CN114686708A - 一种中和沉淀渣极低放化的方法 - Google Patents

一种中和沉淀渣极低放化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及含铀废弃物处理领域，尤其涉及一种中和沉淀渣极低放化的方法。所述方法，包括以下步骤：步骤一：采用含磷酸三丁脂的有机相对硝酸体系含铀溶液进行多级逆流萃取，得到磷酸三丁脂萃余水相；所述硝酸体系含铀溶液中，硝酸浓度为1～5mol/L，铀浓度为60～160g/L，杂质元素总质量浓度为40～90g/L，浊度<50ppm；步骤二：采用含三烷基氧膦的有机相对磷酸三丁脂萃余水相进行多级逆流萃取，得到三烷基氧膦萃余水相；步骤三：采用沉淀剂对三烷基氧膦萃余水相进行中和沉淀，制备出中和沉淀渣。本发明通过对高杂质硝酸体系含铀溶液进行铀回收和深度除铀，进而实现中和沉淀渣的极低放化。

Description

一种中和沉淀渣极低放化的方法
技术领域
本发明涉及含铀废弃物处理领域，尤其涉及一种中和沉淀渣极低放化的方法。
背景技术
对于极低水平放射性废物的概念，在生态环境部颁布的《放射性废物分类》(2017年第65号)中明确，“废物中放射性核素活度浓度接近或者略高于豁免水平或解控水平，长寿命放射性核素的活度浓度应当非常有限，仅需采取有限的包容和隔离措施，可以在地表填埋设施处置，或者按照国家固体废物管理规定，在工业固体废物填埋场中处置”。对于极低水平放射性废物的活度浓度，是这样明确的：“极低水平放射性废物的活度浓度下限值为解控水平，上限值一般为解控水平的10～100倍”。在豁免活度限值方面，国家标准《可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度》(GB 27742-2011)中对于天然放射性核素免管活度浓度值规定为1Bq/g。结合《放射性废物分类》的规定，可以推导出极低水平放射性废物的活度浓度限值为1～100Bq/g。
碱渣是压水堆核燃料元件加工过程中产生的含铀废料，主要来源于核燃料元件加工工艺中的含铀废水处理过程。含铀废水经过铵盐沉淀过滤后得到含铀的湿碱渣，湿碱渣经800℃左右高温煅烧减容减重后以干碱渣的形式暂存。碱渣可以采用硝酸进行溶解浸出，得到碱渣浸出液，其铀浓度通常在100g/L左右。理论分析表明，碱渣中的放射性主要来源于铀及其短寿命子体，在碱渣浸出过程中绝大部分放射性核素进入到了碱渣浸出液中，对碱渣浸出液进行中和沉淀时，这些放射性核素会同步进入到中和沉淀渣中。因此中和沉淀渣的核低放化，核心在于降低中和沉淀前溶液中的铀浓度，做到小于0.05mg/L。为实现中和沉淀渣的极低放化，需要将溶液中的铀浓度从100g/L降低到0.05mg/L以下，降低200万倍。
关于高杂质硝酸体系中和沉淀渣的极低放化难题，关键是要深度除铀，而用萃取法对高杂质硝酸体系含铀废水深度处理方面目前没有相关技术的报道。现阶段已报道的铀去除方法主要有化学沉淀法、蒸发浓缩法、吸附法、离子交换法、膜处理法、电解还原法等。在专利CN108257706B中提出了《一种含铀废水处理方法》，对废水进行酸化和碱化再硅胶反复吸附的方法，处理后可以达到0.05mg/L。在专利CN105448373B中提出了《一种高盐含铀废水或废液快速除铀降盐方法》中，采用高强度固析、配合反应、深度净化三步，来进行高盐含氟废水处理，其高强度固析的溶液中铀浓度在0.05～5mg/L之间，在深度净化时再采用梯级生物富集或梯级离子交换方法进行，降低到0.05mg/L以下。在专利CN108854944B中提出了《一种用于处理含铀废水的吸附剂及其应用》，通过对砖块粉末进行改性处理，获得用于含铀废水处理的吸附剂。在专利CN113362979A中提出了《用于含铀废水处理的可渗透反应系统及处理方法》，提供了一种用于处理批量含铀废水的可渗透反应系统。这些方法对于高杂质硝酸体系溶液中铀的深度去除进而实现中和沉淀渣极低放化参考意义不大。
从高杂质硝酸体系中深度除铀从而实现中和沉淀渣的极低放化，需要组合工艺处理。解决高杂质硝酸体系中和沉淀渣的极低放化难题，对于完善废渣中铀回收工艺，提高流程经济性，具有重要的现实和环保意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种中和沉淀渣极低放化的方法，通过对高杂质硝酸体系含铀溶液进行铀回收和深度除铀，进而实现中和沉淀渣的极低放化。
本发明提供了一种中和沉淀渣极低放化的方法，包括以下步骤：
步骤一：采用含磷酸三丁脂的有机相对硝酸体系含铀溶液进行多级逆流萃取，得到磷酸三丁脂萃余水相；
所述硝酸体系含铀溶液中，硝酸浓度为1～5mol/L，铀浓度为60～160g/L，杂质元素总质量浓度为40～90g/L，浊度<50ppm；
步骤二：采用含三烷基氧膦的有机相对磷酸三丁脂萃余水相进行多级逆流萃取，得到三烷基氧膦萃余水相；
步骤三：采用沉淀剂对三烷基氧膦萃余水相进行中和沉淀，制备出中和沉淀渣。
优选地，所述步骤一中，所述的有机相中，磷酸三丁酯的质量百分浓度为20～40％，萃取流比VO:VA为1:0.3～3，萃取级数为3～8级，萃取温度为10～30℃；所得磷酸三丁酯萃余水相的铀浓度为1～100mg/L。
优选地，所述步骤一中，还包括：采用第一洗涤剂对磷酸三丁酯负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；其中，最开始起动时采用水或硝酸溶液作为第一洗涤剂，待反萃取得到铀合格液后，采用铀合格液作为第一洗涤剂，流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃。
优选地，所述步骤一中，洗涤后还包括：采用第一反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；3～10％的铀合格液回流至洗涤工序的最后1级，作为洗涤剂使用；所述第一反萃取剂为稀硝酸的酸化水，pH值为2，水为去离子水，反萃取流比VO:VA为1:0.5～2，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～75℃。
优选地，所述步骤二中，所述的有机相包括三烷基氧膦，正癸醇以及煤油，其中三烷基氧膦的质量百分浓度为0.5％～10％，正癸醇的质量百分浓度为0.5％～10％；萃取级数在4～10级，萃取流比VO:VA为1:1～10，萃取温度为10～30℃，萃余水相铀浓度在0.02～0.05mg/L之间，萃余水相用于中和沉淀处理。
优选地，所述步骤二中，还包括：
采用第二洗涤剂对三烷基氧磷负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃；
所述第二洗涤剂为硝酸溶液，硝酸溶液的浓度为0.01～2mol/L。
优选地，所述步骤二中，所述洗涤后还包括：采用第二反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；
所述第二反萃取剂为碳酸钠，碳酸钠浓度为20～100g/L。
优选地，所述步骤二中，所述反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1～15:1，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～60℃；反萃取混合过程后3级采用有机相连续，其余级数采用水相连续；反萃取液中铀浓度在50～2000mg/L，反萃取后贫有机相中铀浓度在0.3～1mg/L。
优选地，所述步骤三中，所述沉淀剂为生石灰、氢氧化钠或氨水；中和沉淀温度为40～70℃，反应1～4h，终点pH值为6～9。
优选地，所述步骤三中，所述中和沉淀后，进行过滤，过滤形式为板框压滤，滤液中铀浓度0.01～0.05mg/L，沉淀渣的放射性活度浓度为1～50Bq/g。
与现有技术相比，本发明的中和沉淀渣极低放化的方法，具有如下有益效果：
(1)本发明方法针对高杂质硝酸体系含铀溶液，通过两步萃取后中和沉淀，实现了中和沉淀渣的极低放化。
(2)本方法较为彻底的回收了铀资源。
(3)本发明处理后的废水铀浓度小于0.02mg/L，满足外排标准要求。
(4)本发明方法具备纯化能力强、除铀效果好、实用性强等特点，可大幅降低固废处置成本。
附图说明
图1表示本发明一实施例的中和沉淀渣极低放化的方法的流程图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。
本发明的实施例公开了一种中和沉淀渣极低放化的方法，包括以下步骤：
步骤一：采用含磷酸三丁脂的有机相对硝酸体系含铀溶液进行多级逆流萃取，得到磷酸三丁脂萃余水相；
所述硝酸体系含铀溶液中，硝酸浓度为1～5mol/L，铀浓度为60～160g/L，杂质元素总质量浓度为40～90g/L，浊度<50ppm；
步骤二：采用含三烷基氧膦的有机相对磷酸三丁脂萃余水相进行多级逆流萃取，得到三烷基氧膦萃余水相；
步骤三：采用沉淀剂对三烷基氧膦萃余水相进行中和沉淀，制备出中和沉淀渣。
本发明针对高杂质的硝酸体系含铀废水进行处理。该种废水处理难度大。所述硝酸体系含铀废水中，硝酸浓度为1～5mol/L，铀浓度为60～160g/L，杂质元素总质量浓度为40～90g/L，浊度<50ppm。
如图1所示，步骤一，采用含磷酸三丁脂(TBP)的有机相对硝酸体系含铀溶液进行多级逆流萃取，得到磷酸三丁脂萃余水相。
所述的有机相中，磷酸三丁酯的质量百分浓度为20～40％，萃取流比VO:VA为1:0.3～3，萃取级数为3～8级，萃取温度为10～30℃；所得磷酸三丁酯萃余水相的铀浓度为1～100mg/L。
多级逆流萃取后，还包括：采用第一洗涤剂对磷酸三丁酯负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；其中，最开始起动时采用水或硝酸溶液作为第一洗涤剂，待反萃取得到铀合格液后，采用铀合格液作为第一洗涤剂，流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃。
洗涤后还包括：采用第一反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；3～10％的铀合格液回流至洗涤工序的最后1级，作为洗涤剂使用；所述第一反萃取剂为稀硝酸的酸化水，pH值为2，水为去离子水，反萃取流比VO:VA为1:0.5～2，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～75℃。
步骤二，采用含三烷基氧膦(TRPO)的有机相对磷酸三丁脂萃余水相进行多级逆流萃取，得到三烷基氧膦萃余水相。
所述的有机相包括三烷基氧膦，正癸醇以及煤油，其中三烷基氧膦的质量百分浓度为0.5％～10％，正癸醇的质量百分浓度为0.5％～10％；萃取级数在4～10级，萃取流比VO:VA为1:1～10，萃取温度为10～30℃，萃余水相铀浓度在0.02～0.05mg/L之间，萃余水相用于中和沉淀处理。
多级逆流萃取后，还包括：
采用第二洗涤剂对三烷基氧磷负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃；
所述第二洗涤剂为硝酸溶液，硝酸溶液的浓度为0.01～2mol/L。
所述洗涤后还包括：采用第二反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；
所述第二反萃取剂为碳酸钠，碳酸钠浓度为20～100g/L。
所述反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1～15:1，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～60℃；反萃取混合过程后3级采用有机相连续，其余级数采用水相连续；反萃取液中铀浓度在50～2000mg/L，反萃取后贫有机相中铀浓度在0.3～1mg/L。
步骤三，采用沉淀剂对三烷基氧膦萃余水相进行中和沉淀，制备出中和沉淀渣。
所述沉淀剂为生石灰、氢氧化钠或氨水；中和沉淀温度为40～70℃，反应1～4h，终点pH值为6～9。
所述中和沉淀后，进行过滤，过滤形式为板框压滤，滤液中铀浓度0.01～0.05mg/L，沉淀渣的放射性活度浓度为1～50Bq/g。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的中和沉淀渣极低放化的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为120g/L，硝酸浓度为3.2mol/L，杂质总质量浓度为80g/L，浊度为35ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为30％，萃取流比VO:VA为1:0.87，萃取级数为5级，萃取温度为22℃，所得负载有机相中铀浓度为104.5g/L。萃余水相铀浓度为10mg/L。洗涤过程中，起动采用水做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为15:1，洗涤级数为2级，洗涤温度为22℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为107.5g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1.5，反萃取级数为6级，反萃取温度为68℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为6.5％，反萃取液中铀浓度为71.7g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。有机相中TRPO浓度为3％，正癸醇浓度为3％，萃取流比VO:VA为1:5，萃取级数为6级，萃取温度为22℃，所得负载有机相中铀浓度为50mg/L，萃余水相铀浓度为0.041mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.5mol/L，洗涤流比VO:VA为15:1，洗涤级数为2级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为22℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为50mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为60g/L，反萃取流比VO:VA为10:1，反萃取级数为6级，反萃取混合过程中前3级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为45℃，反萃取液中铀浓度为500mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.65mg/L。
中和沉淀过程中，以氢氧化钠为沉淀剂，中和终点的pH值为7.45，反应2h，采用板框过滤，沉淀母液中铀浓度为0.023mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为22Bq/g。
实施例2
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为96g/L，硝酸浓度为2.5mol/L，杂质总质量浓度为58.2g/L，浊度为40ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为24％，萃取流比VO:VA为1:0.87，萃取级数为5级，萃取温度为19℃，所得负载有机相中铀浓度为83.6g/L，萃余水相铀浓度为1mg/L。洗涤过程中，起动采用3mol/L硝酸溶液做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为15:1，洗涤级数为2级，洗涤温度为19℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为86.0g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1.1，反萃取级数为5级，反萃取温度为70℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为6.5％，反萃取液中铀浓度为78.2g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。有机相中TRPO浓度为1.5％，正癸醇浓度为2％，萃取流比VO:VA为1:8，萃取级数为5级，萃取温度为19℃，所得负载有机相中铀浓度为8mg/L，萃余水相铀浓度为0.035mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.8mol/L，洗涤流比VO:VA为18:1，洗涤级数为3级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为19℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为8mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为40g/L，反萃取流比VO:VA为15:1，反萃取级数为5级，反萃取混合过程中前2级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为39℃，反萃取液中铀浓度为120mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.76mg/L。
中和沉淀过程中，以氢氧化钠为沉淀剂，中和终点的pH值为7.68，反应1.5h，采用板框过滤，沉淀母液中铀浓度为0.015mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为19Bq/g。
实施例3
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为132g/L，硝酸浓度为3.5mol/L，杂质总质量浓度为67.7g/L，浊度为32ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为30％，萃取流比VO:VA为1:0.8，萃取级数为6级，萃取温度为25℃，所得负载有机相中铀浓度为105.6g/L，萃余水相铀浓度为5mg/L。洗涤过程中，起动采用1mol/L硝酸溶液做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为20:1，洗涤级数为3级，洗涤温度为25℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为108.2g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1.08，反萃取级数为7级，反萃取温度为60℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为4.8％，反萃取液中铀浓度为100.2g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。萃取过程中，有机相中TRPO浓度为2％，正癸醇浓度为3％，萃取流比VO:VA为1:7，萃取级数为7级，萃取温度为25℃，所得负载有机相中铀浓度为35mg/L，萃余水相铀浓度为0.029mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.9mol/L，洗涤流比VO:VA为12:1，洗涤级数为2级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为25℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为35mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为50g/L，反萃取流比VO:VA为12:1，反萃取级数为7级，反萃取混合过程中前4级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为51℃，反萃取液中铀浓度为420mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.82mg/L。
中和沉淀过程中，以生石灰为沉淀剂，中和终点的pH值为7.96，反应2h，采用板框过滤，沉淀母液中铀浓度为0.026mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为30Bq/g。
实施例4
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为60g/L，硝酸浓度为2mol/L，杂质总质量浓度为50.2g/L，浊度为30ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为20％，萃取流比VO:VA为1:1.2，萃取级数为4级，萃取温度为26℃，所得负载有机相中铀浓度为71.9g/L，萃余水相铀浓度为20mg/L。洗涤过程中，起动采用2mol/L硝酸溶液做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为18:1，洗涤级数为3级，洗涤温度为26℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为73.8g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1，反萃取级数为4级，反萃取温度为75℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为5.3％，反萃取液中铀浓度为73.7g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。萃取过程中，有机相中TRPO浓度为4％，正癸醇浓度为3％，萃取流比VO:VA为1:3，萃取级数为6级，萃取温度为26℃，所得负载有机相中铀浓度为60mg/L，萃余水相铀浓度为0.038mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.6mol/L，洗涤流比VO:VA为16:1，洗涤级数为3级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为26℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为60mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为70g/L，反萃取流比VO:VA为10:1，反萃取级数为7级，反萃取混合过程中前4级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为45℃，反萃取液中铀浓度为600mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.84mg/L。
中和沉淀过程中，以氨水为沉淀剂，中和终点的pH值为7.59，反应2.5h，采用板框过滤，沉淀母液中铀浓度为0.012mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为35Bq/g。
实施例5
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为145g/L，硝酸浓度为3.5mol/L，杂质总质量浓度为100g/L，浊度为45ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为30％，萃取流比VO:VA为1:1.4，萃取级数为5级，萃取温度为20℃，所得负载有机相中铀浓度为103.6g/L，萃余水相铀浓度为3.9mg/L。洗涤过程中，起动采用4mol/L硝酸溶液做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为12:1，洗涤级数为2级，洗涤温度为20℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为105.3g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1.5，反萃取级数为11级，反萃取温度为25℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为8.0％，反萃取液中铀浓度为70.2g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。萃取过程中，有机相中TRPO浓度为5％，正癸醇浓度为4％，萃取流比VO:VA为1:2，萃取级数为7级，萃取温度为20℃，所得负载有机相中铀浓度为100mg/L，萃余水相铀浓度为0.042mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.3mol/L，洗涤流比VO:VA为10:1，洗涤级数为3级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为20℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为100mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为80g/L，反萃取流比VO:VA为8:1，反萃取级数为6级，反萃取混合过程中前3级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为50℃，反萃取液中铀浓度为800mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.86mg/L。
中和沉淀过程中，以生石灰为沉淀剂，中和终点的pH值为8.02，反应1.5h，采用板框过滤，沉淀母液铀浓度为0.028mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为30Bq/g。
实施例6
某高杂质硝酸体系含铀溶液中，铀浓度为120g/L，硝酸浓度为3.0mol/L，杂质总质量浓度为105g/L，浊度为42ppm。
TBP萃取过程中，有机相中TBP浓度为30％，萃取流比VO:VA为1.04:1，萃取级数为7级，萃取温度为27℃，所得负载有机相中铀浓度为115.4g/L，萃余水相铀浓度为4.2mg/L。洗涤过程中，起动采用0.1mol/L硝酸溶液做为洗涤剂，待制备出反萃取液后，以反萃取液为洗涤剂，洗涤流比VO:VA为15:1，洗涤级数为2级，洗涤温度为27℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为117.7g/L。反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1:1.7，反萃取级数为11级，反萃取温度为25℃，所得反萃取液返回洗涤的比例为6.5％，反萃取液中铀浓度为69.2g/L，相关杂质含量满足国家标准要求。
TRPO萃取过程中，以TBP萃余为原料。萃取过程中，有机相中TRPO浓度为6％，正癸醇浓度为5％，萃取流比VO:VA为1:1.5，萃取级数为8级，萃取温度为27℃，所得负载有机相中铀浓度为150mg/L，萃余水相铀浓度为0.045mg/L。洗涤过程中，以硝酸溶液为洗涤剂，硝酸浓度为0.7mol/L，洗涤流比VO:VA为8:1，洗涤级数为4级，洗涤混合过程中水相连续，洗涤温度为27℃，所得洗后负载有机相中铀浓度为150mg/L。反萃取过程中，以碳酸钠溶液为反萃取剂，碳酸钠浓度为90g/L，反萃取流比VO:VA为10:1，反萃取级数为8级，反萃取混合过程中前5级水相连续，后3级有机相连续，反萃取温度为38℃，反萃取液中铀浓度为1500mg/L，反萃取贫有机相铀浓度为0.91mg/L。
中和沉淀过程中，以氢氧化钠为沉淀剂，中和终点的pH值为7.78，反应2h，采用板框过滤，沉淀母液铀浓度为0.014mg/L，中和沉淀渣的放射性活度浓度为25Bq/g。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：采用含磷酸三丁脂的有机相对硝酸体系含铀溶液进行多级逆流萃取，得到磷酸三丁脂萃余水相；
所述硝酸体系含铀溶液中，硝酸浓度为1～5mol/L，铀浓度为60～160g/L，杂质元素总质量浓度为40～90g/L，浊度<50ppm；
步骤二：采用含三烷基氧膦的有机相对磷酸三丁脂萃余水相进行多级逆流萃取，得到三烷基氧膦萃余水相；
步骤三：采用沉淀剂对三烷基氧膦萃余水相进行中和沉淀，制备出中和沉淀渣。
2.根据权利要求1所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述的有机相中，磷酸三丁酯的质量百分浓度为20～40％，萃取流比VO:VA为1:0.3～3，萃取级数为3～8级，萃取温度为10～30℃；所得磷酸三丁酯萃余水相的铀浓度为1～100mg/L。
3.根据权利要求2所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤一中，还包括：采用第一洗涤剂对磷酸三丁酯负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；其中，最开始起动时采用水或硝酸溶液作为第一洗涤剂，待反萃取得到铀合格液后，采用铀合格液作为第一洗涤剂，流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃。
4.根据权利要求3所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤一中，洗涤后还包括：采用第一反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；3～10％的铀合格液回流至洗涤工序的最后1级，作为洗涤剂使用；所述第一反萃取剂为稀硝酸的酸化水，pH值为2，水为去离子水，反萃取流比VO:VA为1:0.5～2，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～75℃。
5.根据权利要求1所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述的有机相包括三烷基氧膦，正癸醇以及煤油，其中三烷基氧膦的质量百分浓度为0.5％～10％，正癸醇的质量百分浓度为0.5％～10％；萃取级数在4～10级，萃取流比VO:VA为1:1～10，萃取温度为10～30℃，萃余水相铀浓度在0.02～0.05mg/L之间，萃余水相用于中和沉淀处理。
6.根据权利要求1所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：
采用第二洗涤剂对三烷基氧磷负载有机相进行洗涤，洗涤液返回萃取工序的第1级，并入萃原液使用；流比VO:VA为8～20:1，洗涤级数为2～5级，洗涤温度为10～30℃；
所述第二洗涤剂为硝酸溶液，硝酸溶液的浓度为0.01～2mol/L。
7.根据权利要求6所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述洗涤后还包括：采用第二反萃取剂对洗涤后的负载有机相进行反萃取，制备出铀的反萃取合格液；
所述第二反萃取剂为碳酸钠，碳酸钠浓度为20～100g/L。
8.根据权利要求7所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述反萃取过程中，反萃取流比VO:VA为1～15:1，反萃取级数为4～10级，反萃取温度为20～60℃；反萃取混合过程后3级采用有机相连续，其余级数采用水相连续；反萃取液中铀浓度在50～2000mg/L，反萃取后贫有机相中铀浓度在0.3～1mg/L。
9.根据权利要求1所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤三中，所述沉淀剂为生石灰、氢氧化钠或氨水；中和沉淀温度为40～70℃，反应1～4h，终点pH值为6～9。
10.根据权利要求1所述的中和沉淀渣极低放化的方法，其特征在于，所述步骤三中，所述中和沉淀后，进行过滤，过滤形式为板框压滤，滤液中铀浓度0.01～0.05mg/L，沉淀渣的放射性活度浓度为1～50Bq/g。
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