[發明專利]一種吸附劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201811403988.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109248660A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 張志賓;劉云海;董志敏;戴熒;曹小紅;柳玉輝;王有群;柳和生
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;G21F9/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

本發明公開了一種吸附劑及其制備方法和應用，該方法包括：將杯芳冠醚負載在碳基?高分子復合基體上；其中碳基?高分子復合基體是將聚合物聚合在毫米級大孔?介孔碳球形成；碳基載體的質量為杯芳冠醚的0.5?40倍；本發明方法制備的吸附劑在含有Na(I)、K(I)、Ru(I)、Cs(I)、Sr(II)、Ba(II)、La(III)、U(VI)的模擬高放廢液中對Cs(I)選擇性強和吸附容量高；并且吸附劑制備工藝簡單、耐化學、耐熱、耐輻射性、強機械性能優異和易后處理。

技術領域

本發明屬于核燃料后處理技術領域，涉及一種吸附劑及其制備方法與應用。

背景技術

乏燃料元件經后處理分離回收有用核素U、Pu和一部分Np后，其他裂片產物都進入高放廢液(High LevelLiquid Waste，HLLW)，其中¹³⁷Cs的高發熱性被認為是影響HLLW玻璃固化體安全性的因素之一；¹³⁵Cs的半衰期長達2×10⁶年，易遷移，對環境的潛在危害較大。如若在固化前將Cs有效分離，不但能減少固化體的體積、縮短冷卻時間和儲存年限，還能簡化地質處置工藝、節約成本。

目前，基于杯芳冠醚的液液萃取技術是分離富集HLLW中Cs的可行方法之一。如法國基于二烷氧基杯[4]芳烴-冠-6對Cs(I)良好的選擇萃取特性提出CCCEX(CesiumSeparation by Calix-Crown Extraction)流程，美國橡樹嶺國家實驗室提出基于杯[4]芳烴-雙(叔辛基苯并-冠-6)的CSSX(Caustic-Side Solvent-Extraction)流程，美國愛達荷國家實驗室提出使用二叔丁基環己基-18-冠-6和杯[4]芳烴-雙(叔辛基苯并-冠-6)同時萃取分離Cs(I)和Sr(II)的FPEX(Fission Product Extraction)流程。以上溶劑萃取流程對Cs(I)具有高萃取容量和強選擇性，但也存在如下不足：萃取劑、稀釋劑和相修飾劑易水解和輻解，產生大量二次廢液；需多步萃取、洗滌和反萃，設備規模大；有機試劑使用量大。