DE1592416A1 - Process for the reduction of plutonium - Google Patents
Process for the reduction of plutoniumInfo
- Publication number
- DE1592416A1 DE1592416A1 DE19651592416 DE1592416A DE1592416A1 DE 1592416 A1 DE1592416 A1 DE 1592416A1 DE 19651592416 DE19651592416 DE 19651592416 DE 1592416 A DE1592416 A DE 1592416A DE 1592416 A1 DE1592416 A1 DE 1592416A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plutonium
- uranium
- solution
- reduction
- nitrite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/42—Reprocessing of irradiated fuel
- G21C19/44—Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
- G21C19/46—Aqueous processes, e.g. by using organic extraction means, including the regeneration of these means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G56/00—Compounds of transuranic elements
- C01G56/004—Compounds of plutonium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Karlsruhe, den 6. Ιο. 1965 PTA 65/67 Ss/diKarlsruhe, the 6th Ιο. 1965 PTA 65/67 Ss / di
"Verfahren zur Reduktion von Plutonium""Process for the reduction of plutonium"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Plutonium, das insbesondere bei der Aufarbeitung plutoniumhaltiger Kernbrennstoffe durch Extraktion mittels organischer Lösungsmittel vorteilhaft zur gleichzeitig mit der Reduktion erfolgenden Reextraktion des Plutoniums angewandt werden kann.The invention relates to a method for reducing plutonium, which is particularly useful in the processing of plutonium-containing nuclear fuels by extraction by means of organic solvents, advantageous for re-extraction taking place simultaneously with the reduction of plutonium can be applied.
Zur Wiederaufbereitung abgetrennter Kernbrennstoffe werden in größerem Maßstab wäßrige Verfahren eingesetzt, bei denen mittels eines organischen Lösungsmittels, vorztigsweise Tri-n-butylphosphat (TBP) mit Kohlenwasserstoffen verdünnt, das wertvolle PlutoniumFor the reprocessing of separated nuclear fuel, in larger-scale aqueous processes are used in which an organic solvent, preferably tri-n-butyl phosphate (TBP) diluted with hydrocarbons, the valuable plutonium
009851/1625 ~2~ 009851/1625 ~ 2 ~
und Uran extrahiert und von den SpaItprodukten abgetrennt wird. Die Trennung des Plutoniums von Uran aus dem organischen Lösungsmittel geschieht unter Reduktion des Plutoniums (IV) zum leicht reextrahierbarem Plutonium (III). Die hierfür verwendeten Reduktionsmittel haben erhebliche Nachteiles Eisen (II) sulfamat Fe (NH2SO3)2# das hauptsächlich zu diesem Zwecke benutzt wird, hat neben seinen guten Reduktionseigenschaften den Nachteil, Fremdionen - Eisen und Sulfat - in die plutoniumhaltige Lösung einzuführen, die im Endprodukt nicht erwünscht sind. Daher wurde auch schon vorgeschlagen, das Eisen(II)sulfamat durch Uran(IV)-Lösungen zu ersetzen. Neben gewissen Vorteilen gegenüber Eisen(II)sulfamat werden jedoch Uran(IV)-Lösungen schon durch die Luft leicht oxydiert, müssen im Überschuß und mit Reduktionsmitteln wie z. B. Hydrazin stabilisiert angewendet werden und können das Plutonium mit Uran unzulässig verunreinigen.and uranium is extracted and separated from the spa products. The plutonium is separated from uranium from the organic solvent by reducing the plutonium (IV) to the easily re-extractable plutonium (III). The purpose reducing agents used have a significant disadvantage, iron (II) sulfamate Fe (NH 2 SO 3) 2 # is mainly used for this purpose, has in addition to its good reduction properties the disadvantage of foreign ions - iron and sulfate - introduce into the plutonium-containing solution are not desired in the end product. It has therefore already been proposed to replace the iron (II) sulfamate with uranium (IV) solutions. In addition to certain advantages over iron (II) sulfamate, uranium (IV) solutions are easily oxidized by the air. B. Hydrazine stabilized and can contaminate the plutonium with uranium inadmissible.
Es wurde nun gefunden, daß sich Plutonium mittels schwach saurer nitrithaltiger Lösung (Reduktionslösung) reduzieren läßt. Wenn hierbei das zu reduzierende Plutonium extrahiert in organischen Lösungen vorliegt, dann wird es mittels der erfindungsgemäßen Reduktionslösung gleichzeitig reextrahiert. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Reduktionsmittels insbesondere zur gleichzeitigen Reextraktion von Plutonium aus organischen Lösungen, fallen die vorbeschriebenen Nachteile der bisherigen Reduktionsverfahren fort.It has now been found that plutonium by means of weakly acidic solution containing nitrite (reducing solution). If here the plutonium to be reduced is extracted in organic Solutions is present, then it is re-extracted at the same time by means of the reducing solution according to the invention. When using the Reducing agent according to the invention, in particular for the simultaneous re-extraction of plutonium from organic solutions, fall the above-described disadvantages of the previous reduction processes continue.
Die Säurekonzentration der schwach sauren nitrithaltigen Lösung (Reduktionslösung), wird vorzugsweise geringer als o,3 molar gewählt, insbesondere im Bereich zwischen o,o3 und o,3 molar. Als Säure kann beispielsweise Salpetersäure verwendet werden und als Nitrit ein Alkalnitrit, bevorzugt Natriumnitrit, wobei vorteilhafterweise das in die Lösung zugegebene Na-Ion in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten nicht stört.The acid concentration of the weakly acidic nitrite solution (Reducing solution) is preferably chosen to be less than 0.3 molar, in particular in the range between 0.3 and 0.3 molar. as Acid can be used, for example, nitric acid and an alkali nitrite, preferably sodium nitrite, as the nitrite, the Na ion added to the solution advantageously being used in the subsequent Processing steps does not interfere.
-3--3-
BAD OFIiGlNAL 009851/1625BAD OFIiGlNAL 009851/1625
Das Reduktionsverfahren nach der Erfindung ist besonders dann vorteilhaft, wenn anschließend an die Reduktion, bei der das Plutonium mit der Reduktionslösung reextrahiert wird, wieder eine Oxydation des dreiwertigen Plutoniums zum vierwertigen erfolgen soll, beispielsweise für eine erneute Extraktion. Wenn die Oxydation des Plutoniums in bekannter Weise mittels einer natrium-nitrithaltigen ein bis drei molaren salpetersauren Lösung durchgeführt wird, und vorher zur Reduktion eine gleichartige Lösung, die jedoch nur weniger als o,3 molar salpetersauer ist, verwendet wird, dann braucht lediglich Salpetersäure der das reextrahierte Plutonium enthaltenden Reduktionslösung hinzugeführt zu werden.The reduction process according to the invention is particularly advantageous when following the reduction in which the Plutonium is re-extracted with the reducing solution, again an oxidation of the trivalent plutonium to the tetravalent one should take place, for example for a new extraction. if the oxidation of plutonium in a known manner by means of a one to three molar nitric acid solution containing sodium nitrite is carried out, and beforehand a similar one for reduction Solution that is only less than 0.3 molar nitric acid, is used, then all that is needed is nitric acid added reducing solution containing re-extracted plutonium to become.
Bei der Behandlung von Kernbrennstoffen durch Extraktion in und Reextraktion aus organischen Lösungsmitteln 118t sich das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin dann sehr vorteilhaft anwenden, wenn Plutonium und Uran nebeneinander vorkommen. Dann können nämlich entweder beide Kernbrennstoffe gemeinsam mit der erfindungsgemäßen Reduktionslösung aus der organischen Phase reextrahiert oder auch hierbei voneinander getrennt werden.In the treatment of nuclear fuels by extraction in and re-extraction from organic solvents, the method according to the invention is useful Use the method very advantageously when plutonium and uranium coexist. Then you can either both nuclear fuels together with the one according to the invention Reduction solution can be re-extracted from the organic phase or separated from one another here.
Zur gemeinsamen Reextraktion des Plutoniums und Urans aus dem organischen Lösungsmittel wird beispielsweise das Plutonium und Uran zuerst mit o,2 η HNO3- und o,o7 m NaNO3 Lösungen im Gegenstrom ausgewaschen und das restliche Uran mit ca. o,o2 η HNO3.For the joint re-extraction of the plutonium and uranium from the organic solvent, for example, the plutonium and uranium are first washed out with 0.2 η HNO 3 and 0.07 m NaNO 3 solutions in countercurrent and the remaining uranium with approx. 0.02 η HNO 3 .
Zur Trennung des Plutoniums vom Uran wird die Reduktion des Pu(IV) zu Pu(III) etwa mit einer Lösung von o,l - o,2 m HNO3 und o,l o,5 m NaNO2 vorgenommen,unter Zugabe von NaNO3 als Aussalzmittel des Urans.To separate the plutonium from the uranium, the reduction of Pu (IV) to Pu (III) is carried out with a solution of 0.1 - 0.2 m HNO 3 and 0.1 5 m NaNO 2 , with the addition of NaNO 3 as a salting-out agent for uranium.
Durch extraktive Entfernung de* Urans aus der auslaufenden wäßrigen Lösung mit frischen Lösungsmittel wird hierbei das Mitgehen des Urans mit den Plutonium in der wtftrigen Phase verhindert. Extractive removal of the uranium from the aqueous solution running out with fresh solvent prevents the uranium from going along with the plutonium in the aqueous phase .
.„„^- ft. "" ^ - ft
0098S1/1625 -0098S1 / 1625 -
15974161597416
Das Verfahren nach der Erfindung ist im folgenden anhand von Beispielen erläutert. Die darin enthaltenen Größen- und Zahlenangaben bedeuten jedoch Iceine Beschränkung der Erfindung, vielmehr kann man das Verfahren unter den vorstehenden Richtlinien auch in abgewandelter Form mit Erfolg durchführen:The process according to the invention is illustrated below with the aid of examples. The size and number information contained therein however, they mean a limitation of the invention, rather the procedure can also be carried out successfully in a modified form under the above guidelines:
Wäßrige Lösungen mit Tracer Pu(IV) oder wäßrige Lösung mit 25 g Pu (NO3). im Liter wurden mit o,o7 η NaNO- und o,l bzw. o,2 η HNO- versetzt, es fand eine augenblickliche Reduktion zu Plutonium (III) statt. Ohne Zugabe von NaNO. fand mit o,2 η HNO. Disproportionierung der Pu(IV)-nitrat-Lösung zu Pu(III) und Pu (VI)-nitrat statt.Aqueous solutions with tracer Pu (IV) or aqueous solution with 25 g of Pu (NO 3 ). o, o7 η NaNO- and o, l or o, 2 η HNO- were added to the liter, an instant reduction to plutonium (III) took place. Without addition of NaNO. found with o, 2 η ENT. Disproportionation of the Pu (IV) nitrate solution to Pu (III) and Pu (VI) nitrate takes place.
Tracer Plutonium oder 25 g Pu(IV) enthaltende 2o °/o bzw. 3o °/o TBP-Lösungen wurden mit einer wäßrigen Lösung von o,o7 η NaNO2 bzw. o,o2 η HNO. gerührt, dabei wurde das Pu(IV) augenblicklich reduziert und das Pu(III) aus dem organischen Extraktionsmittel quantitativ, dem Verteilungskoeffizienten des Pu(III) entsprechend (ca. 99,7 °/o), ausgewaschen. Nach Einstellen der wäßrigen Lösung auf 2 η HHO3 wurde das Pu(III) zu Pu(IV) oxydiert.Tracer plutonium or 20% or 30% TBP solutions containing 25 g of Pu (IV) were treated with an aqueous solution of 0.07 η NaNO 2 or 0.02 η HNO. stirred, the Pu (IV) was immediately reduced and the Pu (III) was washed out of the organic extractant quantitatively, corresponding to the distribution coefficient of the Pu (III) (approx. 99.7%). After adjusting the aqueous solution to 2 η HHO 3 , the Pu (III) was oxidized to Pu (IV).
wäßrige Lösungen mit Tracer Plutonium oder wäßrige Lösung mit 25 g Pu(IV)/1 und der zehnfachen Menge an Uran, beide in Nitratforn, wurden mit o,o7 η NaNO2 und o,l - o,2 η HNO3 versetzt, wobei das Pu(IV) augenblicklich zu Pu(III) reduziert wurde.aqueous solutions with tracer plutonium or aqueous solution with 25 g Pu (IV) / 1 and ten times the amount of uranium, both in nitrate form, were mixed with o, o7 η NaNO 2 and o, l - o, 2 η HNO 3 , whereby the Pu (IV) was instantly reduced to Pu (III).
009851/1625009851/1625
_ -5- _...·, BAD ORIGINAL_ -5- _... ·, BAD ORIGINAL
Beispiel 4 ιExample 4 ι
Tracer Plutonium oder 25 g Pu(IV)/1 und der drei- bis zehnfachen Menge an Uran und ο,Ι η HNO- enthaltende 30 °/o TBP-Lösung in n-Dodekan wurde mit einer wäßrigen Lösung von o,o7 η NaNO2 gerührt, wobei das Plutonium sofort zu Pu(III) reduziert und dem Verteilungskoeffizienten des Pu(III) entsprechend (99 - 98 °/o) in der wäßrigen Lösung zu finden war.Tracer plutonium or 25 g Pu (IV) / 1 and three to ten times the amount of uranium and ο, Ι η HNO-containing 30% TBP solution in n-dodecane was mixed with an aqueous solution of o, o7 η NaNO 2 stirred, the plutonium immediately reduced to Pu (III) and the distribution coefficient of Pu (III) corresponding to (99-98%) was found in the aqueous solution.
Tracer Plutonium oder 25 g Pu(IV)/1 und zwischen drei- bis zehnfacher Menge an Uran in 3O °/o TBP-n Dodekan Lösungen wurden mit einer wäßrigen Lösung von o,2 η HNO-, ο,5 m NaNO2 und o,5 m NaNO3 - das NaNO, zur Erhöhung der Verteilungskoeffizienten des Urans - gerührt, wobei das Plutonium zu Pu(III) reduziert und in die wäßrige Lösung übergeht, während der Großteil des Urans (dem Verteilungskoeffizienten entsprechend) in der organischen Phase blieb.Tracer plutonium or 25 g Pu (IV) / 1 and between three to ten times the amount of uranium in 3O% / o TBP-n dodecane solutions were with an aqueous solution of o, 2 η HNO-, ο, 5 m NaNO 2 and 0.5 m NaNO 3 - the NaNO, to increase the distribution coefficient of the uranium - stirred, the plutonium being reduced to Pu (III) and passing into the aqueous solution, while most of the uranium (according to the distribution coefficient) remained in the organic phase .
Im Gegenstrom ist auf diese Weise eine Trennung des Plutoniums vom Uran möglich.In this way, the plutonium can be separated from the uranium in countercurrent.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
009851/1625009851/1625
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEG0044908 | 1965-10-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1592416A1 true DE1592416A1 (en) | 1970-12-17 |
Family
ID=7127592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651592416 Pending DE1592416A1 (en) | 1965-10-09 | 1965-10-09 | Process for the reduction of plutonium |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1592416A1 (en) |
FR (1) | FR1496277A (en) |
GB (1) | GB1156044A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0251399A1 (en) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | "Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire", "C.E.N." | Process for separating or recovering plutonium, and plutonium obtained thereby |
-
1965
- 1965-10-09 DE DE19651592416 patent/DE1592416A1/en active Pending
-
1966
- 1966-09-26 GB GB4279466A patent/GB1156044A/en not_active Expired
- 1966-10-07 FR FR79205A patent/FR1496277A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1156044A (en) | 1969-06-25 |
FR1496277A (en) | 1967-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2210106C2 (en) | Process for the selective extraction of metal ions from aqueous solutions | |
DE2856489A1 (en) | RECOVERY PROCEDURE | |
DE1194582B (en) | Process for pre-decontamination of nuclear fuel to be processed | |
DE2449589C2 (en) | Process for the removal of decomposition products from extraction agents used for the reprocessing of spent nuclear fuel and / or breeding material | |
DE2748609C3 (en) | Process for the treatment of nitric acid waste water | |
DE3028024A1 (en) | METHOD FOR SEPARATING PLUTONIUM FROM AQUEOUS, SULFURIC ACID SOLUTIONS | |
DE1223353B (en) | Process for the production of a mixture of uranium and plutonium oxides | |
DE3504743A1 (en) | IMPROVED PROCESS FOR TREATING NUCLEAR FUEL | |
DE1150963B (en) | Process for processing molybdenum-containing aqueous uranium solutions | |
DE1592416A1 (en) | Process for the reduction of plutonium | |
DE1592541A1 (en) | Liquid-liquid extraction process for separating plutonium from uranium | |
DE1467313B2 (en) | Process for the separation of uranium and plutonium | |
DE2048527C2 (en) | Process for the separation of neptunium and plutonium | |
DE1767044C3 (en) | Process for the chemical processing of irradiated nuclear fuel containing uranium and plutonium | |
DE1295534B (en) | Process for the separation of uranium and thorium from a solution containing these substances | |
DE1118769B (en) | Process for the extraction of uranium in the form of its compounds | |
DE2359842A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING HIGH PURITY NICKEL FROM NICKEL-CONTAINING STONES | |
DE1244139B (en) | Process for the separation of elements of the actinide and lanthanide groups | |
AT215961B (en) | Process for the reduction of plutonium, in particular in connection with the separation of plutonium from uranium | |
DE516851C (en) | Process for removing hydrogen sulfide from gases | |
DE2048168B2 (en) | PROCESS FOR EXTRACTIVE EXTRACTION OF NATURAL CONTENT FROM CRUDE PHOSPHATE | |
DE1159921B (en) | Process for removing zirconium ions and fluoride ions from a solution containing these ions in addition to ions of uranium | |
DE1920301C3 (en) | Process for the separation of impurities from uranium compounds | |
DE1201321B (en) | Process for the oxidation of plutonium (III) to plutonium (IV) in acidic solution | |
DE2601912B2 (en) | PROCESS FOR PROCESSING OF OXYDIC URANIUM / THORIUM WASTE |