专利名称：提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法
技术领域：
本发明属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法。
背景技术：
在Purex流程中，钚净化循环是将经过初步分离掉铀和裂片元素的钚中间产品液 IBP再进行萃取分离，进一步除去铀和裂片元素，以便得到较纯净的钚浓缩液。其中2A钚的萃取是将由IBP调价和调酸后制成的2AF与萃取剂(30% TBP/煤油)逆流接触萃取钚，并用洗涤剂2AS除去裂片元素。为满足钚尾端草酸钚沉淀的钚浓度要求，2AP的钚浓度必须大于10g/L。目前钚纯化循环如采用二甲基羟胺还原的无回流萃取过程，2AF进料钚浓度只有1. 58g/L，2A槽必须将浓缩倍数由3. 5倍提高至7 8倍，才能满足后续工艺的要求。国内外各后处理厂采用的2A工艺钚浓缩倍数均不超过3. 5，不能满足要求。为了解决这个问题，有的后处理厂采用回流萃取或IBP蒸发浓缩提高2AF钚浓度的方式，但这些方法增加了试剂的消耗量和钚的流失量，甚至还需要增加一个或几个设备，且效果不明显。另外，《中国原子能科学研究院年报》(2008年)第245页报道了《中试场钚线工艺台架试验研究》一文，该文献提出通过调整工艺参数可以使2A工艺的浓缩倍数达到7倍或7. 5倍。但是该文献未给出工艺参数具体调整办法。
发明内容
(一)发明目的针对现有技术所存在的缺陷，本发明旨在提供一种比较简单的提高钚浓缩液浓缩倍数的方法。( 二 )技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。一种提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法，是将由IBP调价和调酸后制成的2AF与萃取剂30% TBP/煤油逆流接触萃取钚，并用洗涤剂2AS除去裂片元素，关键在于， 提高 2AF 进料酸度为 3. 8-5mol/L，流比 2AF 2AX 2AS 为 7-8 1 0.4-0.5。(三)发明效果本发明所提供的技术方案，通过提高2AF的进料酸度，控制2AS流量，无需IBP蒸发浓缩或2BP回流即可使2AP的钚浓度达到10g/L以上。原因是随着硝酸浓度的升高，四价钚和硝酸根形成不易被30% TBP/煤油萃取的六硝酸钚络阴离子Pu(NO3)62-,与硝酸钚 Pu(NO3)4达到平衡， Pu (NO3) 4 -"“- Pu (NO3) -"“- Pu (NO3) 62- 但是当硝酸浓度为5mol/l时，其份额仅占4%，随着Pu (NO3)4的萃取，Pu (NO3)62-向 Pu(NO3)4方向移动，Pu(NO3)4被连续萃取，使Pu(NO3)4的分配系数增大。在特定的控制条件
3下，可提高钚的浓缩倍数。另外，通过提高酸度的方法，比较巧妙的解决了一个Purex流程中的一个关键技术，技术上具有较大进步。方法看似很简单，其实不然。它不仅减少了试剂的消耗量和钚的流失量，还减少了几个设备，这对后处理厂来讲，经济效益十分显著。
图IPurex流程中2A工艺示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明内容作进一步阐述。实施例1如图1所示，当2AF钚浓度为1. 60g/L,铀浓度0. 9g/L，酸度4. 7mol/L,萃取剂30 % TBP/煤油，洗涤剂lmol/L硝酸，8级萃取7级洗涤，流比2AF 2AX 2AS = 8 1 0.4， 钚浓度浓缩8倍，钚收率99. 95%。实施例2如图1所示，2AF钚浓度为1. 65g/L，铀浓度1. 14g/L，酸度4. Omol/L，萃取剂30% TBP/煤油，洗涤剂lmol/L硝酸，8级萃取7级洗涤，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.5， 钚浓度浓缩7. 5倍，钚收率99. 97%。实施例3如图1所示，2AF钚浓度为1. 65g/L，铀浓度1. 14g/L，酸度5. Omol/L，萃取剂30% TBP/煤油，洗涤剂lmol/L硝酸，8级萃取7级洗涤，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.45， 钚浓度浓缩6. 8倍，钚收率99. 91 %。实施例4如图1所示，2AF钚浓度为1. 65g/L，铀浓度1. 14g/L，酸度3. 8mol/L，萃取剂30% TBP/煤油，洗涤剂lmol/L硝酸，8级萃取7级洗涤，流比2AF 2AX 2AS = 7 1 0.45， 钚浓度浓缩6倍，钚收率99. 78%。
权利要求
1.一种提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法，是将由IBP调价和调酸后制成的2AF与萃取剂30% TBP/煤油逆流接触萃取钚，并用洗涤剂2AS除去裂片元素，其特征在于提高 2AF 进料酸度为 3. 8-5mol/L，流比 2AF 2AX 2AS 为 7-8 1 0.4-0.5。
2.根据权利要求1所述的提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法，其特征在于 所述的2AF进料酸度为4. 0-4. 7mol/L。
全文摘要
本发明属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种提高Purex流程中2A工艺钚浓缩倍数的方法。该方法提高2AF进料酸度为3.8-5mol/L，流比2AF∶2AX∶2AS为7-8∶1∶0.4-0.5。通过该方法可使2AP的钚浓度达到10g/L以上。
文档编号C22B3/26GK102206753SQ20111008158
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者兰天, 刘协春, 叶国安, 张虎, 李高亮, 杨贺, 罗方祥, 肖松涛 申请人:中国原子能科学研究院