[發明專利]一種降低硅基冠醚吸附劑溶解度的方法

無效

• 申請號: 200710068890.X
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101075483A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 張安運
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G21F9/04
• 分類號: G21F9/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及核工業高放廢物的后處理領域，尤其是高放廢物中發熱元素Sr的分離。

背景技術

作為乏燃料(SF)后處理產生的高放廢物(HLLW)，其安全的處理與處置是核燃料循環技術的關鍵環節之一。

高放廢物(HLLW)中的Sr是發熱元素，其主要核素Sr-90的半衰期為28年。因其發熱性可能引起的物理化學不安定性，被認為是影響HLLW玻璃固化安全處置最危險的有害元素之一，對地球生態環境安全造成長期負擔，為此要求對其進行有效分離和安全處置。

分離回收的Sr既可以作為線源也可以作為熱源在醫療健康衛生保健體系被有效利用。另外，從HLLW中分離回收Sr，可以導致以下有利的技術要素：玻璃固化體數量顯著減少；乏燃料冷卻期間大幅縮短；從HLLW處理處置的經濟性提高、生態環境負擔降低、資源有效利用的觀點來看，也有極其重要意義，對構筑創新型的核燃料循環體系有重要貢獻。

現有技術中分離回收Sr大都采用冠醚萃取法，如王海興等人的“二環己基18冠6從硝酸溶液和模擬高放廢液中萃取镅、钚、鈾的研究”(《核化學與放射化學》1999年8月第21卷第3期160～164頁)但操作復雜，冠醚在水中容易流失，應用受限。雖然也有關于利用載體負載冠醚的報道，但由于冠醚在水中的溶解度比較大，即使用普通載體負載后，仍有大量冠醚流失，造成了浪費和二次污染。

發明內容

本發明提供一種降低硅基冠醚吸附劑溶解度的方法以及用該方法制備的用于分離發熱元素Sr的硅基冠醚吸附劑。

一種降低硅基冠醚吸附劑溶解度的方法，將冠醚和醇溶于二氯甲烷中，混合均勻，然后加入被覆聚合物的大孔SiO₂攪拌均勻，真空干燥；

醇與冠醚的摩爾比為0.2～2.0，被覆聚合物的大孔SiO₂的質量是冠醚質量的1～20倍。

所述的冠醚為4，4′，-雙(特-丁基環己基)-18-冠-6或4，5′-雙(特-丁基環己基)-18-冠-6。

其中所述的4，4′，-雙(特-丁基環己基)-18-冠-6英文名稱為：

4，4′，-di-tert-butylcyclohexano)-18-crown-6，簡稱(4，4′-DC18C6)，見結構式(I)。

其中所述的4，5′-雙(特-丁基環己基)-18-冠-6英文名稱為：

4，5′，-di-(tert-butylcyclohexano)-18-crown-6，簡稱(4，5′-DC18C6)，見結構式(II)。

????????????????????????結構式(I)

????????????????????????結構式(II)

所述的醇為C₃～C₁₂的一元或多元醇，具體可以是正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、正十二醇、乙二醇、丙三醇等。

本發明方法在真空干燥前，由于初期二氯甲烷含量較多，為了減輕后期真空干燥時真空泵的負載，可以先在常壓下45℃左右攪拌，使二氯甲烷揮發大部分至物料到近干狀態，然后再將近干狀態的物料在45-50℃下真空干燥24h。

所述的被覆聚合物的大孔SiO₂(SiO₂-P)是一類新型無機/有機載體，美國專利US6843921中公開了被覆聚合物的大孔SiO₂(SiO₂-P)，SiO₂-P是一種含多孔二氧化硅載體顆粒的有機高聚合物復雜載體，其制備方法為：

(1)將大孔的SiO₂用濃硝酸洗滌、抽濾、去離子水洗至中性，重復10余次，干燥。

(2)真空并有氬氣保護條件下，以1，2，3-三氯丙烷和m-二甲苯為溶劑，向大孔SiO₂中加入48.7g的m/p-甲酸基苯乙烯，8.9g的m/p-二乙烯基苯，72.2g二辛基臨苯二甲酸酯，54.0g甲基安息香酸鈉，0.56gα，α-偶二異丁腈和0.57g?1，1′-偶二環己胺-1-腈，由室溫逐步加熱到90℃，并保持13小時，之后，逐步冷卻至室溫。

(3)分別用丙酮和甲醇洗滌、抽濾上述產物，重復10余次，干燥。