Разделение актиноидов методом экстракции растворителем с использованием центробежных контактных аппаратов в процессе NEXT

Separation of Actinide Elements by Solvent Extraction Using Centrifugal Contactors in the NEXT Process
Tsutomu Koizumi, Yoshikazu Koma, Masayoshi Kamiya, Atsuhiro Shibata, Tomozo Koyama, Yuichi Sano, Masaumi Nakahara
2007-01-01

процесс NEXTпроцесс SETFICSизвлечение TBPраствор TRUEXцентробежные контакторы
В рамках передовой водной технологии переработки под названием процесс NEXT была предпринята попытка извлечения актиноидов как с помощью упрощенного процесса экстракции растворителем с использованием ТБФ (трибутилфосфат) в качестве экстрагента для совместного извлечения U, Pu и Np, так и с помощью процесса SETFICS для извлечения Am и Cm из раффината. В экспериментах по совместному извлечению U, Pu и Np применялась однoцикловая блок-схема при высокой концентрации азотной кислоты в подаваемом или промывном растворе. Высокая концентрация азотной кислоты в подаваемом растворе способствовала окислению Np не только в подаваемом растворе, но и в секции экстракции. Эта реакция окисления обеспечила извлечение Np ТБФ совместно с U и Pu. Большая часть Np могла быть восстановлена в продуктовый раствор. В процессе SETFICS использовался раствор TRUEX, содержащий 0,2 мол/дм3 CMPO (октил(фенил)-N,N-диизобутилкарбамоилметилфосфиновую окись) и 1,4 мол/дм3 ТБФ в н-додекане вместо 0,2 мол/дм3 CMPO и 1,0 мол/дм3 ТБФ в н-додекане с целью увеличения загрузки металлов. Вместо нитрата натрия в экспериментальной блок-схеме применялся нитрат гидроксиламина в соответствии с концепцией «без соли». Контр-токовый эксперимент завершился получением продуктового потока Am и Cm. На блок-схеме с повышенной загрузкой, по сравнению с прежней схемой, расходы водных стоков и отработанного растворителя ожидались примерно вдвое меньшими. Два эксперимента по экстракции растворителем для извлечения актиноидов продемонстрировали пригодность этих блок-схем в процессе NEXT.
1
Упрощённая экстракция растворителем TBP с одноцикловой технологической схемой успешно совместно восстанавливала U, Pu и большую часть Np из растворов с высокой концентрацией азотной кислоты за счёт окисления Np во время экстракции.
2
Высокая концентрация азотной кислоты в питательном или промывочном растворе способствовала окислению Np как в питательном растворе, так и в экстракционной секции, что обеспечивало эффективную экстракцию Np вместе с U и Pu.
3
Вместо нитрата натрия применяли гидроксиламин нитрат по концепции «без солей», и противоточный эксперимент успешно дал продукцию по Am и Cm.
4
В процессе SETFICS была использована модифицированная TRUEX-система (0,2 моль/дм3 CMPO и 1,4 моль/дм3 TBP в n-додекане) для увеличения загрузки металлов по сравнению с прежней формулой с 1,0 моль/дм3 TBP.
5
Ожидается, что схема повышенной загрузки уменьшит потоки водных стоков и отработанного растворителя примерно вдвое по сравнению с предыдущей схемой, что указывает на повышение эффективности процесса.

Сепарация и извлечение актинидов в водной перерабатывающей схеме NEXT с использованием растворной экстракции в центрифужных контактёрах

Работоспособность схем растворной экстракции (совместное извлечение U, Pu, Np с использованием TBP и TRUEX/SETFICS для Am, Cm), включая влияние высокой концентрации HNO3 на окисление/экстракцию Np, увеличение загрузки CMPO/TBP, применение нитрата гидроксиламина (без солей) и связанные показатели выхода актинидов и сокращение объёмов водных/растворных стоков

Publication Details
Publication Date
2007-01-01
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Tsutomu Koizumi
Yoshikazu Koma
Masayoshi Kamiya
Atsuhiro Shibata
Tomozo Koyama
Yuichi Sano
Masaumi Nakahara
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%