[發明專利]一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法

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• 申請號: 202010830586.X
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112143917A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉金平;何輝;唐洪彬;李斌;劉占元;李峰峰;申震;李高亮
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B7/00;G21C19/48
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;周敏毅

本發明屬于乏燃料后處理技術領域，涉及一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法。所述的破壞方法依次包括如下步驟：(1)在蒸發濃縮容器中加入部分要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液以及含Mn²⁺的溶液，混合均勻后加熱至沸騰，開始蒸發濃縮；(2)繼續加熱下向所述的蒸發濃縮容器中加入剩余的要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液，并控制加入速率與加熱功率使得草酸钚沉淀母液的蒸發速率為草酸钚沉淀母液的加入速率的0.8?1.2倍；(3)剩余的要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液加入完畢后，繼續加熱一定時間，以繼續破壞濃縮液中的殘留草酸。利用本發明的破壞方法，能夠在蒸發濃縮過程中更好的破壞草酸钚沉淀母液中的草酸。

技術領域

本發明屬于乏燃料后處理技術領域，涉及一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法。

背景技術

在乏燃料后處理Purex流程中，草酸主要用于硝酸钚的沉淀，獲得钚產品。經草酸沉淀后的草酸钚沉淀母液中約含有2.5mol/L HNO₃、0.1mol/L草酸、0.1g/L钚和0.02g/L鈾。國內現有乏燃料后處理廠中，草酸钚沉淀母液未經蒸發濃縮直接返回2AF調料工藝段。由于草酸钚沉淀母液中钚濃度較低，為使2AF钚濃度達到6g/L以上，需要大量返回2BP，由此钚在钚純化循環工藝段內大量循環，造成產能降低，廢物量增加。為優化工藝，減少2BP的回流比，同時減少廢物體積，草酸钚沉淀母液需蒸發濃縮，濃縮液返回2AF調料工藝段。為防止草酸钚沉淀母液蒸發濃縮過程钚再次沉淀，并減少返回到2AF中草酸的量，草酸钚沉淀母液濃縮過程需破壞99.9％的草酸。

國內外現階段只有非蒸發濃縮條件下草酸钚沉淀母液中草酸的破壞工藝，因此需要開發一種草酸钚沉淀母液蒸發濃縮過程中草酸的破壞工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，以能夠在蒸發濃縮過程中更好的破壞草酸钚沉淀母液中的草酸。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，所述的破壞方法依次包括如下步驟：

(1)在蒸發濃縮容器中加入部分要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液以及含Mn²⁺的溶液，混合均勻后加熱至沸騰，開始蒸發濃縮；

(2)繼續加熱下向所述的蒸發濃縮容器中加入剩余的要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液，并控制加入速率與加熱功率使得草酸钚沉淀母液的蒸發速率為草酸钚沉淀母液的加入速率的0.8-1.2倍；

(3)剩余的要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液加入完畢后，繼續加熱一定時間，以繼續破壞濃縮液中的殘留草酸。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，其中步驟(1)中，加入的部分要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液占全部要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液的體積分數為5％-20％。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，其中步驟(1)中，所述的含Mn²⁺的溶液中Mn²⁺的濃度為0.008-0.015mol/L。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，其中步驟(1)中，所述的部分要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液與所述的含Mn²⁺的溶液的體積比為5-20：100。

在一種優選的實施方案中，本發明提供一種Purex流程草酸钚沉淀母液蒸發濃縮中草酸的破壞方法，其中步驟(2)中，通過泵向所述的蒸發濃縮容器中加入剩余的要蒸發濃縮的草酸钚沉淀母液。