[發明專利]一種萃取方法、反萃方法、絡合物和萃取體系

有效

• 申請號: 201910032838.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN111434785B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 徐雷;徐超;陳靖
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C22B3/38
• 分類號: C22B3/38;C22B59/00;C22B60/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;王衛彬

本發明公開了一種萃取方法、反萃方法、絡合物和萃取體系。所述萃取方法包括以下步驟：以如式(I)所示的鄰菲羅啉衍生物萃取三價錒系離子和/或三價稀土離子。本發明以鄰菲羅啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作簡單，萃取效率高，選擇性好。

技術領域

本發明涉及一種萃取方法、反萃方法、絡合物和萃取體系。

背景技術

乏燃料后處理的目的主要是為了回收其中的U和Pu，目前U和Pu的分離回收主要是通過PUREX(Plutonium and Uranium Extraction)流程完成，且該流程已得到了大規模的工業化應用。U和Pu分離后的強硝酸溶液稱之為高放廢液(HLW)，其中含有具有長期放射毒性(半衰期t^1/210³-10⁶年)的三價錒系離子MA(III)(如Am(III)和Cm(III)等)、釷、鈾、镎、钚及其它具有放射性毒害的裂片產物。

為了消除或者最大限度降低MA(III)和長壽命裂變產物(LLFP)對環境和人類的長期潛在的放射性毒害，非常有必要將Am(III)、Cm(III)等從HLW中進行分離，然后進行嬗變處置。近年來核電由于能量密度大、污染少，不會排放造成溫室效應氣體而得到蓬勃發展，然而核電運行當中會不可避免的產生乏燃料。Am、Cm等元素是存在于乏燃料再循環處理產生的高放廢液當中一種重要長壽命元素，其半衰期為幾百到幾萬年，其放射性周期長危害大且含量高，對其分離并且回收意義重大。而直至今日高放廢液中Am(III)、Cm(III)的分離尚處于研究階段。

由于三價稀土離子RE(III)和三價錒系離子MA(III)的化學性質非常相似，最具代表性的是Eu(III)和Am(III)，二者具有相近的離子半徑，相似的價電子層結構，和幾乎一樣的水溶液化學性質，是分離步驟中關鍵環節和難點問題，這使得RE(III)/MA(III)分離是國際分離科學前沿領域極具挑戰性的課題。

發明內容

本發明解決的技術問題是克服現有分離MA(III)或RE(III)的方法中存在萃取效率低的缺陷，當體系中同時存在MA(III)和RE(III)時，現有技術還存在難以對MA(III)和RE(III)進行選擇性分離的缺陷，而提供了一種萃取方法、反萃方法、絡合物和萃取體系，本發明以鄰菲羅啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作簡單，萃取效率高，選擇性好。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種萃取方法，其包括以下步驟：以如式(I)所示的鄰菲羅啉衍生物萃取三價錒系離子和/或三價稀土離子；

其中，R¹、R²、R³和R⁴獨立地為C₁～C₁₀直鏈或支鏈烷基。

所述R¹、R²、R³和R⁴中，所述C₁～C₁₀直鏈或支鏈烷基獨立地優選為C₁～C₆直鏈或支鏈烷基，進一步獨立地優選為C₂～C₄直鏈或支鏈烷基。

作為本發明的一個優選方案，所述R¹、R²、R³和R⁴同時為C₁～C₁₀直鏈或支鏈烷基。

作為本發明的一個優選方案，所述R¹、R²、R³和R⁴同時為C₁～C₆直鏈或支鏈烷基。