[發明專利]一種釷和鈾的分離回收方法

有效

• 申請號: 201510631309.5
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN106555054B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 張嵐;李崢;李瑞芬;劉春霞;何淑華;趙皓貴;李晴暖;于婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B60/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;徐婕超

1.一種釷和鈾的分離回收方法，其包括以下步驟：

1)將含有釷和鈾的酸水溶液作為料液，將含甲基膦酸二(1-甲基)庚酯的有機溶劑作為萃取劑，酸水溶液B作為洗滌液Ⅰ，進行分餾萃取，得到含有釷和鈾的有機萃取相；所述的萃取劑中甲基膦酸二(1-甲基)庚酯的體積濃度為10％-35％；所述的洗滌液Ⅰ中酸性物質的摩爾濃度為0.2-0.8mol/L；

2)將含甲基膦酸二(1-甲基)庚酯的有機溶劑作為補萃劑，酸水溶液C作為洗滌液Ⅱ，將步驟1)得到的含有釷和鈾的有機萃取相、補萃劑以及洗滌液Ⅱ進行分餾萃取，得到含釷的水相和含鈾的有機萃取相；所述的補萃劑中甲基膦酸二(1-甲基)庚酯的體積濃度為20％-30％；所述的洗滌液Ⅱ中酸性物質的摩爾濃度為0.05-0.1mol/L；

3)將步驟2)得到的含鈾的有機萃取相與反萃液以多級逆流的方式進行反萃，得到含鈾的水相。

2.如權利要求1所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：

步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，采用的酸為鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸中的一種或幾種；

和/或，步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，酸的摩爾濃度為0.5-2mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，釷的濃度為0.86-2.0mol/L，鈾的濃度為0.008-0.02mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，釷和鈾的質量比為10:1～5000:1。

3.如權利要求2所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：

步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，酸的摩爾濃度為0.6-1.0mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，釷的濃度為1.0mol/L，鈾的濃度為0.01mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，釷和鈾的質量比為100:1。

4.如權利要求3所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：步驟1)中，所述的含有釷和鈾的酸水溶液中，酸的摩爾濃度為0.8mol/L。

5.如權利要求1所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：步驟1)中，所述的料液為釷基乏燃料的水溶液，除了含有釷和鈾以外，還含有Zr⁴⁺、Nb⁵⁺、RuNO³⁺、Rh³⁺、Sr²⁺、Cs⁺、Ce³⁺、Ce⁴⁺、Gd³⁺、Dy³⁺裂片元素，所述的裂片元素在料液中的摩爾濃度為20ppm；所述的釷基乏燃料在成為所述的料液之前，需要脫殼、溶解、絮凝、過濾、調料處理。

6.如權利要求1所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：

步驟1)中，所述的萃取劑中的有機溶劑為三氯甲烷、正十二烷、煤油和甲苯中的一種或幾種；

和/或，步驟1)中，所述的萃取劑中甲基膦酸二(1-甲基)庚酯的體積濃度為20％-30％；

和/或，步驟1)中，所述的洗滌液Ⅰ中采用的酸性物質為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸和氨基磺酸亞鐵中的一種或幾種；

和/或，步驟1)中，所述的洗滌液Ⅰ中酸性物質的摩爾濃度為0.2-0.6mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的分餾萃取中，萃取級數≥6級，洗滌級數≥6級；

和/或，步驟1)中，所述的料液、萃取劑和洗滌液Ⅰ的流比為1:(4-7):(0.5-1)。

7.如權利要求6所述的釷和鈾的分離回收方法，其特征在于：

步驟1)中，所述的洗滌液Ⅰ中酸性物質的摩爾濃度為0.3-0.5mol/L；

和/或，步驟1)中，所述的分餾萃取中，萃取級數為8-10級，洗滌級數為8級；

和/或，步驟1)中，所述的料液、萃取劑和洗滌液Ⅰ的流比為1:(5-6):(0.8-1)。