萃取分离法处理高放废液的进展
我国高放废液中铯分离研究进展
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔｒｏｎｇｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ，ｈｉｇｈｔｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌｌｉｑｕｉｄｗａｓｔｅ（ＨＬＬＷ），ｉｔｉｓａｗｏｒｌｄｗｉｄｅｐｒｏｂｌｅｍｔｏｓｅｐａｒａｔｅｃｅｓｉｕｍｆｒｏｍ ＨＬＬＷ．Ｆｏｒ ｍａｎｙｙｅａｒｓ，ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓａｌｌｏｖｅｒｔｈｅ ｗｏｒｌｄｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓｔｏｓｅｐａｒａｔｅｃｅｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ＨＬＬＷ，ｉｎａｎｅｆｆｏｒｔｔｏｆｉｎｄａｓｕｉｔａｂｌｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｃｅｓｉｕｍｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆｃｅｓｉｕｍ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｆｒｏｍ ＨＬＬＷ．Ｏｎｔｈｅｏｎｅｈａｎｄ， Ｃｈｉｎａ’ｓｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｆｅｎｓｅＨＬＬＷ ｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｓａｌｔｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｓｔｒｏｎｇｒａｄｉｏ ａｃｔｉｖｉｔｙｎｅｅｄｓｔｏｂｅｐｒｏｐｅｒｌｙｔｒｅａｔｅｄａｎｄｄｉｓｐｏｓｅｄｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍｓｔｏｒａｇｅｒｉｓｋ．Ｏｎｔｈｅ ｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｍ ｍｅｒｃｉａｌｓｐｅｎｔｆｕｅｌｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｐｏｓａｌｏｆＨＬＬＷ ｈａｓｂｅｃｏｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｒｏｍｉｎｅｎｔ．Ｔｏ ｍｅｅｔｔｈｅｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓｆｉｎｉｓｈｅｄａｌｏｔｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｏｎｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃｅｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ＨＬＬＷ ａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄａｓｅｒｉｅｓｏｆａｃｈｉｅｖｅ ｍｅｎｔｓ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｄｅｃａｄｅｓ，ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｓｏｌｖｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｅｐａｒａｔｅｃｅｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ＨＬＬＷ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｔｉｔａｎｉｕｍ ｈｅｘａｃｙａｎｏｆｅｒｒａｔｅａｎｄｓｏｌｖｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｃａｌｉｘｃｒｏｗｎ
化学技术中常见液体分离的创新方法
化学技术中常见液体分离的创新方法在化学技术中，液体分离是一个常见而重要的过程。
液体分离技术的发展和创新可以提高生产效率，降低能源消耗，并减少对环境的负面影响。
本文将介绍几种常见的液体分离方法的创新技术和应用。
一、萃取法萃取法是一种基于液体-液体分离原理的分离方法。
传统的萃取方法往往使用有机溶剂，但这种方法存在高成本、环境污染和潜在的危险性。
近年来，一些研究者通过改进溶剂体系、设计新型的剂型和运用纳米技术等手段，推动了萃取法的创新发展。
例如，离子液体是一种非挥发性且可调性强的溶剂，可以替代有机溶剂用于萃取过程。
离子液体的独特性质使其在一些特殊应用中展现出优势。
此外，利用纳米材料来改善萃取效果是另一种创新的方法。
纳米材料具有高比表面积和独特的表面性质，可以增强提取剂与目标物之间的相互作用，提高分离效率。
二、膜分离技术膜分离技术是一种基于不同溶质分子在膜上的传输速率差异实现分离的方法。
常见的膜分离方法包括逆渗透、微滤、超滤和气体分离等。
为了提高膜的分离性能，研究者们不断对膜材料进行改良，并开发出新型的膜结构。
近年来，杂化膜、纳米复合膜和多功能膜等创新膜材料得到广泛研究和应用。
这些膜材料具有优异的分离性能，如高通量、高选择性和优良的抗污染性等。
此外，膜表面的改性也是提高膜分离性能的关键因素。
通过改变膜表面的化学性质、结构和形态，可以调控溶质与膜材料之间的相互作用，从而改善分离效果。
三、离子交换技术离子交换技术是一种基于离子在固体表面上吸附与解吸的分离方法。
传统的离子交换技术主要利用树脂等吸附剂进行离子交换。
随着对高效分离和固体废弃物处理需求的增加，离子交换技术也得到了进一步的改进和创新。
近年来，一些研究者通过改进吸附剂的结构和形态，提高了离子交换的效率和选择性。
例如，制备具有纳米结构和大比表面积的吸附剂，可提高离子的吸附速度和吸附容量。
此外，一些新型的吸附材料，如金属有机骨架材料（MOF）和石墨烯等，也被应用于离子交换过程中，表现出良好的分离性能。
锶在高放废液中的提取
高放废液中90Sr的提取高放废液中的90Sr（t1/2=28.79a，100%β衰变，Eβ=546keV）和137Cs （t1/2=30.02a，100%β衰变，伴生γ射线，能量Eγ=661keV）是长半衰期的高释热裂变产物核素。
去除90Sr和137Cs是高放废液处置技术研究的关键问题之一。
同时，提取和分离出的放射性核素90Sr可广泛应用于工业、农业、医疗、军事和科研等领域，如核电池、热源、β辐射源，以及超导材料等。
从水溶液介质中回收90Sr的方法主要包括：沉淀法、无机离子交换法、溶剂萃取法。
下面就围绕从高放废液中分离提取90Sr的研究进展作简单介绍。
1.沉淀法磷钨酸盐吸附沉淀、金属氰化物吸附沉淀、磷钼酸盐吸附沉淀等方法可从溶液介质中去除（回收）Sr2+和Cs+。
此外，1961年在汉福特发展了从稀HNO3溶液中以硫酸铅为载体沉淀90Sr的方法。
中间工厂规模试验成功之后，已应用于从高放废物中回收90Sr。
但沉淀法存在步骤复杂、间歇式操作、劳动强度大和安全性差等特点，目前已经很少采用。
2.离子交换法无机离子交换剂吸附Sr2+和Cs+的技术得到广泛高度重视，开发了沸石、磷酸盐、锑酸、亚铁氰化物、晶态钛硅酸化合物（CST）等无机离子交换剂。
最近，美国科学院院刊报道，金属硫化物有望在放射性废液处理方面得到应用，根据kanatzidis等对多种材料的比较，K2x Mn x Sn3-x S6(x=0.5~0.95)(KMS-1)是迄今为止在碱性条件下对Sr2+选择性最好的材料。
但现有的无机离子交换剂普遍存在吸附慢、交换容量小、半连续化、洗提难且不利于回收、不适于强场放射操作等缺点。
3.溶剂萃取法液-液溶剂萃取法具有良好的选择性、较高的产品收率，与沉淀法和离子交换法相比，具有过程简单，操作方便，易于实现遥控和连续生产等优点，是工业上从高放废液中提取90Sr 的一种非常有前景的方法。
下面针对溶剂萃取法从高放废液中提取锶做重点的说明。
高放废液管理技术发展及研究
高放废液管理技术发展及研究全 林① 万俊生 屠 荆 郝金林(西北核技术研究所 西安710024)摘 要 介绍了近60年来,高放废液管理技术的进展,并将该管理技术归结为“预处理、固化、最终处理”三个阶段。
通过分析研究,阐明了目前高放废液管理技术发展水平,分析了各阶段面临的技术难点,并提出了该领域的发展方向。
关键词 高放废液管理,浓缩,固化0 引言从1896年贝可勒耳发现铀的放射性,居里夫妇向法国科学院先后宣布发现放射性元素Po和Ro 以来,放射性核素就逐渐得到研究和开发,并应用于工业、农业、国防、科研和医学等领域。
核能在为人类作出巨大的贡献的同时,也产生了大量的放射性废物,它们对人类发展及环境造成直接或潜在的危害。
在各类放射性废物中,高放废液危害性最大、管理最难、花费最高,对它的管理问题一直是世界各国非常关注,科研及环保上的重大课题之一[1]。
高放废液能否得到安全管理,已直接影响到核能的进一步发展。
1 高放废液管理概述1.1 高放废液高放废液通常指放射性水平高、放射性核素寿命长、放射毒性高的放射性液体废物(其放射性活度大于317×1010Bq/L)。
它主要产生于核燃料后处理厂的水相萃残液、反应堆的乏燃料及同位素生产线,其组分中含有大量长寿命裂变产物(如129I,99Tc 等),锕系放射性核素(如239Pu,243Am,247Cm、238U等)及活化产物,致使高放废液具有较高的放射性活度、较多的衰变热和极高的放射性毒性,它需要衰减数十万年后才能达到安全水平[2,3]。
1.2 高放废液管理放射性废物管理的根本目标,是实现安全、经济的管理,使高放废液对人体和环境的危害降低到允许水平以下,以达到保护人类及其环境的目的[2]。
图1 高放废液管理流程图从20世纪40年代,美苏等国开始研究放射性废物管理技术以来,低、中放废液的管理技术已发展得比较成熟,而高放废物由于产生的数量少,处理难度大、技术复杂、耗资大等原因,致使目前在这方面的管理技术进展缓慢。
我国高放废液中铯分离研究进展
我国高放废液中铯分离研究进展王建晨;陈靖【摘要】由于高放废液的放射性强、毒性大、组成复杂,从高放废液中分离铯是一个世界性难题.多年来国内外研究者一直在探索研究从高放废液中分离铯的方法,开发适合工业应用的铯分离技术,以解决从高放废液中分离铯的难题.一方面,我国现存的生产堆高放废液,浓缩倍数大、盐分高、放射性强,长期贮存风险大,需要进行妥善处理;另一方面,随着我国核电的快速发展和民用核燃料后处理的工业化,动力堆高放废液的处理问题也日益突出.针对这些需求,我国科技工作者们开展了大量从高放废液中分离铯的研究工作,取得了系列研究成果.近几十年来我国主要开展了离子交换、萃取色层和溶剂萃取分离高放废液中铯的研究,先后开发了亚铁氰化钛钾离子交换分离工艺以及杯芳烃冠醚萃取分离工艺,并进行了热实验验证以及台架实验.杯芳烃冠醚从高放废液中萃取分离铯的工作不但具备了工程应用的技术条件,也走在了世界前列.【期刊名称】《核化学与放射化学》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】13页(P27-39)【关键词】高放废液;分离;铯【作者】王建晨;陈靖【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院,北京 100084;清华大学核能与新能源技术研究院,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TL941.1;O615.11乏燃料后处理产生的高放废液(HLLW)因其集中了乏燃料中99%以上的放射性核素，如含有锕系元素(镎、钚、镅、锔)、长寿命裂变产物核素(129I、99Tc)和高释热核素(90Sr、137Cs)等，有很高的放射性和很大的毒性，对人类和环境造成长期的潜在威胁，其处理处置问题倍受关注。
我国暂存的生产堆高放废液，高倍浓缩，盐分高，放射性强，存在安全隐患，需要尽快进行妥善处理处置。
同时，随着我国核电的高速发展和商业核燃料后处理的实施，动力堆高放废液的处理处置问题也日益突出。
为了减少放射性废物辐射的长期危害，缩短放射性废物达到环境允许水平的时间，消除公众的疑虑，从20世纪70年代以来，人们提出了一种新的高放废物“分离-嬗变”(partitioning and transmutation，简称P-T)处理方法[1-2]：将高放废液中的锕系元素和长寿命裂变产物分离出来制成靶件，放到嬗变装置(加速器或核反应堆)中辐照，使之嬗变成短寿命的或稳定的核素，从根本上消除放射性的长期危害。
萃取分离法处理高放废液的进展
第34卷第5期原子能科学技术Vol.34,No.5 2000年9月Atomic Energy Science and Technology Sep.2000萃取分离法处理高放废液的进展焦荣洲,宋崇立,朱永贝睿(清华大学核能技术设计研究院,北京 100084)摘要:评述了近几年用萃取分离法从高放废液中去除超铀锕系元素的进展情况,着重介绍世界上已有的应用前景较好的TRU EX流程(美)、DIAMEX流程(法)、DIDPA流程(日)、CTH流程(瑞典)和TRPO流程(中国)。
关键词:萃取;分离;超铀元素;高放废液:O65812;TL941+.1 文献标识码:A 文章编号:100026931(2000)0520473208反应堆乏燃料元件经后处理工艺处理,虽回收了其中99%以上的铀和钚,但产生的高放废液仍然含有毒性大、寿命极长的锕系元素和T1/2>106a的裂变产物99Tc和129I等,它们对人类和环境构成潜在危害。
因此,对它们的妥善处理与处置是关系到核能事业持续发展的关键。
目前,高放废液的处理与处置有玻璃固化法[1]和分离2嬗变法[2]两种途径。
玻璃固化法把高放废液与玻璃融熔固化,固化体装入金属容器,埋入深地层贮存库,和生物圈隔离几十万年。
目前,世界上还没有一个地质贮存库投入使用。
该法需玻璃固化的废液量大,费用高。
分离嬗变法用化学方法从高放废液中分离出长期起危害作用的锕系元素和长寿命的裂变产物,将高放废液变为中低放废物,经水泥固化后,近地表贮存。
提取出来的长寿命核素或利用或嬗变成短寿命核素后贮存,实现高放废液的大体积减容。
该法所需费用低,安全性好。
近年来,国际上针对从高放废液中提取锕系元素发展了一些新的萃取流程,它们是美国的TRU EX流程、日本的DIDPA流程、法国的DIAM EX流程、瑞典的CTH流程和中国的TRPO 流程等。
这些流程都已用真实的高放废液进行过热实验,具有较好的锕系元素的分离效果,现正在进行改进与完善。
锶在高放废液中的提取
高放废液中90Sr的提取高放废液中的90Sr（t1/2=28.79a，100%β衰变，Eβ=546keV）和137Cs （t1/2=30.02a，100%β衰变，伴生γ射线，能量Eγ=661keV）是长半衰期的高释热裂变产物核素。
去除90Sr和137Cs是高放废液处置技术研究的关键问题之一。
同时，提取和分离出的放射性核素90Sr可广泛应用于工业、农业、医疗、军事和科研等领域，如核电池、热源、β辐射源，以及超导材料等。
从水溶液介质中回收90Sr的方法主要包括：沉淀法、无机离子交换法、溶剂萃取法。
下面就围绕从高放废液中分离提取90Sr的研究进展作简单介绍。
1.沉淀法磷钨酸盐吸附沉淀、金属氰化物吸附沉淀、磷钼酸盐吸附沉淀等方法可从溶液介质中去除（回收）Sr2+和Cs+。
此外，1961年在汉福特发展了从稀HNO3溶液中以硫酸铅为载体沉淀90Sr的方法。
中间工厂规模试验成功之后，已应用于从高放废物中回收90Sr。
但沉淀法存在步骤复杂、间歇式操作、劳动强度大和安全性差等特点，目前已经很少采用。
2.离子交换法无机离子交换剂吸附Sr2+和Cs+的技术得到广泛高度重视，开发了沸石、磷酸盐、锑酸、亚铁氰化物、晶态钛硅酸化合物（CST）等无机离子交换剂。
最近，美国科学院院刊报道，金属硫化物有望在放射性废液处理方面得到应用，根据kanatzidis等对多种材料的比较，K2x Mn x Sn3-x S6(x=0.5~0.95)(KMS-1)是迄今为止在碱性条件下对Sr2+选择性最好的材料。
但现有的无机离子交换剂普遍存在吸附慢、交换容量小、半连续化、洗提难且不利于回收、不适于强场放射操作等缺点。
3.溶剂萃取法液-液溶剂萃取法具有良好的选择性、较高的产品收率，与沉淀法和离子交换法相比，具有过程简单，操作方便，易于实现遥控和连续生产等优点，是工业上从高放废液中提取90Sr 的一种非常有前景的方法。
下面针对溶剂萃取法从高放废液中提取锶做重点的说明。
处理高放废液的溶剂萃取流程中反萃剂的选择
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第ｌ 期
焦 荣 洲 等 ： 理 ｌ 废 液 的 溶 剂 苹 取 流程 中反 革剂 的选 掸 处 岛放
ＩＴ Ａ溶 液可 将 镅从 萃 取 剂 中络 合 反 萃下 来 ， ）Ｐ
而镧 系 元 素则 留在 有机 相 中 ， 而实现 两 者 的 从 分离 。由于络合 剂 的破坏 及水 溶 液 ｐ 值 调节 Ｈ
高 放废 液 的 经济 、 全 的处 理 与处 置是 关 安 系到 核能发 展 的关 键 问题 之一 。 目前 ， 除玻 璃 固化处 置法 外 ， 分离 一 变 （ － 技 术也 有 了一 嬗 ＰＴ）
１ 络 合 反 萃
１１ Ｄ Ｐ 二 乙 三 胺 五 乙 酸 ｃ４ ∞Ｏ１Ｎ ， ． Ｔ Ａ《 １Ｈ ０ ３
价镅 与镧系元 素 。３价镅 和 镧 系元素 的化学 性 质极为 相似 ， 用 一般 方 法 很难 分 离 经 研 究 采 发现 ，Ｙ Ｐ ＬＦ Ａ对 ３价 镅 和镧 系元 素 的络合 能 力 不同， 对镅 的络合 平衡 常数 为 １２ ２， 铡 系 兀 ０＜ 对 素（ 以铕 为 代 表 ） 为 １ 则 Ｏ 。用 一定 浓 度 的
处 理 高放 废 液 的 溶剂 萃取 流 程 中 反萃 剂 的选 择
焦 ， 立， 永 荣划 末崇 朱 赙
（ 华 大 学 核 能技 术设 计 研 究 院 ． 京 清 北 １０ ８ ０ ０４
摘要 ： 简要评述 了国内外处理高放废 液的萃取流程 中所采用 的反萃剂 ：用 于 Ｒ Ｏ 流程 的较 高浓度 的 ｒＰ 硝酸和后 续的碳酸铵以及用 于二酰胺流程的乙异轻肟酸 ＋稀硝酸是 比较有效的厦萃剂 关键词 ： 萃取 ； 厦萃 取 ； 超铀元素 ； 高放废液
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第３ 卷第 １ ６ 期
高浓度有机废水处理技术进展
高浓度有机废水处理技术进展摘要：对目前常用的高浓度有机废水处理技术进行了综述，并对未来的发展趋势进行了展望。
关键词：高浓度有机废水；处理技术；展望1 引言随着生产规模的不断扩大及工业技术的飞速发展，高浓度有机废水的污染源日益增多，带来了严重的水污染问题。
鉴于高浓度有机废水的性质和来源不同，且其治理较为困难，采用一般的废水治理方法难以满足净化处理的经济和技术要求，因此如何有效地治理高浓度有机废水已成为现阶段国际环境保护技术领域亟待解决的一个难题。
1.1 高浓度有机废水水质特点[1]高浓度有机废水主要具有以下特点：一是有机物浓度高。
COD一般在 2 000mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0-3。
二是成分复杂。
含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
三是色度高，有异味。
有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。
四是具有强酸强碱性。
工业产生的超高浓度有机废水中，酸、碱类众多，往往具有强酸或强碱性。
1.2 高浓度有机废水的危害一是需氧性危害：由于生物降解作用，高浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，多数水生物将死亡，从而产生恶臭，恶化水质和环境。
二是感观性污染：高浓度有机废水不但使水体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活。
三是致毒性危害：超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物，会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，最后进入人体，危害人体健康。
2 高浓度有机废水的处理方法高浓度有机废水的常见处理方法主要可分为物化处理技术、生物处理技术及化学处理技术。
2.1 物化处理技术物理化学处理技术是指废水中的污染物在处理过程中通过相转移的变化而达到去除目的的处理技术，常用的单元操作有萃取、吸附、膜技术、离子交换等。
以下就萃取法处理高浓度有机废水作一简介。
萃取是利用污染物质在水中或与水不互溶的溶剂中有不同的溶解度进行分离，通常称为物理萃取；但若溶剂和废水中的某些组分形成络合物而进行分离，常称为化学萃取或络合萃取。
稀土萃取分离新技术实现废水零排放
稀土萃取分离新技术实现废水零排放第一篇：稀土萃取分离新技术实现废水零排放稀土萃取分离新技术实现废水零排放稀土萃取分离会产生高浓度氯化铵废水的问题，长期以来未能找到良方。
内蒙古介电电泳应用技术研究院在世界上首次将介电电泳技术放大应用于膜分离领域，一举实现稀土萃取分离工业废水零排放。
9月2日经查新，这一处理废水的工艺路线属国内首创。
所谓介电电泳是指位于非均匀电场的中性微粒，由于介电极化而产生的平移运动。
新技术借助介电电泳对粒子产生的推动和紊流效应，使污水中的极细小固体颗粒物和高浓度离子与膜面始终保持一定距离，大大减少有害物质与膜面接触机会，避免膜面污染，提高介质通量。
介电电泳膜分离工艺包括固液分离工艺段、离子选择分离工艺段、物质和能源回收工艺段。
固液分离工艺段，将氯化铵废水中的煤油乳化物通过微滤渗透膜，在介电电泳力的作用下富积提取再循环利用。
离子选择分离工艺段，采取多重介电电泳纳滤工艺，将氯化铵浓缩分离。
物质和能源回收工艺段，将分离出的高纯氯化铵溶液输入到阳离子交换膜电解槽中，氯离子向阳极电极移动生成氯气，阴极生成氢气。
氯气被输入到太阳能反应器与水反应生成盐酸，太阳能还起到抑制次氯酸的生成；氢气与空气同时输入到氢氧燃料电池发电。
经计算，每处理1吨废水的工艺操作成本40元，以日处理量1600吨，每吨废水含有毎升100克氯化铵计，经过这一工艺处理后生成的盐酸和氨水分别按每吨700元和1000元的价格计，净利润可达11万元。
介电电泳膜组件与传统膜分离组件比较，提高膜稳定通量2倍以上，分离效率提高3倍以上，节能176倍，可直接用于高浓度、多成分、高黏度液体的分离。
第二篇：废水零排放实施方案废水零排放实施方案关键词：废水零排放工业废水处理生活污水处理回收利用我厂坐落于常年干旱少雨的陕北黄土高原，缺水严重，而且电厂是用水大户，每天产生的废水量非常大，实现废水的零排放，不仅有较好的环境效益和社会效益，同时还具有较好的经济效益。
核燃料后处理技术发展
第三代后处理技术
以动力堆元件氧化铀和MOX乏燃料为处理对象， 在回收分离铀钚的同时，分离次锕系元素、长 寿命裂变产物元素（LLFP）的水法工艺。
第一类是带有一体化特征的全分离流程研发，对 传统PUREX流程进行较大改变，统一考虑铀钚、 次锕系核素、LLFP的走向与分离，同时使用多 种方法和试剂。
Urex流程；NEXT流程；ERIX流程；法国的GANEX 流程
对氧化物快堆乏燃料元件则除钠脱壳、粉 碎溶解，在LiCl+KCl熔盐中用金属锂还 原，电解得到铀产品与铀钚、次锕系混 合物。
第四代后处理技术
俄罗斯金属氧化物电沉积流程主要工艺：
MOX元件脱壳粉碎
氯化还原为三氯化物
在Li(K, Na)Cl熔盐中溶解
在一定电位下，向
阴极喷射Cl2+O2，使铀钚在阴极以氧化物形式沉淀
第三代后处理技术
第二类是改进的Purex流程作为主流程附加 其它分离流程。
目前已研究了众多的分离流程，但尚未达 到中试阶段。
研发中的分离流程一般先对HLLW中相关组 分进行组分离，然后分别进行阿系镧系 分离和锶铯提取。
第三代后处理技术
用于组分离的流程有：
含磷类的TRUEX流程; TRPO流程; DIDPA流程。 含氮类的ARTIST流程; DIAMEX流程。
经过多年发展和运行，成为较为成熟的 后处理流程。
第二代后处理技术
采用改进的PUREX流程，处理动力堆氧化物乏燃料的后处 理技术。
主要改进有： 1.改进首端和铀钚化学分离方法以适应动力堆乏燃料后
处理带来的问题 2.减少废物量和对环境的影响 以上改进使得PUREX流程成为唯一商业化的后处理流程。
后处理技术从第一代向第二代发展过程中，化学分离中 所用还原剂的改进是关键，即以氨基磺酸亚铁或硝酸 亚铁还原Pu（Ⅳ）改为U（Ⅳ）+肼为还原剂。
制药工业中高浓度有机废水的处理的研究与分析
制药工业中高浓度有机废水的处理的研究与分析更新时间：7-25 16:20药品生产过程中所用原辅料成分复杂,反应产生的废水COD高达几万mg/L,我们将称之为高浓度有机废水,常规方法几乎不能直接处理。
常见的处理这种高浓度有机废水的方法有:溶剂萃取法、吸附法、生物法、膜分离法、氧化法、焚烧法。
下面主要探讨一下前三种处理方法。
1溶剂萃取法溶剂萃取法是利用溶质在两种不互溶的液相间分配性质的差异实现液- 液间传质过程,是实现高浓度有机废水资源回收的重要技术之一。
为了去除废水中某种溶解物质,可向废水中投入一种与水互不相溶,但能良好溶解污染物的溶剂,使其与废水充分混合接触。
由于溶解度的不同, 大部分污染物转移到溶剂相。
所用的溶剂称为萃取剂;萃取后的溶剂称为萃取液(相) ,废水称为萃余液(相) 。
若废水中苯酚、硝基酚、酚等含量很低,一般不采用萃取法。
若废水中含难生物降解的多卤代酚、多硝基酚、硝基苯磺酸等,则萃取法为首选处理方法。
酚类、青霉素、维生素等多种物质均可用萃取法回收。
萃取过程达到平衡时,污染物在萃取相中的浓度cs与在萃余相中的浓度ce之比称为分配系数E,即E = cs/ce实验表明,分配系数随被萃取组分的性质、温度和浓度的变化而异。
因此,根据废水中被萃取组分的性质与组成, 选择适宜的萃取剂、稀释剂与反萃取剂,组成高选性、高效率与适当浓缩倍数的萃取与反萃取体系,是该技术的基础。
废水中有机组分的萃取可分为物理性萃取与化学性萃取。
物理萃取是利用废水中被萃组分对某种与水不互溶的有机溶剂(萃取剂)和水之间的物理分配系数,被萃取分离。
物理萃取过程,主要适用于亲油性较强的有机组分的萃取。
化学萃取是利用被萃取组分能与选定的萃取剂产生某种化学反应,形成不溶于水,易溶于有机溶剂的萃合物而被提取分离。
因此化学萃取体系比较简单,设备与操作方便,当前研究与应用多为此类体系。
选择化学萃取剂主要应依据废水中被萃取有机组分中活性基团的化学性质, 如含酚废水中的酚带有羟基( - OH) ,染料与各中间体分子上带有磺酸基(一S～) 3H)等, 这类物质在水中呈微酸性,能离解出H+ ,通常称为Lewis (路易斯)酸,因此应选用碱(或Lewis碱)性萃取剂实现萃取分离。
高浓度有机废水处理技术进展
2020.04高浓度有机废水具有一定的特殊性，处理方法主要有生物处理法和物化处理法。
高浓度废水的生物处理法是运用微生物将水中的污染物进行降解，水中的污染物作为微生物的能源和营养，实现废水净化的一种方法。
生物处理法具有强大的处理能力，运行设备的自动化程度比较好、具有一定的经济可行性、便于调控、没有二次污染等特点，在高浓度有机废水的处理领域的应用非常广泛，是主要的处理方法。
物化处理法是使用物理和化学的原理将高浓度废水中的污染物去除而转化成无害物质的过程，将废水进行充分的处理，具体的处理方法有氧化-吸附法、光化学混凝法、萃取法、焚烧法、膜分离法、电化学法、湿式催化氧化法等。
物化处理法单独处理高浓度时，处理成本非常高、处理难度非常大，对控制成本是非常不利的。
1 物理化学方法1.1 氧化法氧化法处理高浓度废水常见的方法有催化湿式氧化法和电化学氧化法等。
催化湿式氧化法是在高压和高温条件下，将空气中氧气、臭氧和过氧化氢作为氧化剂，使用催化剂将高浓度废水中污染物质转化成水和CO 2。
催化湿式氧化法的氧化速度非常快、氧化效率高，可以实现毒性较大、难于氧化或者生化法难以降解的有机物实现快速降解[1]。
在实验中使用La（NO 3）3、Zr（NO 3）4、Cu（NO 3）2、ZSM-5和尿素，可以制成CuO-ZrO 2-La 2O 3/ZSM-5催化剂，可以在有效处理COD中乙酰基丁二酸二甲酯的浓度达16542mg/L，在反应压力为3.5MPa，反应温度240℃，进水pH值时，实现COD的处理率高达98.6%。
电化学氧化是催化的电极两端产生－OH基团，这个基团可以进行氧化反应，实现水中污染物的去除。
电化学氧化法的作用机理是－OH基团在正负极的电极上将氧化污染物进行电化学反应和电极反应中产生的－OH基团当作引发剂，实现污染物的电化学转化。
1.2 混凝沉淀法混凝沉淀法是往废水中投放定量的混凝剂，发生架桥、脱稳等一系列化学反应，将水中的污染物集中起来并将其沉降，通过处理污泥的过程将其去除的方法[2]。
萃取分离纯化技术在水处理中的应用研究
萃取分离纯化技术在水处理中的应用研究随着人口的不断增长，水资源的紧缺和水污染的严重程度不断加剧。
因此如何高效地处理废水，减少水污染，保障人们的生活饮用水和环境水质，成为当今世界面临的重大挑战之一。
萃取分离纯化技术，作为一种有效的水处理技术，得到了广泛的应用。
萃取分离纯化技术的实质是将废水中的污染物通过物理或化学方法分离提取出来，使其质量满足国家和地方标准，达到可以排放或者循环利用的要求。
其中，物理萃取是利用物理力学、化学药剂等方法，进行组分分离的过程；而化学萃取则是利用化学反应的原理，将废水中的污染物转化或溶解成具有易转移性的物质，从而实现提取的过程。
萃取分离纯化技术在水处理中的应用主要有以下几个方面。
一、重金属离子的萃取现代工业随处可见，很多工业废水中含有大量的重金属离子，如铜、铅、镉、锌等，这些金属离子过量的排放会对环境造成很大的危害。
而通过萃取分离纯化技术，可以将废水中的这些金属离子抽取出来，从而达到减少水污染的目的。
萃取分离纯化技术在重金属离子的处理过程中，可以根据离子的特点选择不同的萃取剂进行处理。
例如，对于常见的铜、铅、镉三种金属离子，可以采用油溶性药剂实现大量的萃取与淀积，从而高效地将其从废水中分离出来。
二、分离和提取有机物水污染中最常见的一类污染物就是有机物，这些有机物在水中不光会对水资源造成严重污染，同时也会对人体的健康造成威胁。
萃取分离纯化技术可以根据不同的有机物特性，采用不同的分离方法进行分离和提取。
其中，萃取分离纯化技术在寻找和提取一些医药、化妆品等有机物方面，发挥了巨大的作用。
通过这一技术的应用，可以从水中提取到大量的有机物质，从而为人们的健康提供更好的保障。
三、海水淡化海水淡化是全球许多岛屿和沿海地区缓解水不足问题的主要方式之一。
海水淡化过程中，常用的方法包括：自然蒸发、多级蒸馏、电离子交换和萃取分离纯化等等。
其中，萃取分离纯化技术是一种高效、经济、环保的方法，其过程中不会有大量盐类或酸碱废液产生，更可以将其再次利用，达到废物利用的目的。
当前萃取分离技术的研究应用与进展
当前萃取分离技术的研究应用与进展当前萃取分离技术是化学、制药、环境科学等领域广泛应用的一种关键技术。
它通过将混合物中的组分在两相溶液之间进行转移，从而实现分离纯化目标组分的目的。
近年来，萃取分离技术在分析检测、制药工业、环境治理等方面取得了许多重要进展。
在分析检测领域，萃取分离技术在样品前处理中起到了重要作用。
例如，液液萃取、固相萃取等技术可以有效地富集和净化分析样品中的目标物质，提高检测灵敏度和准确性。
此外，固相微萃取技术的发展使得分析检测过程更加简单、快速，具有微量样品分析的潜力。
在制药工业中，萃取分离技术广泛应用于药物的纯化和提纯工艺。
例如，液液萃取工艺可以将含有多种成分的原料液中的目标药物分离出来，从而提高药物的纯度和产量。
此外，离子交换萃取、超声波辅助萃取等新技术的应用也为药物制备提供了更多的选择。
在环境治理领域，萃取分离技术被广泛应用于有机污染物的检测和处理。
例如，固相萃取技术可以有效地富集和浓缩水体中的有机污染物，从而加快了样品的处理速度，并能够满足低浓度有机污染物的检测要求。
此外，萃取分离技术还可以用于土壤和废水等环境样品中有机污染物的去除和处理。
除了传统的萃取分离技术外，近年来还涌现出许多新型的萃取分离技术。
例如，离子液体萃取技术是一种基于离子液体的非水相萃取技术，具有良好的溶剂选择性和富集能力，被广泛应用于食品、环境和药物等领域。
此外，微流控技术也被应用于萃取分离领域，实现了样品处理过程的微型化和高通量分析。
尽管萃取分离技术在许多领域取得了重要进展，但仍面临一些挑战和限制。
首先，传统的萃取分离技术通常需要大量的溶剂和操作时间，不仅成本高，而且对环境造成了一定的污染。
其次，一些目标物质在复杂的基质中很难选取合适的萃取剂进行富集分离。
此外，一些新型萃取分离技术在实际应用中的稳定性和可靠性仍待进一步验证。
总之，萃取分离技术在化学、制药、环境科学等领域的应用和研究正取得快速进展。
当前的研究主要集中在提高富集和分离效率的同时，减少对环境的影响，并开发出更加简便、高效的新型分离技术。
大型核燃料后处理厂放射性废液处理技术若干问题的探讨
为了适应形势发展需要，对后处理厂排放加以严格控制，对后处理设施的钢系和次钢系核素提 出专门要求，由此引入中低放废液处理新技术。
大厂每年将产生的低放废液为３６０００ｍ３，可分为工艺废液和非工艺废液，非工艺废液可分为 地面去污废液、洗衣废液、淋浴废液等，选择适宜的处理方法是控制大厂废水排放最优化的关 键因素之一，也是直接关系到商业后处理大厂的安全性和经济性。因此，研究低放废液处理的 新工艺和新技术意义重大。
比较有前景的技术和需要在大厂建设前进行研究的技术有：有机废液处理的湿法氧化、电 化学氧化、ＴＨＯＲ剐蒸汽重整技术等，中低放废液的高效离子交换／吸附处理技术，超滤和电脱 离子（ＥＤＩ）处理技术，中低放废液的玻璃固化技术，冷坩埚玻璃固化技术，高效水泥固化技术 等离子体熔炉处理技术，以及高放废液的陶瓷固化等ｏ
液态流出物控制值包括：放射性液态流出物年总量控制值；液态放射性浓度控制值。 （１）国外后处理厂排放限值
法国阿格厂的放射性液态流出物是通过海洋排放管道从工厂排入英吉利海峡的海洋中。海 洋排放管道口距海岸为５ｋｍ，且位于海水下２０米处。
法国审管部门专门为阿格后处理厂流出物的排放制定了相关法令和标准，并根据流出物的 排放实际情况在不断调整。现行有效的法令为１９９５年５月４日发布的Ｄｅｃｒｅｅ Ｎｏ．９５－５４０，现行 有效的标准为２００３年１月１０日发布的ＮＯＲ：ＩＮＤｌ０３００８５９Ａ和对其修订的２００７年１月８日发布
大型后处理厂废液特性 废液来源
根据大型核燃料后处理厂工艺路线，产生的放射性废液可分为高放废液、中放废液、低放 废液以及可能被污染的放射性废水。高放废液来自ｌＡ萃取柱流出的萃残液，经除油槽去除其中 的夹带有机相后产生的ｌＡＷ高放废液；中放工艺废液来自２Ａ柱和２Ｄ槽的萃残液和溶剂再生系 统产生的废酸、废碱废液；中放非工艺废液来自系统和设备的碱性解吸液和酸性解吸液：污溶 剂来自萃取循环产生的污有机溶剂；低放废液来自各控制区的地面冲洗水、淋浴水和洗衣水等； 可能被污染的放射性废水来自设备冷却水、蒸汽冷凝水等。
萃取分离技术研究进展
萃取分离技术研究进展摘要传统的提取物质中有效成分的方法工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。
萃取分离是一种新型的分离技术，即在原料液中加入一个与其基本不相混溶的液体做为溶剂，造成第二相；利用原料液中各组分在两个液相之间的不同分配关系来分离液体混合物。
萃取分离是重要单元操作之一．具有提取率高、产品纯度好、能耗低等优点。
这项技术除了用在化工、医药等行业外，还可用在烟草、香料、食品等方面。
随着各种新技术的发展，萃取分离技术不断改进优化，新型萃取分离技术不断出现并完善，其中以溶剂萃取精馏分离技术和超临界流体萃取分离的应用最为广泛。
关键字萃取分离化工分离萃取化工研究进展单元操作1溶剂萃取精馏萃取精馏是通过向精馏系统中加入适当的质量分离剂来显著增大相对挥发度很小或者易形成共沸物的混合物组分之间的相对挥发度。
使分离易于进行，从而获得产品的一种特殊精馏技术。
最近几年，世界各国化学工业公司都在尝试如何将萃取精馏技术应用于工业过程改进、解决化学工业中难题，以提高化工工业效益。
一般的萃取精馏过程采用2塔工艺流程．设备主要由萃取塔和溶剂回收塔组成。
目前，萃取精馏技术的研究重点之一就是进一步提高萃取剂的选择性、改进工艺过程．减少单元操作和建设成本。
萃取精馏塔采用是板式塔型式。
由于浮阀塔板具有高效率、高弹性和高生产能力等优点,所以目前在国内外是采用最为广泛的塔板之一。
萃取精馏技术的新应用包括了：芳烃分离过程、催化裂化汽油的脱硫、裂解汽油回收和苯乙烯提纯等。
其中在催化裂化汽油中所含的硫化物中50％--60％(质量分数)是噻吩及其烷基衍生物，其余为硫醇及其他硫化物。
根据油品所含硫化物的特点，目前普遍采用催化氧化、络合法、催化吸附、生物法、溶剂萃取和碱洗法等进行油品中硫化物脱除。
在这些方法中，萃取精馏技术具有其自身优势。
在处理催化裂化汽油时，该工艺技术采用一种可以改变进料中非芳烃组分(含烯烃)和噻吩化合物相对挥发度的溶剂；在萃取噻吩化合物的同时，也萃取其他芳烃硫化物(由于这些化合物的强极性)，而不含烯烃的组分进入加氢系统进行处理，通过在加氢前加入萃取精馏，解决了传统工艺中存在的问题。
溶剂萃取法处理高放废液过程中防止形成第二有机相的技术
溶剂萃取法处理高放废液过程中防止形成第二有机相的技术焦荣洲;宋崇立;朱永睿
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2000(034)006
【摘要】概要介绍和评述了用溶剂萃取法处理高放废液时避免产生第二有机相的若干技术:复合萃取体系、芳香烃作为稀释剂、稀释法、还原法、络合法以及非平衡萃取法.后者对用TRPO-煤油溶液处理我国生产堆高放废液有着良好的应用前景.【总页数】4页(P553-556)
【作者】焦荣洲;宋崇立;朱永睿
【作者单位】清华大学,核能技术设计研究院,北京,100084;清华大学,核能技术设计研究院,北京,100084;清华大学,核能技术设计研究院,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】O652.62
【相关文献】
1.溶剂萃取法分离测定高放废液中的α核素 [J], 郭建锋;韩巧玲;施建祖
2.溶剂萃取法分离测定高放废液中的α核素 [J], 郭建锋;韩巧玲;等
3.用三烷基氧膦(TRPO)从高放废液中去除锕系元素——TRPO有机相中锕系元素的反萃 [J], 宋崇立;徐景明;朱永(贝睿)
4.用三烷基氧膦(TRPO)从高放废液中去除锕系元素——TRPO有机相中锕系元素的反萃 [J], 宋崇立;徐景明;;;
5.DHDECMP-TBP/煤油萃取 HNO_3-稀土过程中防止形成第二有机相的研究 [J], 黄子林;赵沪根
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第34卷第5期原子能科学技术Vol.34,No.5 2000年9月Atomic Energy Science and Technology Sep.2000萃取分离法处理高放废液的进展焦荣洲,宋崇立,朱永贝睿(清华大学核能技术设计研究院,北京 100084)摘要:评述了近几年用萃取分离法从高放废液中去除超铀锕系元素的进展情况,着重介绍世界上已有的应用前景较好的TRU EX流程(美)、DIAMEX流程(法)、DIDPA流程(日)、CTH流程(瑞典)和TRPO流程(中国)。
关键词:萃取;分离;超铀元素;高放废液中图分类号:O65812;TL941+.1 文献标识码:A 文章编号:100026931(2000)0520473208反应堆乏燃料元件经后处理工艺处理,虽回收了其中99%以上的铀和钚,但产生的高放废液仍然含有毒性大、寿命极长的锕系元素和T1/2>106a的裂变产物99Tc和129I等,它们对人类和环境构成潜在危害。
因此,对它们的妥善处理与处置是关系到核能事业持续发展的关键。
目前,高放废液的处理与处置有玻璃固化法[1]和分离2嬗变法[2]两种途径。
玻璃固化法把高放废液与玻璃融熔固化,固化体装入金属容器,埋入深地层贮存库,和生物圈隔离几十万年。
目前,世界上还没有一个地质贮存库投入使用。
该法需玻璃固化的废液量大,费用高。
分离嬗变法用化学方法从高放废液中分离出长期起危害作用的锕系元素和长寿命的裂变产物,将高放废液变为中低放废物,经水泥固化后,近地表贮存。
提取出来的长寿命核素或利用或嬗变成短寿命核素后贮存,实现高放废液的大体积减容。
该法所需费用低,安全性好。
近年来,国际上针对从高放废液中提取锕系元素发展了一些新的萃取流程,它们是美国的TRU EX流程、日本的DIDPA流程、法国的DIAM EX流程、瑞典的CTH流程和中国的TRPO 流程等。
这些流程都已用真实的高放废液进行过热实验,具有较好的锕系元素的分离效果,现正在进行改进与完善。
1 萃取分离流程111 TRUEX流程(T ransuranium Extraction)该流程是由美国阿贡实验室于80年代初开发的,采用双官能团萃取剂CMPO(辛基苯基-N,N-=异丁基氨基甲酰甲基氧膦),结构式为:收稿日期:1999203222;修回日期:1999209212作者简介:焦荣洲(1936—),男,河北昌黎人,研究员,核化学化工专业C 8H 19POCH 2CO NCH 2CH (CH 3)2CH 2CH (CH 3)2据文献[3]报道:美国爱达荷化学处理厂(ICPP )用真实的高放废液在热室内对TRU EX 流程进行了验证。
高放废液酸度为1172mol/L 。
萃取剂为012mol/L CMPO +114mol/L TBP +Isopar L (异链烷烃稀释剂),实验在24级<20离心萃取器中进行。
8级萃取,5级洗涤,6级反萃取,5级萃取剂再生。
料液中锕系元素总的去除率达99197%,α比活度由1175×104Bq/g 降到4144Bq/g ,远低于非α废物的37Bq/g 标准。
该流程的不足之处是:1)为防止形成三相,在CMPO 中加入了TBP 作为改性剂,使萃取体系变得复杂;2)各产品物流间存在交叉污染(表1);3)应用HF 反萃镎和钚,加重了后处理厂常用工艺设备的腐蚀;4)CMPO 的水解和辐解产生的酸性杂质对Am 的反萃不利。
表1 TRUEX 流程中锕系元素的分配[4]T abel 1 TRUEX process 2relative distribution物流元素含量/%AmNp Pu Am +Cm 88147171213Np +Pu 61792138717U419112 DIAMEX 流程(Diamide Extraction)该流程作为法国原子能委员会SPIN (Separation Incineration )计划的一部分,用015mol/L DMDB TDMA (二甲基二丁基十四烷基丙二酰胺)+TPH (氢化四丙烯)作为萃取剂,于1993年6月在CYRANO 热室内用16级混合澄清槽(6级萃取,2级洗涤,8级反萃)进行了热实验[5],对锕系元素的萃取率>99%,1997年发表的文献[6]报道,为防止Zr 和Mo 的萃取,对DI 2AM EX 流程进行了改进。
萃取剂DMDB TDMA 的结构式为:C 4H 9N CH 3C OCHC 14H 29CON CH 3C 4H 9该流程的特点是:1)在高放废液酸度下,可以直接进行萃取,不需调节料液酸度;2)萃取剂只含C 、H 、O 、N ,废萃取剂可完全焚烧掉,不污染环境。
流程的不足之处:1)该程序未涉及Np 和Tc ,认为它们已在Purex 流程中从高放废液中除去;2)萃取剂对Fe (Ⅲ)的硝酸盐亲和力很大,而Fe (Ⅲ)在两相之间的转移速率很慢,有可474原子能科学技术 第34卷能使Fe (Ⅲ)的硝酸盐积累在萃取剂中;3)该萃取剂可能形成第二有机相,为此,把萃取剂浓度提高到0165mol/L 以上,三相问题方可避免。
113 DIDPA 流程(Disodecylphosphoric Acid)DIDPA 流程开发始于1973年[7],它作为日本的OM EG A 计划“Options making extra gains of actinide and fission products generated in nuclear fuel reprocessing ”的一部分。
最初,把HLL W 中的元素分成3组:超铀元素、锶2铯和其它;1985年后发展成为4组分离流程,增加了锝2铂族组分。
据文献[8]报道,欧洲委员会合作研究中心超铀元素研究所用真实的高放废液在离心萃取器中对DIDPA 流程进行了热试验。
DIDPA (二异癸基磷酸)萃取剂的结构式为:iC 10H 21OP OC 10H 21OiOH萃取体系为015mol/L DIDPA 2011mol/L TBP 2正十二烷。
萃取时,加入H 2O 2溶液,使镎被有效萃取。
在萃取段,U 的去污系数为2×104,Pu >160,Am >104,Cm 和Am 相近。
该流程的不足之处:1)需将料液酸度调节到015mol/L HNO 3,如用甲酸脱硝,则将导致约93%的钚连同少量镎、镅一起沉淀;稀释法不会引起沉淀,但使欲处理的高放废液体积增大约8倍,引起流程费用增加;2)产品物流中锕系元素分散并存在交叉污染(表2)。
表2 DIDPA 流程中主要元素的相对分配[4]T able 2 DIDPA process 2relative distribution元素/物流元素含量/%萃余液Am +Cm Np +Pu 萃取剂Am +Cm 010>97192110Ln 0109619214017Np 151801072161116Pu 0100109119811U0100100179913114 CTH 流程[9,10]该流程包括三步萃取和一步无机离子交换:1)用1mol/L HDEHP 从高放废液中萃取和回收铀、镎、钚;2)用50%TBP 从上述萃残液中萃取HNO 3,使之酸度降到011mol/L ,并回收Tc 的绝大部分;3)用1mol/L HDEHP 从上述萃残液中共萃镅、锔和镧系元素,后用TAL S 2PEA K 流程分离锕系元素和镧系元素;4)用丝光沸石吸附Cs 。
瑞典的这一流程已用真实的高放废液进行了试验。
流程对α放射性核素的去污系数>105,对β放射性核素的去污系数>3×104。
热试验结果表明:铀、钚的损失<011%;镎、镅、锔的损失<012%;锝的损失<3%。
该流程的不足之处为:1)料液起始酸度需调到6mol/L HNO 3,这需增加浓缩和蒸发设备或者加浓硝酸来达到,接着又需将酸度降到011mol/L ,流程不太合理;2)采用014mol/L HF574第5期 焦荣洲等:萃取分离法处理高放废液的进展+014mol/L HNO 3反萃锆、铌和镤,对工艺设备有腐蚀;3)流程较复杂,设备数量多。
115 TRPO 流程(T rialkylphosphine Oxide)我国清华大学核能技术设计研究院从1979年起自主开发TRPO 流程[11～14]。
在近20年里,该流程不断完善。
1990～1993年间,两次在欧洲委员会超铀元素研究所热室内用真实动力堆高放废液进行了热实验。
1996年初又用我国的生产堆高放废液在清华大学核能技术设计研究院的热室内进行了热实验。
锕系元素的回收率均>99%,可将高放废液分成小体积的α废物和大体积的非α高放废物,将后者中的锶、铯去除后成为中低放废物。
所用TRPO (三烷基氧膦)为有工业产品的萃取剂,价格低廉。
结构式为:RP R ROR 为含C 6～C 8的烷基。
TRPO 流程有以下特点:1)在料液HNO 3浓度<2mol/L 时,30%TRPO 2煤油溶液的萃取容量比美国采用的CMPO +TBP 体系高几倍;2)TRPO 的辐照稳定性优于HDEHP 和TBP ,在用真实高放废液进行的实验中,负载长达一周的有机物反萃率无变化;3)反萃物流Am +RE ,Np +Pu ,U 三者交叉的污染小;4)可同时去除锝,99Tc 对长期总风险的贡献占91%[15]。
TRPO 流程不足之处为:1)高放废液需脱硝或稀释到1mol/L HNO 3;2)Am +RE 的反萃用515mol/L HNO 3,而它们之间的分离需在低酸下进行[16],致使酸的消耗和二次废液的体积增加;3)萃入有机相的>99%的Pd 和40%的Ru ,反萃时较为分散,它们含在各产品物流中。
116 其它流程1)DHDECMP/DEB 流程[17～19]DHDECMP 萃取剂最初由美国阿贡实验室研制与采用。
中国原子能科学研究院从80年代以来,一直致力于用DHDECMP/DEB (N ,N 2二乙胺甲酰甲撑膦酸二已酯/二乙基苯)作为萃取剂从高放废液中提取锕系元素的研究工作。
DHDECMP 的结构式如下:C 6H 13OPOC 6H 13O CH 2CO NC 2H 5C 2H 5该萃取剂可从酸度为1～3mol/L HNO 3的模拟高放废液中提取锕系元素,U 、Np 、Pu 、Am 的萃取率均达到9919%。
该流程的不足之处为:1)采用具有一定毒性的二乙基苯作稀释剂;2)反萃物流中有交叉污染,Am 与Pu 共存,并混有少量Np 和U ,Np 物流中含有绝大部分U (表3);3)未考察Zr 、Ru 、Tc 及Pd 的行为。
674原子能科学技术 第34卷表3 D H DECMP 流程中主要元素的相对分配T able 3 D H DECMP process 2relative distribution元素/物流元素含量/%0105m ol/L HNO 3+01005m ol/L Fe (NO 3)2反萃0101m ol/L HNO 3+0105m ol/L H 2C 2O 4反萃用过的萃取剂U 61292～118Np 71093-Pu 9616-～310Am9917-- 2)俄罗斯流程[20]该流程所用萃取剂为二羰基氯化钴盐和氧膦化物的衍生物。