專利名稱：提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于核燃料后處理技術領域，具體涉及一種提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法。
背景技術：
在Purex流程中，钚凈化循環(huán)是將經過初步分離掉鈾和裂片元素的钚中間產品液 IBP再進行萃取分離，進一步除去鈾和裂片元素，以便得到較純凈的钚濃縮液。其中2A钚的萃取是將由IBP調價和調酸后制成的2AF與萃取劑(30% TBP/煤油)逆流接觸萃取钚，并用洗滌劑2AS除去裂片元素。為滿足钚尾端草酸钚沉淀的钚濃度要求，2AP的钚濃度必須大于10g/L。目前钚純化循環(huán)如采用二甲基羥胺還原的無回流萃取過程，2AF進料钚濃度只有1. 58g/L，2A槽必須將濃縮倍數由3. 5倍提高至7 8倍，才能滿足后續(xù)工藝的要求。國內外各后處理廠采用的2A工藝钚濃縮倍數均不超過3. 5，不能滿足要求。為了解決這個問題，有的后處理廠采用回流萃取或IBP蒸發(fā)濃縮提高2AF钚濃度的方式，但這些方法增加了試劑的消耗量和钚的流失量，甚至還需要增加一個或幾個設備，且效果不明顯。另外，《中國原子能科學研究院年報》(2008年)第245頁報道了《中試場钚線工藝臺架試驗研究》一文，該文獻提出通過調整工藝參數可以使2A工藝的濃縮倍數達到7倍或7. 5倍。但是該文獻未給出工藝參數具體調整辦法。

發(fā)明內容
(一)發(fā)明目的針對現有技術所存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種比較簡單的提高钚濃縮液濃縮倍數的方法。( 二 )技術方案為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案。一種提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法，是將由IBP調價和調酸后制成的2AF與萃取劑30% TBP/煤油逆流接觸萃取钚，并用洗滌劑2AS除去裂片元素，關鍵在于， 提高 2AF 進料酸度為 3. 8-5mol/L，流比 2AF 2AX 2AS 為 7-8 1 0.4-0.5。(三)發(fā)明效果本發(fā)明所提供的技術方案，通過提高2AF的進料酸度，控制2AS流量，無需IBP蒸發(fā)濃縮或2BP回流即可使2AP的钚濃度達到10g/L以上。原因是隨著硝酸濃度的升高，四價钚和硝酸根形成不易被30% TBP/煤油萃取的六硝酸钚絡陰離子Pu(NO3)62-,與硝酸钚 Pu(NO3)4達到平衡， Pu (NO3) 4 -"“- Pu (NO3) -"“- Pu (NO3) 62- 但是當硝酸濃度為5mol/l時，其份額僅占4%，隨著Pu (NO3)4的萃取，Pu (NO3)62-向 Pu(NO3)4方向移動，Pu(NO3)4被連續(xù)萃取，使Pu(NO3)4的分配系數增大。在特定的控制條件
3下，可提高钚的濃縮倍數。另外，通過提高酸度的方法，比較巧妙的解決了一個Purex流程中的一個關鍵技術，技術上具有較大進步。方法看似很簡單，其實不然。它不僅減少了試劑的消耗量和钚的流失量，還減少了幾個設備，這對后處理廠來講，經濟效益十分顯著。


圖IPurex流程中2A工藝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明內容作進一步闡述。實施例1如圖1所示，當2AF钚濃度為1. 60g/L,鈾濃度0. 9g/L，酸度4. 7mol/L,萃取劑30 % TBP/煤油，洗滌劑lmol/L硝酸，8級萃取7級洗滌，流比2AF 2AX 2AS = 8 1 0.4， 钚濃度濃縮8倍，钚收率99. 95%。實施例2如圖1所示，2AF钚濃度為1. 65g/L，鈾濃度1. 14g/L，酸度4. Omol/L，萃取劑30% TBP/煤油，洗滌劑lmol/L硝酸，8級萃取7級洗滌，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.5， 钚濃度濃縮7. 5倍，钚收率99. 97%。實施例3如圖1所示，2AF钚濃度為1. 65g/L，鈾濃度1. 14g/L，酸度5. Omol/L，萃取劑30% TBP/煤油，洗滌劑lmol/L硝酸，8級萃取7級洗滌，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.45， 钚濃度濃縮6. 8倍，钚收率99. 91 %。實施例4如圖1所示，2AF钚濃度為1. 65g/L，鈾濃度1. 14g/L，酸度3. 8mol/L，萃取劑30% TBP/煤油，洗滌劑lmol/L硝酸，8級萃取7級洗滌，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.45， 钚濃度濃縮6倍，钚收率99. 78%。
權利要求
1.一種提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法，是將由IBP調價和調酸后制成的2AF與萃取劑30% TBP/煤油逆流接觸萃取钚，并用洗滌劑2AS除去裂片元素，其特征在于提高 2AF 進料酸度為 3. 8-5mol/L，流比 2AF 2AX 2AS 為 7-8 1 0.4-0.5。
2.根據權利要求1所述的提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法，其特征在于 所述的2AF進料酸度為4. 0-4. 7mol/L。
全文摘要
本發(fā)明屬于核燃料后處理技術領域，具體涉及一種提高Purex流程中2A工藝钚濃縮倍數的方法。該方法提高2AF進料酸度為3.8-5mol/L，流比2AF∶2AX∶2AS為7-8∶1∶0.4-0.5。通過該方法可使2AP的钚濃度達到10g/L以上。
文檔編號C22B3/26GK102206753SQ20111008158
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2011年4月1日
發(fā)明者蘭天, 劉協(xié)春, 葉國安, 張虎, 李高亮, 楊賀, 羅方祥, 肖松濤 申請人:中國原子能科學研究院