【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属，尤其涉及一种铝合金的分离方法及其应用。
技术介绍
1、在核领域，铝是燃料(uo2/a1、u-si/a1、u-mo/al和u-a1)和燃料包壳的成分，也是乏燃料后处理中锕系元素进行热解分离最有前途的金属熔剂和电极材料。
2、在该领域的后处理过程中，以回收和净化乏燃料中的铀为例，需要对铀铝合金进行分离。而传统通过氯化挥发从u-al合金中回收u的方法步骤复杂，在高温下氯化过程中使用了强腐蚀性的cl2或hcl，对设备的耐腐蚀性要求非常严苛，而且无法避免高挥发性的高价锕系氯化物的生成，整个分离效率较低，应用于实际乏燃料干法后处理的可行性较小。其他传统的电化学方法对于铀铝合金的分离来说也具有巨大的挑战性，通常，比铝更活性的铀会优先在阳极溶解形成铀离子，而铀和铝的沉积电位差异较小，铀离子会在阴极与铝离子共同还原再次形成al合金，导致电化学分离铀铝合金困难。因此，开发能有效分离上述领域中铝合金中铝元素的方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种铝合金的分离方法及其应用，用以解决现有技术中特定铝合金中铝元素分离难的缺陷。
2、具体地，本专利技术提供一种铝合金的分离方法，所述铝合金包括锕铝合金、镧铝合金、过渡金属铝合金中的一种或者两种以上的组合；包括：
3、将铝合金与熔化状态的氯化镓熔盐体系混合实现所述铝合金中铝与其余元素的分离；
4、所述氯化镓熔盐体系包括gacl3-kcl熔盐、gacl3-licl熔盐、gacl
5、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，所述gacl3-kcl熔盐中gacl3和kcl摩尔比为1:2～3:1；
6、所述gacl3-licl熔盐中gacl3和licl摩尔比为1:2～3:1；
7、所述gacl3-nacl熔盐中gacl3和nacl摩尔比为1:2～3:1；
8、所述kgacl4-ligacl4-nagacl4熔盐组成任意摩尔比。
9、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，所述gacl3-kcl熔盐中gacl3和kcl摩尔比为1:1；
10、所述gacl3-licl熔盐中gacl3和licl摩尔比为1:1；
11、所述gacl3-nacl熔盐中gacl3和nacl摩尔比为1:1；
12、所述kgacl4-ligacl4-nagacl4熔盐中以kgacl4、ligacl4和nagacl4摩尔比为任意比。
13、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，所述混合时，体系温度为100～210℃。
14、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，当氯化镓熔盐体系为gacl3-kcl熔盐时，所述体系温度为190～210℃，优选为200℃；
15、当氯化镓熔盐体系为gacl3-licl熔盐时，所述体系温度为170～200℃，优选为180℃；
16、当氯化镓熔盐体系为gacl3-nacl熔盐时，所述体系温度为170～200℃，优选为180℃；
17、当氯化镓熔盐体系为kgacl4-ligacl4-nagacl4熔盐时，所述体系温度为150～200℃，优选为180℃。
18、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，所述混合在无水无氧的条件下进行；
19、优选地，所述混合在保护气体下进行；进一步优选地，所述保护气体包括氩气。
20、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，包括：
21、将氯化镓熔盐体系加热熔化得熔化状态的氯化镓熔盐体系；
22、将铝合金加入所述熔化状态的氯化镓熔盐体系中，保持体系温度为100～210℃，得ga金属以及从铝合金中分离出的金属氯化物，所述金属氯化物不含铝元素；
23、分离所述ga金属；
24、分离、纯化所述金属氯化物。
25、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，分离所述金属氯化物包括：采用金属网过滤或者从体系底部放料得到所述金属氯化物；优选地，所述金属网的网孔为200～2000目；
26、和/或，纯化所述金属氯化物包括：在400～500℃下进行真空蒸馏。
27、根据本专利技术提供的所述铝合金的分离方法，控制反应体系中铝元素过量使所述氯化镓熔盐体系中的ga元素完全反应。
28、本专利技术还提供如上所述铝合金的分离方法在乏燃料后处理中的应用。
29、本专利技术提供的一种铝合金的分离方法及其应用，通过在氯化镓熔盐体系中，直接进行化学反应，通过化学沉淀的方式回收铝合金中的目标元素，沉淀组分少，容易提纯。没有引入其他杂质，整个过程操作简单、实验温度低、对设备要求低、实用性强、经济性好。为锕铝合金的高效分离提供了一种新的途径，对于核工业领域具有重要意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种铝合金的分离方法，所述铝合金包括锕铝合金、镧铝合金、过渡金属铝合金中的一种或者两种以上的组合；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述铝合金的分离方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述铝合金的分离方法，其特征在于，
4.根据权利要求1～3中任一项所述铝合金的分离方法，其特征在于，所述混合时，体系温度为100～210℃。
5.根据权利要求4所述铝合金的分离方法，其特征在于，当氯化镓熔盐体系为GaCl3-KCl熔盐时，所述体系温度为190～210℃，优选为200℃；
6.根据权利要求1～5中任一项所述铝合金的分离方法，其特征在于，所述混合在无水无氧的条件下进行；
7.根据权利要求1～6中任一项所述铝合金的分离方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述铝合金的分离方法，其特征在于，分离所述金属氯化物包括：采用金属网过滤或者从体系底部放料得到所述金属氯化物；优选地，所述金属网的网孔为200～2000目；
9.根据权利要求1～7中任一项所述铝合金的分离方法，其特征在于，控制反
10.权利要求1～9中任一项所述铝合金的分离方法在乏燃料后处理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金的分离方法，所述铝合金包括锕铝合金、镧铝合金、过渡金属铝合金中的一种或者两种以上的组合；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述铝合金的分离方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述铝合金的分离方法，其特征在于，
4.根据权利要求1～3中任一项所述铝合金的分离方法，其特征在于，所述混合时，体系温度为100～210℃。
5.根据权利要求4所述铝合金的分离方法，其特征在于，当氯化镓熔盐体系为gacl3-kcl熔盐时，所述体系温度为190～210℃，优选为200℃；
6.根据权利要求1～5中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：石伟群，钟宇科，杨民诚，张涛，王琳，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。