铀的液液萃取机理
海水提铀吸附法(3篇)

第1篇一、引言铀作为一种重要的能源资源,在全球能源结构中扮演着至关重要的角色。
随着全球能源需求的不断增长,铀资源的开发与利用成为各国关注的焦点。
传统的铀资源开发方法主要依赖于陆地铀矿的开采,然而,陆地铀矿资源日益枯竭,寻找新的铀资源开发技术显得尤为重要。
海水提铀吸附法作为一种新兴的铀资源开发技术,具有资源丰富、成本低廉、环境友好等优点,受到了广泛关注。
二、海水提铀吸附法原理海水提铀吸附法是指利用吸附剂从海水中提取铀的方法。
该方法主要包括以下步骤:1. 海水预处理:将海水进行预处理,去除其中的悬浮物、有机物等杂质,提高吸附剂与铀的接触效率。
2. 吸附:将预处理后的海水与吸附剂混合,通过吸附剂表面的官能团与铀离子发生络合作用,使铀离子被吸附在吸附剂表面。
3. 分离:将吸附了铀离子的吸附剂与海水分离,通常采用过滤、离心等方法。
4. 解吸:将吸附了铀离子的吸附剂进行解吸处理,使铀离子从吸附剂表面释放出来。
5. 铀富集:将解吸后的铀离子进行富集处理,提高铀的浓度。
6. 铀提取:将富集后的铀进行提取,通常采用离子交换、溶剂萃取等方法。
三、海水提铀吸附剂种类目前,海水提铀吸附剂主要分为以下几类:1. 有机高分子吸附剂:如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等,具有吸附容量大、选择性好等优点。
2. 无机材料吸附剂:如活性炭、硅藻土等,具有成本低、吸附性能稳定等优点。
3. 复合型吸附剂:将有机高分子吸附剂与无机材料吸附剂进行复合,提高吸附剂的吸附性能。
四、海水提铀吸附法优势1. 资源丰富:海水是地球上最大的铀资源库,其铀资源量约为陆地铀矿的4000倍,具有巨大的开发潜力。
2. 成本低廉:海水提铀吸附法采用天然材料或低成本材料作为吸附剂,降低了铀资源开发成本。
3. 环境友好:海水提铀吸附法不会对海洋生态环境造成严重破坏,具有较高的环境友好性。
4. 可持续发展:海水提铀吸附法符合可持续发展理念,有助于缓解陆地铀矿资源枯竭的问题。
五、海水提铀吸附法挑战1. 吸附剂吸附容量有限:海水中的铀含量较低,需要提高吸附剂的吸附容量,以降低铀资源开发成本。
电化学提铀
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电化学提铀
电化学提铀是一种利用电化学方法从铀矿石中提取铀的技术。
铀是一种重要的核燃料,广泛用于核能发电和核武器制造。
传统的铀提取方法主要是通过化学浸出和萃取等方法,但这些方法往往存在环境污染和资源浪费的问题。
电化学提铀主要利用电化学反应将铀从矿石中溶解出来。
具体步骤包括将铀矿石研磨成粉末状,然后将其与适当的电解液混合。
通过施加电流,铀离子会从矿石中溶解到电解液中,形成可提取的铀溶液。
电化学提铀相比传统方法具有一些优点。
首先,电化学提铀可以实现更高的提取效率,因为电流可以提高铀的溶解速度。
其次,电化学提铀对环境影响相对较小,因为它不需要使用大量的化学试剂,并且产生的废液可以进行循环利用。
此外,电化学提铀还可以实现对铀溶液的精确控制,以便实现更高纯度的铀提取。
然而,电化学提铀也存在一些挑战和限制。
首先,电化学提铀需要消耗大量的电能,因此其能耗较高。
其次,电化学提铀需要使用特定的电解液和电极材料,这对设备的选择和设计提出了一定的要求。
此外,电化学提铀还需要较长的处理时间和复杂的操作流程,增加了生产成本和技术难度。
电化学提铀技术正在不断发展和完善,以提高提取效率、降低成本
和环境影响。
电化学提铀在核燃料循环和核废料处理等领域具有重要的应用前景,但仍需要进一步的研究和实践来解决技术和经济上的挑战。
盐湖卤水中铀的分离提取研究
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盐湖卤水中铀的分离提取研究摘要铀是核科学中最基本、最重要的元素,是一种军民两用的战略资源。
随着核电的飞速发展,铀的需求量不断增加,而铀矿的储量是有限的。
海水中铀的总储量达45亿吨,因此海水提铀成为近年来世界各国研究的热点。
但海水中的铀浓度很低(3μg/L),提取难度大,成本高。
研究结果表明,盐湖卤水中铀的浓度是海水的100倍甚至更高。
我国盐湖资源丰富,极具开发价值,开展盐湖提铀研究符合国家重大需求。
本文以从真实盐湖水中获得常量铀产品为最终目标,选取青海尕斯库勒湖区水样开展了盐湖提铀的相关研究工作。
对盐湖不同开发阶段的卤水进行了取样分析,总结了卤水日晒蒸发过程中铀浓度的变化规律,认为盐湖钾资源开发过程中产生的老卤水是盐湖提铀的最佳水源。
用接枝法和共交联法分别合成了偕胺肟基化的介孔氧化硅材料,利用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和物理吸附仪对材料结构进行了详细的表征;考察了铀溶液初始pH、吸附时间、铀溶液初始浓度、吸附剂用量和共存离子等因素对铀吸附的影响。
研究表明,偕胺肟基修饰能够有效提高介孔氧化硅对铀的吸附速率和吸附容量,偕胺肟基对铀的吸附是肟基上的N和氨基上N共同作用的结果。
在此基础上,考察了偕胺肟基介孔氧化硅材料对真实盐湖卤水中铀的吸附,发现共交联法制备的材料对实际盐湖水样中铀的吸附容量最高可达3.5 mg/g,是一种具有应用前景的吸附剂。
为了进一步提高材料对铀的吸附效果,制备了咪唑介孔氧化硅并研究了其对铀的吸附行为,为偕胺肟基咪唑介孔氧化硅材料在实际盐湖提铀中的应用提供了基础数据。
实际盐湖卤水体系复杂,无机盐含量极高,即使吸附材料对铀有很好的选择性也无法完全避免其对杂质元素的吸附。
为了从盐湖中得到高纯度的铀提取物,设计了先吸附富集再萃取纯化的盐湖提铀工艺流程,以介孔氧化硅为吸附剂,优化了吸附富集过程中吸附时间、解吸剂种类、解吸剂用量等工艺条件,并以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂对所得铀产品进行了纯化。
实验一 微量铀的测定——TBP萃取分离-偶氮胂III法

实验一微量铀的测定——TBP萃取分离-偶氮胂III法一、实验目的1、了解酸溶解法铀矿分析的基本原理。
2、初步掌握铀矿分析的有关实验技术。
二、实验原理地壳中铀的平均含量约为(3~4)×10-4%。
由于铀的分布非常稀散,因此,地壳中铀矿床中铀的含量一般在百分之几到万分之几,大多数铀矿床中铀的平均含量低于1%。
自然界存在的铀矿约有200种,其组成也非常复杂。
根据铀矿的成因和产地,可把它分成原生铀矿和次生铀矿两类,前者以UO2·U n O2·mPbO形式存在,后者则以UO2·nA2O为主。
若以铀矿的化学组成来分类,大致可归纳十余种,其中包括氧化物矿、碳酸盐矿、硅酸盐、铌钽酸盐和钛铌钽酸盐矿、磷酸盐矿。
砷酸盐矿、钒酸盐矿、硫酸盐矿、钼酸盐矿以及含铀碳物质等。
铀矿石中铀的测定一般分为三个步骤:试样分解、铀与伴生杂质分离以及铀的测定。
1、试样的分解铀矿石中含铀量的准确测定,首先需要从矿石中“定量”提取铀。
把铀矿石完全溶解是一种途径,将矿石经过适当处理,把其中的铀全部“浸取”出来也是一种可取的方法。
一般的铀矿石,经研磨、过筛(180目),大部分可被盐酸—过氧化氢或氯酸钾、磷酸—过氧化氢、王水等试剂所溶解。
对于含硅量较高的矿石,可用盐酸—氢氟酸、硝酸—氢氟酸或硫酸—氢氟酸处理后,矿石中的铀都能定量溶出。
对于一些很难分解的铀矿,则必须采用熔融方法来分解。
如对含铌酸盐和钽酸盐的铀矿,既可以用氢氧化钠或者氧化钠这一类碱性熔剂来分解,也可以用焦硫酸钾或氟化氢钾等酸性溶剂来处理。
下表列出一些常见铀矿石样品及其分解方法,可供参考。
表2-1 常见铀矿样及其分解方法本实验选用盐酸-过氧化氢分解矿石,然后经硝酸处理使铀转化成硝酸铀酰。
由于矿石中的铀通常以U3O8或UO2存在,较难被盐酸直接溶解。
为此,在用盐酸或硫酸溶解U3O8或UO2时,加入H2O2可加速溶解过程,H2O2的作用是将U(Ⅳ)氧化成U (Ⅵ),反应如下:UO2+2HCl+ H2O2=UO2Cl2+2H2O (E2.1)U3O8+6HCl+ H2O2=3 UO2Cl2+4H2O (E2.2)经硝酸处理后,氯化铀酰转变成硝酸铀酰:UO2Cl2+2HNO3=3UO2(NO3)2+2HCl↑ (E2.3)2、分离提纯由于矿石中含有大量的铀的伴生元素,诸如Si、S、P、F、Fe、Al、Ca、Mg、Cu、Th、RE等,在溶矿时,某些伴生杂质全部或部分地随铀一起溶解于分解液中,其中部分杂质会妨碍或干扰铀的分析,因此,在铀的测定前必须把这些干扰成分除去。
铀的浸取技术有哪些原理
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铀的浸取技术有哪些原理
铀的浸取技术主要有溶剂浸取技术和熔盐浸取技术两种。
1. 溶剂浸取技术:
溶剂浸取技术是利用有机溶剂与铀矿石中的铀化合物发生化学反应,并通过相溶液分配系数差异,将铀从矿石中转移到有机相中的一种分离提取技术。
常用的有机溶剂有二酮类化合物、萘和醇等。
该技术的原理是通过有机溶剂与铀矿石中的铀化合物发生络合反应,形成络合物,从而实现铀的提取和分离。
2. 熔盐浸取技术:
熔盐浸取技术是利用铀矿石在高温下与熔盐反应溶解,然后通过浸出液中铀的物理和化学性质的差异,实现铀的提取和分离的一种技术。
常用的熔盐体系有氯化钠-氯化钇、氯化铵等。
该技术的原理是利用熔盐中的化学反应溶解矿石中的铀化合物,然后通过化学反应、离子交换等过程将铀从熔盐中转移到其他溶液中,最终得到纯铀。
这些技术都是通过合理选择溶剂和熔盐,利用溶剂或熔盐与铀矿石中的铀化合物发生化学反应,从而实现铀的提取和分离。
萃取的原理过程及应用

萃取是在两个液相间进行。
大部分萃取采用一个是水相。
另一个是有机相。
但有机相易使蛋白质等生物活性物质变性。
最近,发现有一些高分子水溶液(如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液)可以分为两个水相,蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别。
故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水的生物产品。
例如用聚乙二醇(PEG Mr为6000)/磷酸钾系统从大肠杆菌匀浆中提取β-半乳糖苷酶。
这是一个很有前途的新的分离方法,特别适用于生物工程得出的产品的分离。
萃取技术是一种分离技术,主要用于物质的分离和提纯,这里将介绍几种常用的萃取技术,有溶剂萃取、双水相萃取、凝胶萃取三种,本文将分别从它们的原理、过程及应用三方面介绍,这些技术广泛应用于分析化学、原子能、冶金、电子、环境保护、生物化学和医药等领域。
关键字溶剂萃取双水相萃取凝胶萃取原理过程应用摘要--------------------------------------------------- 1 目录--------------------------------------------------- 2一、溶剂萃取------------------------------------------ 31 原理-------------------------------------------- 32 过程-------------------------------------------- 53 应用-------------------------------------------- 5二、双水相萃取---------------------------------------- 61 原理-------------------------------------------- 62 过程-------------------------------------------- 73 应用-------------------------------------------- 8三、凝胶萃取------------------------------------------ 81 原理-------------------------------------------- 82 过程-------------------------------------------- 103 应用-------------------------------------------- 11 参考文献----------------------------------------------- 11第一章溶剂萃取利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的。
铀的提取过程

(《中国铀矿冶生产技术进展综述》,曾毅君)
一、铀的浸取
3、细菌氧化堆浸技术 主要是利用氧化亚铁硫杆菌对矿 石中的黄铁矿或吸附尾液中的 Fe2+进行氧化,使Fe2+转变成 Fe3+ , 从而完成对矿石中低价铀 的氧化浸出。 4、井下爆破堆浸技术 对于一些品位很低的铀矿床来讲 (如含铀品位低于0 .1 %), 如果由 于地质、水文条件的限制,无法进 行地浸开采, 将矿石采出地表处 理又不经济,可以采用井下爆破 堆浸提铀技术。首先在井下矿体 内采切出必要的采空区, 然后采 用挤压爆破的方法在落矿筑堆的 同时对矿石进行破碎。降低成本 的同时减少了地表放射性污染的 程度。
铀的提取过程
化应1501 王樱锦 李梦妍
铀
· 铀(Uranium)的原子序数为92的元素,其元素符号 是U,是自然界中能够找到的最重元素。
· 铀在地壳中的含量很高,平均含量约为百万分之 2.5,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀 的化学性质很活泼,在自然界总是以化合状态存在 着。已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开 采价值的铀矿只有二、三十种
三、浓缩分离
气体扩散分离法 气体离心分离法 同位素电磁分离法 原子蒸汽激光同位素浓 缩分离法
激发、电离、分离 质量不同的离子磁场中 圆周运动旋转半径不同
气体动力学分离法
(喷咀法)
同位素化学分离法
溶剂萃取法 离子交换法
等离子体分离法
离子回旋共振原理
(《国外铀分离与浓缩技术创新进展》,梁进龙)
1、气体扩散分离法
基本原理:在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下,气体混合物中质量 不同的气体分子 (例如235U和238U的平均热运动速率与其质量二次方根成反 比。当气体通过扩散膜时,速率大的轻分子(235U)通过的几率比速率小的重分 子(238U)的大。 实际工业生产时,采取3000~4000层的串联级联装置来反复加大浓缩系数。 二战期间贡献很大,是第一个商业浓缩法,同时也是目前最成熟的铀同位素 提取术,缺点是耗电量极大,成本很高。
氧化铀在离子液体中溶解及铀的分离

第42卷第6期2020年12月Vol.42No.6Dec<2020核 化 学 与 放 射 化 学Journal of Nuclear and Radiochemistry氧化铀在离子液体中溶解及铀的分离郭纵,褚泰伟**收稿日期:2020-08-15 ;修订日期:2020-09-29基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1967216,21976008,1575010)作者简介:郭 纵(1995—),女,吉林吉林人,博士研究生,应用化学专业,E-mail : 2001110455@*通信联系人:褚泰伟(1971—),男,山西交城人,博士生导师,副教授,从事应用化学研究,E-mail : twchu @北京大学化学与分子工程学院,放射化学与辐射化学重点学科实验室&匕京分子科学国家实验室&匕京100871摘要:传统干法后处理中常使用高温熔融盐溶解氧化铀,并通过电化学方法分离纯化。
离子液体作为新型溶剂具有更低的熔点、更宽的电化学窗口和较好的溶解性,并且可进行设计修饰,在溶解氧化铀方面具有很好的应用前景°本文对离子液体体系溶解铀氧化物和铀的分离纯化进行了总结,并讨论了溶解体系的表征手段° 关键词:氧化铀;离子液体;溶解;分离与纯化中图分类号:O615. 1文献标志码:A 文章编号:0253-9950(2020)06-0433-10doi :10. 7538/hhx. 2020. YX. 2020074Dissolution of Uranium Oxides in Ionic Liquids and Separation of UraniumGUO Zong , CHU Tai-wei *Beijing National Laboratory for MolecularSciences &RadiochemistryandRadiationChemistryKeyLaboratoryofFundamentalScience ,Co l egeofChemistryand MolecularEngineering ,Peking University ,Beijing100871,ChinaAbstract : In traditional dry reprocessing , high-temperature molten salt is often used to dis-solveuraniumoxi3es.An3electrochemicalmetho3sareuse3forseparationan3purification. As new solvents & ionic liquids have lower melting points , larger electrochemical window ,good solubility , and can be designed and modified , which have great development prospectsin disso&ving uranium oxides. This artic&e summarizes the disso&ution of uranium oxides in ionic iquidssystems , theseparation and purification ofuranium ,and discussescommoncharacterization methodsforthedisso&utionsystems.Key words : uranium oxides ; ionic liquids ; dissolution ; separation and purification目前最成熟的乏燃料后处理流程是以PUREX (plutonium and uranium reduction extraction)流程为代表的湿法后处理流程,使用传统有机稀释剂和萃取剂进行乏燃料的分离和纯化[1]'湿法后 处理虽是比较成熟的工艺,但仍存在一些缺点,难以满足新的生产需求,比如湿法后处理工艺难以处理燃耗深、冷却期短的乏燃料’干法后处理临 界安全性高、放射性废物少、耐辐照性更好,近年 来得到了广泛关注干法后处理常需要使用高温熔融盐,这种方法具有一些缺点,如成本高、对434核化学与放射化学第42卷材料耐腐蚀性要求高、安全性风险高等。
液液萃取(溶剂萃取).
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11 液液萃取(溶剂萃取)Liquid-liquid extraction(Solventextraction)11.1 概述一、液液萃取过程:1、液液萃取原理:根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异,而对液体混合物实施分离的方法,也是重要的单元操作之一。
溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract分层稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate(残液)一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统,并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质:液液两相间的传质过程,即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程,即通过相际传质来达到分离和提纯。
溶剂 extractant(solvent)S 的基本条件:a、S 不能与被分离混合物完全互溶,只能部分互溶;b、溶剂具有选择性,即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。
即(萃取相内)(萃余相内)最理想情况: B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程: B 为惰性组分相同:数学描述和计算实际情况:三组分分别出现于两液相内,情况变复杂2 、工业萃取过程:萃取不能完全分离液体混合物,往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离,而溶剂可循环使用。
实质:将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例:稀醋酸水溶液的分离:萃取剂:醋酸乙酯3 、萃取过程的经济性:取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现( 1 )萃取过程的优势:(与精馏的关系)a、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物;b、无相变:液体混合物的浓度很低时,精馏过于耗能(须将大量 B 汽化);c、常温操作:当液体混合物中含有热敏性物质时,萃取可避免受热;d、两相流体:与吸附离子交换相比,操作方便。
( 2 )萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基,可以与被萃取物质结合成萃合物;b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环,可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相,一般认为萃取剂的分子量在350-500之间较为合适。
固相萃取铀研究 附固相萃取指南
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内容提纲1、铀对人和环境的影响-提出研究必要性在放射性废物和地质物质中,铀及其同位素以各种浓度和各种氧化态形式存在,其中铀(Ⅵ)是最重要的一种形式。
因为它半衰期很长并且高放射生物毒性,所以铀被看作是严重的长期环境问题,铀复合物的吸入导致在肺中的沉积,并通过血液循环到达肾脏,引起肾病或肾衰竭而死。
根据Gilman的研究,世界卫生组织确定,人体可承受铀的日摄取量为0.6ug/kg体重.世界卫生组织、加拿大健康组织和澳大利亚饮用水标准规定饮用水中铀的最大含量分别应少于9、20、20ug/L,(想加入中国饮用水铀许可标准)。
2、固相萃取铀的优点-研究基础的可行性到目前为止,铀主要通过液-液萃取来进行分离,液-液萃取的方法可以选择性的萃取这种元素,例如用季铵盐、噻吩甲酰三氯丙酮-二甲苯体系或B-二酮和冠醚、杯芳烃体系。
标准阳离子交换也可以从水溶液中分离铀。
遗憾的是这些方法要么由于使用有机溶剂易挥发对操作人员健康不利,规模操作中容易产生乳化,增加分离难度,而且萃取后反萃浓缩后会产生大量二次废物,不利于减容和后续固化处置;要么在共存离子条件下缺乏选择性,从而交换剂上的位点很快被耗尽。
固相萃取(SPE)或固液萃取相对其它技术而言是最先进的方法。
这些方法的优点主要包括高富集因子、减容比大、不会产生乳化现象、对危险样品操作安全,由于没有溶剂的消耗从而成本最低,操作方便容易组装成为自动(流态)化工艺。
3、活性炭固相萃取剂载体萃取铀的研究综述(列出吸附容量统计表)-引出改进吸附容量和选择性-提出待解决的科学问题活性炭作为固相萃取的载体具有非常重要的优势,包括高的表面积、高的热和化学稳定性(硅胶在pH值<2时趋向溶解)、比绝大多数聚合树脂材料具有更好的刚性和辐照稳定性,而且经济实惠容易制备98年。
许多研究人员利用炭质材料对铀的分离与浓缩作了大量的工作。
W A Abbasi在活性炭上负载TBP在高酸度下分离铀,A.M. Starvin和H. H. Someda and R. R. Sheha分别用DAB和草酸、琥珀酸浸渍活性炭得到具有较好选择性的铀固相萃取剂。
提取铀的方法有几种原理
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提取铀的方法有几种原理
提取铀的方法主要基于三种原理:
1. 萃取法:这是最常用的提取铀的方法之一。
萃取法利用特定化合物或溶剂与铀形成络合物,然后通过分离和回收这种络合物来提取铀。
常用的络合物包括有机酸、有机酮、有机酮酸和有机磷酸酯。
萃取法适用于铀矿石或废弃物中铀的分离和浓缩。
2. 溶剂萃取法:这种方法通过将铀从溶液中转移到有机溶剂中来实现提取。
溶剂萃取法的关键是选择合适的有机溶剂,以及调节溶液的pH和添加络合剂来增强铀和有机相的分配系数。
常用的有机溶剂有三十根碳原子的大体积有机相和磷酸酯类有机溶剂。
3. 离子交换法:离子交换法利用离子交换树脂的特性来提取铀。
离子交换树脂是一种具有特定功能基团的高分子材料,它能够将溶液中的铀离子吸附到树脂颗粒上,并通过更换溶液中的其他离子来实现铀的脱附。
离子交换法通常用于从稀矿浸出液或废水中回收铀。
铀235的制造方法

铀235的制造方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铀235是一种重要的放射性同位素,其具有核裂变性质,在核能领域具有广泛的应用。
铀235的制造方法是指提取和浓缩铀235同位素,以便在核反应堆中进行核裂变反应,产生巨大的能量。
铀235的制造方法主要包括铀235的提取和浓缩两个步骤。
提取铀235的方法一般通过各种化学反应和物理分离技术进行,常见的提取方法包括溶剂萃取法、气体扩散法和离心法等。
这些方法能够有效地将含有铀235的原材料与其他同位素进行分离,使得铀235的含量得以提高。
在铀235的提取后,还需要进行浓缩。
铀235的浓缩方法主要是通过对铀235与铀238的物理和化学性质差异的利用,常见的浓缩方法有气体离心法、气体扩散法和电磁分离法等。
这些方法能够使铀235的比例进一步提高,以满足核反应堆对高浓缩铀燃料的需求。
铀235的制造方法在核能领域具有广泛的应用。
高浓缩铀燃料可用于核电站中的核反应堆,通过核裂变反应释放能量,从而产生电能。
此外,铀235还可以用于核武器的制造,核武器以其极高的能量释放造成巨大破坏力。
同时,铀235的制造方法也为核能科学研究提供了基础,有助于进一步探索和发展核能技术。
综上所述,铀235的制造方法是通过提取和浓缩铀235同位素,以满足核能领域的需求。
该方法在核电站、核武器以及核能科学研究等领域具有重要的应用价值。
对于铀235制造方法的深入研究,不仅有助于推动核能领域的发展,还能为人类社会带来可持续能源和国家安全方面的重大贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先对铀235的制造方法进行简要的概述,介绍其相关背景和重要性。
然后,介绍本文的结构和组织方式,包括各个章节的内容和主要观点。
最后,明确本文的目的,即通过对铀235的制造方法进行详细的分析和探讨,以期为相关领域的发展和应用提供参考。
正文部分将分为四个小节,分别是铀235的概述、铀235的提取方法、铀235的浓缩方法和铀235的制造方法的应用领域。
萃取光度法精密测定铀

第45卷第8期原子能科学技术Vol.45,No.8 2011年8月Atomic Energy Science and Technology Aug.2011萃取光度法精密测定铀朱海巧,吴继宗,罗中艳(中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413)摘要:在精密测定铀含量的过程中,滴定剂浓度太低或太高均对测定结果的精密度有影响,且存在电极响应迟缓及电位拖后现象,从而影响铀含量测定结果的准确度和精密度。
为克服这些不利因素,建立一种溯源链清晰,结果准确、可靠的精密测定小量铀的方法尤为重要,对铀标准物质的研制及铀样品的精密分析具有重要意义。
本文以异戊醇为萃取剂,对Cr(Ⅵ)与显色剂二苯卡巴肼(DPC)生成的紫红色配合物进行了萃取实验研究,并确定了最佳萃取条件,建立了萃取光度法精密测定铀含量的方法。
铀取样量为100mg时,相对标准偏差为0.025%。
关键词:DPC;Cr(Ⅵ);萃取光度法;铀收稿日期:2011-04-07;修回日期:2011-05-10作者简介:朱海巧(1976—),女,陕西澄城人,助理研究员,分析化学专业中图分类号:O657.3 文献标志码:A 文章编号:1000-6931(2011)08-0915-05Precise Determination of Uranium by Extraction SpectrophotometryZHU Hai-qiao,WU Ji-zong,LUO Zhong-yan(China Institute of Atomic Energy,P.O.Box275-88,Beijing102413,China)Abstract: In the conventional method of potentiometric titration,the concentration ofpotassium dichromate solution was optimized with selection of different concentrationsof the solution.The electrode responded slowly during the titration procedure,thusaffected the precision and accuracy of the results.An extraction spectrophotometricmethod for accurate and precise determination of uranium was presented.The methodwas based on the extraction of Cr(Ⅵ)-diphenylcarbazide purple complex using iso-amylalcohol as the extractant.The purple complex was directly measured at 546nm so thatthe uranium-chromate equivalence point can be determined.A method for precise deter-mining uranium by extraction spectrophotometry was developed.The China nationalreference material of U3O8(GBW04205)was determined according to the optimized ex-perimental conditions.The relative standard deviation is 0.025%and accuracy of themethod is verified by the value of China national reference material of U3O8.Key words:DPC;Cr(Ⅵ);extraction spectrophotometry;uranium 铀是重要的核燃料,铀的精密测定技术在核燃料生产及循环的各环节以及核安全保障方面均有重要地位。
萃取法回收电位滴定废液中的铀

萃取法回收电位滴定废液中的铀作者:郑楠于震徐梦恬来源:《科技创新导报》2018年第04期摘要:本文使用0.3mol/LP2O4+0.1mol/LTRPO+磺化煤油作为萃取剂,5%Na2CO3水溶液作为反萃取剂,利用离心萃取器,采用萃取法,对电位滴定后溶液中的铀进行回收。
结果表明,萃取流比O∶A=1∶4,反萃取流比O∶A=1∶1,反萃取温度为60℃时,铀的总收率为98.41%。
实验证明萃取剂可循环使用。
关键词:铀回收萃取离心萃取器中图分类号:O65 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)02(a)-0085-02目前,根据电位滴定法原理,采用GB 11841-89分析产品中的铀含量。
分析后的溶液中铀浓度约为1g/L,磷酸浓度约为3.5mol/L,为含铀高浓度磷酸溶液。
铀是一种不可再生资源,如果将滴定溶液当做废液处理,则铀损失较大,为了节省资源,需要回收其中的铀。
回收铀的方法有沉淀法、离子交换法和萃取法,沉淀法铀回收效率低;离子交换法主要适用于将稀溶液中的铀提取出来;萃取法操作简单,铀回收率高,是目前提取铀的一种常用方法。
目前,磷酸体系中铀提取的常用萃取剂有二(2-乙基辛基)磷酸(D2EHPA,即P2O4)、二辛基焦磷酸(OPPA)、三辛基氧磷(TOPO)和三烷基氧化膦(TRPO)。
本文针对铀滴定废液的特点,使用离心萃取器进行铀回收,研究了萃取法回收废液中铀的方法和工艺参数。
1 实验1.1 仪器与试剂离心萃取器,清华大学;电感耦合等离子质谱仪,PE公司。
P2O4(AR级);TRPO(AR级);磺化煤油(工业级);碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠均为AR级,天津市化学试剂厂;含铀溶液,电位滴定法废液。
1.2 萃取实验实验中采用转股直径20cm,容量为2L/h,萃取相7级、反萃相7级的离心萃取器进行连续实验,液体中的铀含量采用同位素稀释法,使用电感耦合等离子质谱仪测定。
萃取实验参数如下。
(1)萃取剂:0.3mol/LP2O4+0.1mol/LTRPO+磺化煤油。
CMPO-离子液体萃取分离铀(VI)体系的电化学性质

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C MP O - 离子 液体 萃取分离铀( V 1 ) 体 系的 电化学性质
吴京珂 沈兴海弋 陈庆德
( 北京大学化学与分子工程学院, 放射 化学与辐 射化 学重点学科实验 室, 北京分子科 学国家实验 室, 北京 1 0 0 8 7 1 )
u s e d i n t h i s s t u d y . Us i n g a n e q u i mo l a r s e r i e s me t h o d , we f o u n d t h a t CMP O a n d u( vI ) f o r me d a 3 : 1 mo l a r
摘要: 研 究了辛基( 苯基) 一 N,  ̄_ 二异丁基胺 甲酰基 甲基氧化 膦( C MP O) . 离子液体( 1 L ) 从硝酸铀酰水溶液 中萃取 铀( V 1 ) 的 电化学行为, 离子液体( 1 L ) 为1 一 丁基- 3 一 甲基咪唑双三氟 甲基磺酰亚胺盐 ( C mi mN T f 2 ) . 用等摩尔系列法 测得萃取过 程中 C MP O与 u ( v i ) 形成摩尔 比为 3 : 1的配合物 . 用循环 伏安法研究 了萃取液 中 u ( v1 ) . C MP O配合 物 的 电化 学性质 , 结果表 明, 在C mi mN T f 2 中 u( vo - CMP O配合物 经过 准可逆 还 原生成 U ( V ) . CMP O配合物 , u ( vi ) / u( v) 电对的表观氧化还原 电势 ( E e , V S F c / F c ) 为( 一 0 . 8 8 5  ̄ 0 . 0 0 8 ) 对萃取液进行控制 电位 电解, 发现在 铂片上 有沉淀析 出. X射线 光 电子能谱 ( XP S) 测试 结果表 明, 沉 积物 中只含有 u ( vi ) 、 u ( i v )  ̄ u 氧, 而 CMP O和
[最新]溶浸采铀
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一、名词解释1、溶浸液——由溶浸剂+氧化剂+水(或尾液)按一定比例配制而成的溶液,用于注入矿层,溶解矿物的液体。
2、溶浸剂——用于溶解矿物的化学试剂。
3、氧化剂——氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质。
4、浸出液——溶浸液与矿物充分接触、反应后,将矿物由固相转变为液相进入溶液。
5、孔隙度——孔隙体积占原矿岩体积的百分比。
6、自然安息角——矿石在崩落过程中形成自然矿堆,自然坡面与水平面的夹角称为自然安息角。
7、松散矿岩的块度——组成松散体的固体矿石块的尺寸、形状和它各级矿石块所组成的百分比称为松散介质的块度。
8、扩散——具有浓度梯度的溶液中,发生物质由高浓度向低浓度转移,并达到逐步均匀的现象叫扩散。
9、比表面积——体系内矿岩块表面积之和与体系外表面积之比值。
10、溶浸角——用溶浸液向矿堆淋浸过程中,溶浸液所能湿润和到达矿石堆范围的边界线,该线与水平面的夹角称溶浸角。
11、液固比——矿浆中水溶液质量与固体物料质量的比值。
12、渣计浸出率如果浸出前后原矿样和渣重量变化不大时,式中:P——渣计浸出率(%);tC——原矿铀品位(%);1C——浸出渣铀品位(%)。
2如果浸出前后的重量变化较大时,式中:Q——原矿样干重量();1——浸渣干重量()。
Q213、液计浸出率式中:——液计浸出率(%);n——浸出级数;——第n级浸出合格液铀浓度(g/L);——第n级浸出合格液的体积(L);——原矿石铀品位(%);——原矿石干重量()。
14、堆置浸矿——对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出,并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物),这就是堆置浸出。
15、制粒堆浸——往粉矿中加入适宜的粘结剂,使其形成较大颗粒,然后喷淋溶浸液进行浸出。
16、就地破碎浸矿——利用露天或井下碎胀补偿空间,通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎,然后进行淋浸,并通过集液系统将浸出液送往提取车间,制成合格产品。
17、原地浸出——矿石处于天然埋藏条件,没有经过任何位移,而是通过注液钻孔将配制好的溶浸液注入含矿层中,溶浸液与铀矿物充分接触,发生氧化、溶解作用,从而将固相铀转变为液相铀汇入含矿含水层液体中,经抽液钻孔抽至地表,进水冶厂处理成所需铀产品。
核燃料铀的提取——浸出

核能作为目前最清洁的一种能源,在其发展过程中,我们必须从矿石中提取铀—一种能够发生核裂变并产生核聚能的金属,而铀在矿石中含量是相当低的。
铀在地球上的平均含量比较低,且很分散,这就要求我们不能像火法冶金一样,直接从矿石中提取,必须进行湿法冶金——其中包括浸出、分离、纯化、浓缩、沉淀等多个工序,制取发展核能所必须的铀制剂。
因此首先必须针对矿石的特性进行浸出,将大多数无用的杂质分离出来。
浸出就是用化学试剂将与众多矿物伴生的矿石中的有用组分—铀转化为可溶性化合物,并选择性地溶解出来,得到含金属铀的溶液,实现铀组分与杂质组分的分离过程。
随着核电的发展,需要愈来愈多的铀作为核反应堆的核燃料,因此我们要从各种不同铀矿石中采取浸出的方法提取铀,来获得我们所需要铀产品,这也是制取核燃料的第一步。
接着通过离子交换或萃取的方法制取铀的化合物,并通过沉淀的方法制取铀的浓缩物,然后通过纯化、氧化还原制取铀的氧化物,再通过冶金制取铀金属,最后制成我们所需要的核燃料。
这里所提到的浸出就是将含有溶剂的水溶液,例如酸溶液或碱溶液等,直接与矿石按一定的比例进行搅拌混合接触,使之在矿石中的铀有选择性地溶解在含有酸、碱的水溶液中,而与其它不溶解的矿物进行分离,得到含有绝大部分的铀而只含有极少部分溶解的其它矿物成分的水溶液,从而实现铀与其它矿物的分离。
浸出技术经过长期的发展,特别是我国核工业经历几十年的发展,产生许多不同的浸出的方式和方法。
浸出过程根据固液接触方式和形式是多种多样的。
影响浸出效率的高低取决于许多因素,其中最主要的就是我们所常说的浸出六大因素的研究:1)矿石的粒度;2)浸出液固比;3)浸出试剂的浓度;4)浸出时的温度;5)浸出时间的长短;6)氧化剂的用量。
浸出的机理主要是当含有浸出剂(如硫酸或碱)的溶液与含有铀的矿物接触时,溶液中的溶剂不断地通过矿石中孔隙向铀矿物表面扩散,当溶液中的溶剂与所要取得的铀矿物接触时,铀矿物就不断地扩散到溶液中与溶剂进行结合生成新的化合物,同时含有溶解铀的溶剂也不断地向矿物外的溶液中扩散,此时进入溶液中的铀矿物即是我们所要取得的目标物——铀化合物。
离子液体中UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)的组装及CMPO萃取铀的机理
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第43卷第2期2021年4月Vol.43No.2Apr.2021核化学与放射化学Journal of Nuclear and Radiochemistry离子液体中UO2(CMPO)3(NO3)2的组装及CMPO萃取铀的机理吴凯阁,沈兴海*北京分子科学国家研究中心,放射化学与辐射化学重点学科实验室,应用物理与技术研究中心,化学与分子工程学院,北京大学,北京100871摘要:离子液体具有独特的物理化学性质,可以参与或影响两亲分子自组装。
离子液体介质中的自组装研究所涉及的两亲分子多为有机化合物,而金属配合物在离子液体中的组装鲜有报道。
另外,萃取剂正辛基苯基-N,N-二异丁基胺基甲酰基甲基氧化麟(CMPO)在1-乙基-3-甲基咪哩双三氟甲基磺酰亚胺盐(C2mimNTf2)中萃取UO尹时形成的萃合物结构组成有待深入研究。
本工作探究了UO2(CMPO)3(NO3)2在C2mimNTf2中的组装行为。
原位透射电镜(原位TEM)研究表明:UO2(CMPO)3(NO3)2在C2mimNTf2(含70“L水)中形成聚集体,冷冻刻蚀电镜(FF-TEM)显示该聚集体是胶束。
此外,研究了CMPO-C2mimNTf2体系萃取UOi+时形成的萃合物组成。
离子色谱结果表明:萃取前后水相中NO『浓度变化不大,电喷雾质谱(ESI-MS)上均为UO2(CMPO)3(NTf2)2的碎片离子峰,这些结果说明:CMPO-C2mimNTf2体系萃取UO尹时形成的萃合物组成为UO2(CMPO)3(NTf2)2而非U02(CMP0)3(N03)2o这有助于深入了解金属配合物在离子液体中的组装行为,并对理解CMPO-C2mimNTf2体系萃取UO;+的机理提供了重要参考。
关键词:UO1+;CMPO;离子液体;胶束;超分子组装中图分类号:0615文献标志码:A文章编号:0253-9950(2021)02-0136-06doi:10.7538/hhx.2021.YX.2019057Assembly of UO2(CMPO)3(NO3)2and Mechanismof Uranyl Extraction by CMPO in Ionic LiquidWU Kai-ge,SHEN Xing-hai*Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,Fundamental Science on Radiochemistry and Radiation Chemistry Laboratory,Center for Applied Physics and Technology,College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing100871,China Abstract:Ionic liquid can participate in or affect the self-assembly of amphiphiles due to its unique physical and chemical properties・Most amphiphiles used in the field of self-assembly based on ionic liquid are organic compounds?while the assembly o£metal complexes in ionic liquid is rarely reported.In addition,the complex formed in the extraction of UOi+by octyl (phenyl )-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide(CMPO)-l-ethyl-3-methylimid-收稿日期:2019-07-01;修订日期.2019-09-29基金项目:科学挑战计划项目(TZ2016004);国家自然科学基金项目(U1830202)作者简介:吴凯阁(1989—),男,河北邢台人,硕士研究生,应用化学专业,E-mail;1601210212@关通信联系人:沈兴海(1965-),男,江苏苏州人,博士,教授,博士生导师,从事超分子化学与核燃料化学研究,E-mail:xshen@ ・cn第2期吴凯阁等:离子液体中UO2(CMPO)3(NO3)2的组装及CMPO萃取铀的机理137azolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide(C2mimNT£2)system needs further study.In this work,the self-assembly of UO2(CMPO)3(NO3)2in C2mimNTf2was studied.In situ transmission electron microscope(in situ TEM)demonstrats that UO2(CMPO)3(NO3)2formed assembly in C2mimNT£2in the presence of70ptL water.Freeze-fracture transmission electron microscope(FF-TEM)shows that the assembly was micelle.In addition,the complex formed in the extraction of UO|+by CMPO-C2mimNTf2system was studied.Ion chromatography shows that the concentration of NO『in water phase is almost unchanged before and after extraction.The peaks appeared in electrospray ionization mass spectrometry(ESI-MS) are attributed to the fragments of UO2(CMPO)3(NTf2)2.These results indicate that the extraction complex is UO2(CMPO)3(NTf2)2instead of UO2(CMPO)3(NO3)2.This work helps understand the assembly o£metal complexes in ionic liquid and provides an important insight into the extraction mechanism of UO1+by CMPO-C2mimNT£2system.Key words:UO|+;CMPO;ionic liquid;micelle;supramolecular assembly离子液体(ionic liquid,IL)是一种由阴阳离子构成、在室温或室温附近温度下呈液体状态的有机盐类,由于其具有蒸气压低、稳定性高、溶解能力强等优点已被广泛应用于萃取分离、化学合成、催化以及胶体与界面化学等众多领域O 目前,已有文献[6-14]综述了两亲分子在IL 中形成的胶束、囊泡、微乳液、液晶等超分子组装体。
疏水型室温离子液体用于铀酰离子的萃取研究

[1]李汝雄.绿色溶剂:离子液体的合成与应用[M].北
3.3
具有其他特定结构的TSILs设计与合成
京:化学工业出版社,2004:35—95.
G为文献[15—16]报道的对铀有特殊萃取性
能的新型萃取剂结构,如:
O
[2]张锁江,吕兴梅.离子液体:从基础研究到工业应用 [M].北京:科学出版社,2006:60—89. [3]
液体[c。mim][PF。]和[c。mim][-PF。]为稀释剂,
从不同浓度的硝酸溶液中萃取UO;+,同时研究
普通的离子液体萃取金属离子时,如不采取任何 措施,则金属离子的分配系数小于1,难以达到萃 取目的。Visser等[3。53研究了提高分配系数值的 方法,一种方法是在离子液体的阳离子取代基上
引入配位原子或配位结构形成功能专一型离子液 体(Task Specific Ionic Liquids,TSILs);另一种
由图2可知,2种体系对铀的萃取率受 iD(U)i。it的影响不明显。如前所述,2种体系中萃 取率的不同,主要由离子液体的结构差别造成。
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由图1可知,在试验酸度下,咪唑类离子液体
与TBP形成的有机相对uog+有很好的萃取效
果,且分配比随水相的初始酸度增加而增加,并且
功能专一型离子液体的合成思路
离子液体被称为“设计者的溶剂”[13],这种经
直延续到f(HNO。)为8 mol/L。但在我们的研 究过程中发现,在c(HNO。)达到4 mol/L时,整 个体系出现了三相,并且底部伴有白色沉淀的析
([C。mim][PF。]),1_辛基一3一甲基咪唑六氟磷酸 盐([Cs mim][PF。]),均为自制;磷酸三丁酯 (TBP),分析纯,北京化工厂;其他试剂均为分析