从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程制造技术

本发明专利技术涉及核化工技术领域，尤其是涉及从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程

【技术实现步骤摘要】
从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程


[0001]本专利技术涉及核化工
，尤其是涉及从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程
。

技术介绍

[0002]乏燃料在经过
PUREX
流程处理后，产生高放射性
、
高酸性的高放废液
(HLLW)
，其成分复杂，包含次锕系元素
(
镅和锔等
)
和裂片元素
(
锶
、
铯
、
镧系
、
锆
、
钼
、
钯
、
铁等
)。
但是高放废液所含元素中，有些放射性核素具有高应用价值，可用于军事
、
医疗等领域
。
锶
‑
90(90Sr)
是一种纯
β
放射体的核素，其衰变子体钇
‑
90
是医用治疗的重要放射源
。
同时锶
‑
90
是高热试核素，作为核电池的热源，供深海探测
、
环境恶劣地区做核电池能源
。
镅
‑
241/243
是
α
源，可用于测厚仪
、
料位仪
、
温度计
、
离子感烟探测器
、
人造元素靶件材料
。
将锶
‑
90
和镅
‑
241/243
从高放废液中提取是充分利用其经济价值的前提
。
然而由于高放废液成分复杂，从高放废液中分离提取锶和镅的难度非常大
。
[0003]镅提取研究是当前多个国家都在关注的技术，法国使用
DMDBTDMA
或
DMDOHEMA
作为萃取剂，发展
DIAMEX
提取流程；美国使用
T2EHDGA
萃取镧系和锕系，再使用
DTPA
镧系和锕系获取镅产品；日本
、
印度和美国研究关于使用
N,N,N'N'
‑
四辛基
‑3‑
氧戊二酰胺
(TODGA)
作为萃取剂获取镅
。
锶的提取技术研究主要着眼于冠醚类萃取剂和双酰胺荚醚类萃取剂的萃取分离
。
虽然当前已有大量锶和镅提取的相关研究，但是大部分技术仅停留于基础研究阶段，未成功实现工业化
。
[0004]为实现锶和镅的提取，需设计专利技术一种工艺简单
、
试剂易获取
、
工业化可行性高的流程，在同一流程实现锶和镅的同时提取，减少试剂的复杂性
、
降低工程化难度，对当前锶和镅的提取具有重要意义
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程
。
本专利技术使用
N,N,N'N'
‑
四辛基
‑3‑
氧戊二酰胺
(TODGA)
作为萃取剂，提供一个具有二个循环的液液萃取新工艺流程，该流程包含锶提取循环和镅提取，可将锶和镅同时从高放废液中提取
。
本专利技术的工艺流程包括镅提取循环和锶提取循环二个工艺环节；其中镅提取循环先后包括萃取镅
、
洗涤镅
、
反萃镅三个工艺步骤；锶提取循环先后包括萃取锶
、
洗涤锶
、
反萃锶三个工艺步骤
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，包括以下步骤：
[0008](S1)
使用
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系萃取高放废液，得到第一有机相和第一水相；
[0009]其中，第一有机相中含镅以及镧系元素和部分裂片元素，第一水相中含锶
、
铯
、
铁
、
钌以及钼元素；
[0010](S2)
依次使用含草酸的高酸性溶液
、
低酸性溶液洗涤步骤
(S1)
得到的第一有机相
以去除部分镧系元素和裂片杂质元素，然后使用
SO3‑
Ph
‑
BTP
反萃第一有机相，得到第二有机相和第二水相；
[0011]其中，镅反萃至第二水相，镧系元素留于第二有机相；实现对镅的提取；
[0012](S3)
使用
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系萃取第二水相，得到含锶的第三有机相和含裂片杂质元素的第三水相；
[0013](S4)
使用硝酸洗涤步骤
(S3)
得到的第三有机相，然后使用反萃剂反萃第三有机相，得到含锶的萃取液，实现对锶的提取
。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，所述
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系由
TODGA、TBP
和煤油混匀得到
。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系中，
TODGA
的浓度为
0.03mol/L
～
0.08mol/L
，
TBP
的浓度为
0.3mol/L
～
0.6mol/L。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，步骤
(S1)
中，所述高放废液为乏燃料后处理
PUREX
流程中产生的高放废液，含硝酸浓度为
2.5mol/L
～
4mol/L。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，步骤
(S1)
中，
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系与高放废液的体积比为1：1～1：
3。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，步骤
(S2)
中，所述含草酸的高酸性溶液的成分为
0.1mol/L
～
0.5mol/L
草酸和
2mol/L
～
3mol/L
硝酸；
[0019]所述低酸性溶液的成分为
0.4mol/L
～
0.8mol/L
的硝酸溶液；
[0020]所述
SO3‑
Ph
‑
BTP
的浓度为
0.01mol/L
～...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)
使用
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系萃取高放废液，得到第一有机相和第一水相；其中，第一有机相中含镅以及镧系元素和部分裂片元素，第一水相中含锶
、
铯
、
铁
、
钌以及钼元素；
(S2)
依次使用含草酸的高酸性溶液
、
低酸性溶液洗涤步骤
(S1)
得到的第一有机相以去除部分镧系元素和裂片杂质元素，然后使用
SO3‑
Ph
‑
BTP
反萃第一有机相，得到第二有机相和第二水相；其中，镅反萃至第二水相，镧系元素留于第二有机相；实现对镅的提取；
(S3)
使用
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系萃取第一水相，得到含锶的第三有机相和含裂片杂质元素的第三水相；
(S4)
使用硝酸洗涤步骤
(S3)
得到的第三有机相，然后使用反萃剂反萃第三有机相，得到含锶的萃取液，实现对锶的提取
。2.
根据权利要求1所述的一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，其特征在于，所述
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系由
TODGA、TBP
和煤油混匀得到
。3.
根据权利要求2所述的一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，其特征在于，
TODGA
‑
TBP
‑
煤油萃取体系中，
TODGA
的浓度为
0.03mol/L
～
0.08mol/L
，
TBP
的浓度为
0.3mol/L
～
0.6mol/L。4.
根据权利要求1所述的一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，其特征在于，步骤
(S1)
中，所述高放废液为乏燃料后处理
PUREX
流程中产生的高放废液，含硝酸浓度为
2.5mol/L
～
4mol/L。5.
根据权利要求1所述的一种从高放废液中一体化提取锶和镅的工艺流程，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，农淑英，杨安波，李连顺，赵俏紫，薛勇，刘彩兵，牟凌，石秀高，代云水，柴游奇，何南玲，
申请(专利权)人：中核四零四成都核技术工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：