用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法技术

本发明专利技术公开了一种用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，该方法是以NTAamide(n‑Oct)作为萃取剂，以煤油作为稀释剂，以水溶性配体TEE‑BisDGA作为洗涤剂，以羟羧络合剂或氨羧络合剂或硝酸溶液作为反萃剂，并利用多级萃取工艺来实现，首先利用萃取剂将大量锕系元素和部分镧系元素从料液中萃取出，然后利用洗涤剂将负载有机相中的镧系元素去除，最后再利用反萃剂将锕系元素从有机相中反萃出，因而能够实现对锕系元素和镧系元素的选择性萃取分离，锕系元素的回收率超过99％，回收纯度可以达到99.9％以上。

Selective extraction and separation of trivalent actinides and lanthanides for spent fuel reprocessing

The invention discloses a method for selective extraction and separation of trivalent actinides and lanthanides in spent fuel reprocessing. The method uses NTAamide (n Oct) as extractant, kerosene as diluent, water soluble ligand TEE BisDGA as detergent, hydroxycarboxylic complexing agent or ammoniacarboxylic complexing agent or nitric acid solution as stripping agent, and uses multistage extraction process to realize the method. A large amount of actinides and some lanthanides are extracted from the feed solution by extractant, then the lanthanides in the loaded organic phase are removed by detergent, and finally the actinides are extracted from the organic phase by stripping agent. Therefore, the selective extraction and separation of actinides and lanthanides can be realized. The recovery rate of actinides is over 99%, and the recovery purity can reach 99.9%. More than%.

【技术实现步骤摘要】
用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法
本专利技术属于核燃料循环及核废物处理
，涉及用于镧系/锕系分离的工艺体系，具体涉及基于多级萃取工艺的乏燃料中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法。
技术介绍
核燃料的有效处理、处置是确保核能可持续发展的关键因素之一。“分离-嬗变”法是国际上普遍优先采用的核燃料后处理方法，其要点是采用溶剂萃取法从高放废液中将占例较小但毒性极强的锕系选择性分离出来，并将其嬗变为短寿命或稳定的核素(顾忠茂等,原子能科学技术,2002,36(2):160-167)。在实际的萃取分离中，单级萃取往往不能满足分离要求。因此可使水相与有机相多次接触，即通过多级萃取的方式达到分离的要求。多级萃取根据萃取操作方式不同，可分为错流萃取、逆流萃取和分馏萃取等多种形式。(1)错流萃取，是使有机相与水相多次重复平衡，萃取级数愈多，萃取率也愈高，其缺点在于其一般只能从两种混合物中分离得到一种纯物质，且有机试剂的用量大；若被提纯的物质纯度愈高，则其收率愈低。鉴于以上缺点，这种萃取方式在工业生产中应用不广，主要用于分析化学中。(2)逆流萃取，是将若干个萃取器串联在一起，经一级萃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，该方法是通过多级萃取实现，其特征在于所述的多级萃取包括萃取段、洗涤段和反萃段：萃取段，含有萃取剂的有机相由萃取段首端进口流入，含有镧系、锕系元素的料液从萃取段末端进口流入，有机相和料液经过多级逆流接触后，萃取后的料液经萃取段首端出口流出，所得负载有锕系和镧系元素的负载有机相从萃取段末端出口流出，进入洗涤段；洗涤段，负载有机相从洗涤段首端进口流入，含有洗涤剂的洗涤液从洗涤段的末端进口流入；洗涤液与负载有机相经多级接触并洗掉负载有机相中的镧系元素，负载镧系元素的洗涤液从洗涤段首端出口流出并经萃取段末端进口流入萃取段，洗涤后所得负载锕系元素...

【技术特征摘要】
1.一种用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，该方法是通过多级萃取实现，其特征在于所述的多级萃取包括萃取段、洗涤段和反萃段：萃取段，含有萃取剂的有机相由萃取段首端进口流入，含有镧系、锕系元素的料液从萃取段末端进口流入，有机相和料液经过多级逆流接触后，萃取后的料液经萃取段首端出口流出，所得负载有锕系和镧系元素的负载有机相从萃取段末端出口流出，进入洗涤段；洗涤段，负载有机相从洗涤段首端进口流入，含有洗涤剂的洗涤液从洗涤段的末端进口流入；洗涤液与负载有机相经多级接触并洗掉负载有机相中的镧系元素，负载镧系元素的洗涤液从洗涤段首端出口流出并经萃取段末端进口流入萃取段，洗涤后所得负载锕系元素的负载有机相从洗涤段末端出口流出，进入反萃段；反萃段，负载锕系元素的负载有机相从反萃段首端进口流入，含有反萃剂的反萃液从反萃段末端进口流入，反萃液与负载锕系元素的负载有机相经多级接触后从负载有机相中反萃下锕系元素，所得含有锕系元素的反萃液即产品液从反萃段首端出口流出，反萃后有机相从反萃段末端出口流出；其中含有萃取剂的有机相是以NTAamide(n-Oct)作为萃取剂，结构式见以下(6)，以煤油作为稀释剂；洗涤液是以水溶性配体TEE-BisDGA作为洗涤剂，结构式见以下(7)；反萃液是以羟羧络合剂或氨羧络合剂或硝酸溶液作为反萃剂，结构式中n-Oct表示正辛基。2.根据权利要求1所述用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，其特征在于萃取段的级数为10-15级，洗涤段的级数为3～6级，反萃段的级数为4-8级。3.根据权利要求1或2所述用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，其特征在于各流动相的流比为，有机相:料液:洗涤液:反萃液＝1:(1.8～2.2):(1.1～1.4):(1.8～2.2)。4.根据权利要求1或2所述用于乏燃料后处理中三价锕系与镧系选择性萃取分离方法，其特征在于萃取段所述有机相中萃取剂的摩尔浓度为0.2～0.6mol/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁颂东，王志鹏，王学羽，杨秀英，宋莲君，陈志力，肖茜，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51