CN109735859A - 一种3-戊基肼及其盐的新用途 - Google Patents

一种3-戊基肼及其盐的新用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于核燃料后处理技术领域，涉及一种3‑戊基肼及其盐的新用途。所述的新用途是将3‑戊基肼或其盐作为还原剂，用于核燃料后处理Purex流程的1A槽与1B槽之间的洗锝槽，用于除去锝。利用本发明的3‑戊基肼及其盐的新用途，能够在将3‑戊基肼或其盐作为还原剂用于核燃料后处理Purex流程的洗锝槽时，在保证锝去除效果(大于99.9％)及后续铀钚分离效果的同时降低铀钚的损失(钚损失率小于0.1％)，减少1B槽中还原剂消耗量。

Description

一种3-戊基肼及其盐的新用途
技术领域
本发明属于核燃料后处理技术领域，涉及一种3-戊基肼及其盐的新用途。
背景技术
Purex流程是目前核燃料后处理厂主要采用的流程，其在共去污循环中存在的锝会使还原剂被大量消耗，从而影响铀钚分离甚至导致分离失败。为了除去锝，在Purex流程1A槽与1B槽之间需要增设洗锝槽(TcS)。要求TcS在除锝时既不能损失钚，又不能引入其他离子。因此，用于洗锝槽除锝的无盐试剂的研发一直是改进Purex流程的研究内容之一。
目前报道的洗锝槽工艺主要分成如下两类：
1)用浓酸(10mol/L硝酸)和稀酸(1.5mol/L硝酸)先后对有机相的锝进行反萃。
2)用正丁醛作为还原剂将锝与镎一起还原反萃到水相。
该工艺段的特点是随着核燃料燃耗的加深，有机相中的锝含量会更大。为了防止锝对1B槽的铀钚分离产生影响，锝回收率应达到99.9％，同时不应损失钚，即钚的损失应小于0.1％，但这是整个工作的难点。
T.Asakura等人研究了双酸反萃和正丁醛作为还原剂反萃锝的情况。双酸反萃时，虽然能有效地降低有机相中锝的浓度，但在两种不同的流比下，产品中的锝回收率仅为68.7％和54.2％。
在刘方等人的研究中，双酸反萃时，在不同的条件下，铀和钚均有不同程度的损失，其中钚的损失达到了4％以上；若增大水相体积，可以改善锝的反萃效果，但会加大铀钚的损失。在使用正丁醛作为还原剂反萃锝时，在经过洗锝槽和洗镎槽后，有机相锝浓度降到了检测限以下，但锝主要在镎产品中回收。
在G.Uchiyama的研究中同样使用了正丁醛作为还原剂，虽然在镎产品中回收了95％的镎，也回收了78％的锝，但在锝产品中也含有近3％的镎。
因此，双酸反萃虽然可以有效除去锝，但会带来铀钚的损失；正丁醛还原反萃在除锝的同时不带来铀钚的损失，但镎与锝的分离效果并不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，以能够在将3-戊基肼或其盐作为还原剂用于核燃料后处理Purex流程的洗锝槽时，在保证锝去除效果及后续铀钚分离效果的同时降低铀钚的损失。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，所述的新用途是将3-戊基肼或其盐作为还原剂，用于核燃料后处理Purex流程的1A槽与1B槽之间的洗锝槽，用于除去锝。
上述3-戊基肼及其盐酸盐的结构式分别如下左方和右方所示。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，其中所述的3-戊基肼的盐是3-戊基肼的盐酸盐。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，其中所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽中的浓度为0.1-2.0mol/L。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，其中所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽除锝的反应温度为0℃-60℃。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种3-戊基肼及其盐的新用途，其中所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽除锝的反应时间为0.1-20h。
本发明的有益效果在于，利用本发明的3-戊基肼及其盐的新用途，能够在将3-戊基肼或其盐作为还原剂用于核燃料后处理Purex流程的洗锝槽时，在保证锝去除效果(大于99.9％)及后续铀钚分离效果的同时降低铀钚的损失(钚损失率小于0.1％)，减少1B槽中还原剂消耗量。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施例1：
洗锝槽中：HNO3 0.25mol/L，3-戊基肼盐酸盐0.10mol/L，铀浓度40g/L，锝(Tc)浓度50mg/L。测得反应温度30℃时，Tc(VII)与3-戊基肼盐酸盐反应的半反应时间为15.34min。同样的试验条件下，如果将3-戊基肼盐酸盐换成同浓度的肼或异丙基肼，则Tc(VII)与肼或异丙基肼的半反应时间分别为57.66min和44.18min。由此说明3-戊基肼及其盐能较快的还原 Tc(VII)。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种3-戊基肼及其盐的新用途，其特征在于：所述的新用途是将3-戊基肼或其盐作为还原剂，用于核燃料后处理Purex流程的1A槽与1B槽之间的洗锝槽，用于除去锝。
2.根据权利要求1所述的新用途，其特征在于：所述的3-戊基肼的盐是3-戊基肼的盐酸盐。
3.根据权利要求1所述的新用途，其特征在于：所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽中的浓度为0.1-2.0mol/L。
4.根据权利要求1所述的新用途，其特征在于：所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽除锝的反应温度为0℃-60℃。
5.根据权利要求1所述的新用途，其特征在于：所述的3-戊基肼或其盐加入洗锝槽除锝的反应时间为0.1-20h。
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