經(jīng)過(guò)5小時(shí)，U(IV)的峰值仍比較穩(wěn)定。所以實(shí)驗(yàn)中加入乙醛肟能明顯提高有機(jī)相中U(IV)的穩(wěn)定性。
[0021]實(shí)驗(yàn)中水相乙醛肟濃度很低，僅為20mmol/L，萃取到有機(jī)相的乙醛肟更少，如提高有機(jī)相乙醛肟濃度，U(IV)價(jià)態(tài)的穩(wěn)定時(shí)間將更長(zhǎng)，因此乙醛肟適用于穩(wěn)定TBP中U(IV)的價(jià)
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[0022]實(shí)施例2
[0023]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至有機(jī)相中，濃度為2mmol/L。該實(shí)施例的溫度條件是40°C。
[0024]實(shí)施例3
[0025]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至有機(jī)相中，濃度為50mmol/L。該實(shí)施例的溫度條件是5°C。
[0026]實(shí)施例4
[0027]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至有機(jī)相中，濃度為lOOmmol/L。
[0028]實(shí)施例5
[0029]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至水相中，濃度為lOOmmol/L。
[0030]實(shí)施例6
[0031]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至水相中，濃度為500mmol/L。
[0032]實(shí)施例7
[0033]與實(shí)施例1不同的是，加入乙醛肟至水相中，濃度為lOOOmmol/L。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法，其特征在于，該方法屬于核燃料后處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法是向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟;或者向水相中引入乙醛肟，再通過(guò)萃取的方式將乙醛肟萃取至TBP有機(jī)相中； 其中向TBP有機(jī)相中引入的乙醛肟的濃度是2?lOOmmol/L;向水相中引入的乙醛肟的濃度是 20 ?1000mmol/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法，其特征在于，該方法是向TBP有機(jī)相中引入乙醛肟，其中乙醛肟的濃度為2?lOOmmol/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定TBP中U(IV)價(jià)態(tài)的方法，其特征在于，該方法是在5?40°C條件下進(jìn)行的。
【文檔編號(hào)】G21F9/12GK105931692SQ201610244630
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】左臣, 晏太紅, 鄭衛(wèi)芳, 石四維
【申請(qǐng)人】中國(guó)原子能科學(xué)研究院