Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于核燃料后處理【技術領域】，公開了Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，該工藝是在2A槽中加入萃取劑2AX和洗滌劑2AS將2AF料液中的少量釕元素除去，所用的萃取劑2AX的組成為30%TBP/煤油，洗滌劑2AS為c(HNO3)=0.5~1.5mol/L的水溶液，流比2AF:2AX=3.5~6，萃取計數為8~10級，洗滌級數大于6級。該工藝能進一步凈化釕，提高Purex流程最終钚產品的質量。
【專利說明】Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于核燃料后處理【技術領域】，具體涉及Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝。
【背景技術】
[0002]Purex流程包括共去污分離循環、钚純化循環和鈾凈化循環。共去污分離循環的主要目的之一是要實現鈾、钚與裂變元素間最大限度的分離，鈾凈化循環和钚純化循環是為了得到高純度的鈾、钚產品。釕為后處理中要去除的裂變產物之一，為強Y放射性核素，其在鈾、钚產品中的量直接決定著后處理操作的人員防護標準，因此釕的含量是鈾、钚產品的一個重要檢測項目。
[0003]在共去污分離循環中通過加入萃取劑，使鈾、钚進入有機相，釕等裂變元素進入萃余液，但是仍然有少量釕以其萃取形態進入钚純化循環。钚純化循環的主要任務是對共去污分離循環得到的含裂片和鈾的钚粗產品液進行純化和濃縮，以獲得合格的钚產品液，并滿足后續工藝的要求，其工藝簡圖如圖1。釕在钚純化循環中與共去污分離循環中的凈化有兩點重要的不同:(I)在動力堆乏燃料后處理共去污分離循環中釕濃度為0.22g/gPu，遠高于钚純化循環中的釕濃度22.5 μ g/gPu，濃度相差約10000倍；(2)共去污循環中有機相鈾、钚飽和度較高為75%，利于釕的凈化，而钚純化循環中有機相鈾、钚飽和度較低為15%左右，不利于釕的凈化。因此，對钚純化循環中微量釕行為和走向的研究具有重要意義。國內外公開文獻中未見有關钚純化循環中釕的凈化的報道。
【發明內容】
[0004](一)發明目的
根據現有技術所存在的問題，本發明提供了一種能在钚純化循環中凈化釕的工藝，該工藝能進一步凈化釕，在钚收率大于99.9%的前提下，釕的凈化系數大于1000，提高了Purex流程最終钚產品的質量。
[0005](二)技術方案
為了解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的:在2A槽中加入萃取劑2AX和洗滌劑2AS將2AF料液中的少量釕元素除去，關鍵在于，所用的萃取劑2AX的組成為30%TBP/煤油，洗滌劑2AS為C(HNO3)=0.5-1.5mol/L的水溶液，流比2AF:2AX=3.5飛，萃取級數為8-10級，洗滌級數大于6級。
[0006](三)有益效果
本發明提供的Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，首次提出在钚純化循環中進行微量釕的凈化，其有益效果為:(1)在钚純化循環中凈化微量釕能進一步降低釕含量，提高钚產品純度，降低操作人員的防護水平。(2)钚收率高、釕凈化系數大。提出流比2AF:2AX=3.5飛，萃取級數為8-10級，洗滌級數大于6級的工藝條件，在钚收率大于99.9%的前提下，釕的凈化系數 大于1000。【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1.钚純化循環工藝簡圖 實施方式
下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步闡述。
[0008]實施例1
在溫度為20°C條件下，在2A槽中加入萃取劑2AX和洗滌劑2AS將2AF料液中的少量鈾及釕等裂變元素除去，關鍵在于，所用的萃取劑2AX為30%TBP/煤油，洗滌劑2AS為c (HNO3) =0.5mol/L 的水溶液，流比 2AF: 2AX: 2AS=3.5:1:0.45，所用 2AF 料液的組成為:c (Pu4+) =6.8g/L, c (UO22+) =0.74g/L, c (HNO3) =3.5mol/L, c (Ru) =0.3108mg/L 的水溶液,選用的萃取級數為8級，洗滌級數為6級，有機相與水相相比為2:1。
[0009]實驗時，先以不含鈾和钚料液進行充槽兩個小時，然后加入含鈾和钚的料液，運行
5.0h后,每個2小時取一瞬時樣,運行16h后，停槽分析。
[0010]實驗結果:鈾的收率大于99.9%，鈾的物料衡算為97%，酸的物料衡算為98%，钚的收率為99.95%，Ru的凈化系數DFKu=2653，表明實驗過程運行良好，實驗結果可靠。
[0011]實施例2
與實施例1所用的步驟相同，不同的是洗滌劑2AS為C (HNO3) =lmol/L的水溶液，選用的流比 2AF: 2AX: 2AS=5:1:0.45，2AF 的組成為 c (Pu4+) =2.75g/L，c (UO22+) =1.2g/L，c (HNO3) =3.5mol/L, c (Ru)=0.054mg/L的水溶液，萃取級數為9級，洗滌級數為8級，溫度為30°C，所得實驗結果為:钚收率為 99.97%，Ru的凈化系數DFKu=3590。
[0012]實施例3
與實施例1所用的步驟相同，不同的是洗滌劑2AS為C(HNO3)=L 5mol/L的水溶液，選用的流比 2AF: 2AX: 2AS=6:1:0.45，2AF 的組成為 c (Pu4+) =2.75g/L，c (UO22+) =1.2g/L，c (HNO3) =3.5mol/L, c (Ru)=0.054mg/L的水溶液，萃取級數為10級，洗滌級數為10級，溫度為30°C，所得實驗結果為:钚收率為99.98%，Ru的凈化系數DFKu=3120。
【權利要求】
1.Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，該工藝是用30%TBP/煤油作為萃取劑2AX，其特征在于，該工藝是在2A槽中加入萃取劑2AX和洗滌劑2AS將2AF料液中的釕除去，所用的洗滌劑2AS為C(HNO3)=0.5-1.5mol/L的水溶液。
2.根據權利要求1所述的Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，其特征在于，所述的2AF與2AX流比2AF:2AX=3.5~6，萃取級數為8~10級，洗滌級數大于6級。
3.根據權利要求1所述的Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，其特征在于，最佳的洗滌劑2AS為濃度為C(HNO3)=ImoVL的水溶液。
4.根據權利要求1所述的Purex流程钚純化循環中釕的凈化工藝，其特征在于，該工藝的溫度條件為20°C~30°C。
【文檔編號】C22B60/04GK103451428SQ201210166921
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優先權日:2012年5月28日
【發明者】肖松濤, 劉協春, 羅方祥, 楊賀, 蘭天, 孟照凱 申請人:中國原子能科學研究院