DE2460145A1 - Verfahren zur abtrennung von neptunium aus bestrahlten kernbrennund/oder brutstoffen - Google Patents

Verfahren zur abtrennung von neptunium aus bestrahlten kernbrennund/oder brutstoffen

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    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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    • C01G56/001Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange

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Description

  • Verfahren zur Abtrennung von Neptunium aus bestrahlten Kernbrenn-und/oder Brutstoffen.
  • Zusatz zu Patent 1 905 519.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Neptunium aus bestrahlten Kernbrenn- und/oder Brutstoffen, bei welchem in einem Wiederaufarbeitungsprozel3 die die Wertstoffe Uran, Plutonium und Neptunium enthaltenden, bestrahlten Kernbrenn- und/oder Brutstoffe in Salpetersäure gelöst, die Wertstoffe zunächst gemeinsam mit einem neutralen Phosphorsäureester in einem organischen Verdünnungsmittel aus der wäßrigen salpetersauren Lösung als wäßriger Phase in einem ersten vielstufigen Extraktionsapparat im Gegenstrom extrahiert werden und danach Plutonium-Verbindungen von Uran-Verbindungen durch Flüssig-flüssig-Extraktion mit elektrolytischer Reduktion des Plutoniums in den dreiwertigen Zustand in einem zweiten vielstufigen Extraktionsapparat getrennt werden nach Patent Nr. 1 905 519, wobei das Plutonium aus der das Uran zurückhaltenden organischen Phase unmittelbar während des Extraktionsprozesses im Bereich einer Durchrnischung von wäßriger und organischer Phase reduziert und mit der wäßrigen Phase abgetrennt wird.
  • Bei der Auflösung von bestrahlten Kernbrennstoffen in Salpetersäure geht das während der Bestrahlung im Brennstoff entstandene Neptunium zunächst als Np(V) in Lösung. In Anwesenheit von sehr kleinen, katalytisch wirkenden Konzentrationen von salpetriger Säure, in der Größenordnung von 5 1010 M HNO2/1, wird ein Teil des Np(V) zu Np(VI) oxidiert. Dieser Oxidationsreaktion, deren technische Anwendung nur zu wechselnden, maximal 85 % betragenden Ausbeuten an Neptunium führt, steht bei Anwesenheit größerer Konzentrationen an Nitrit oder an salpetriger Säure, wie sie bei Zugabe gewisser Nitritmengen zur Einstellung des Plutoniums in manchen Wiederaufarbeitungsanlagen oder bei radiolytischer Bildung von salpetriger Säure aus der Salpetersäure auftreten, eine konkurrierende Reduktionsreaktion von Np(VI) zu Np(V) gegenüber. Als Folge davon liegt in der weiterzuverarbeitenden Auflöser-Lösung, in der Uran, Plutonium, Neptunium und Spaltprodukte enthalten sind, ein Neptunium (V, VI)-Gemisch vor, dessen Verhältnis 5- zu 6-wertigem Np von Fall zu Fall wechselt und schwierig zu kontrollieren ist. Bei den Bedingungen des Purex-Prozesses verhält sich 6-wertiges Np ähnlich 6-wertigem Uran, d. h. Np(VI) wird mit Tributylphosphat (TBP) extrahiert und folgt dem Uran (VI) und Plutonium(IV) in die organische Phase. 5-wertiges Np hingegen wird durch TBP nicht extrahiert, d. h. es folgt den Spaltprodukten und bleibt in der wäßrigen Phase, die als Abfall-Lösung weiterbehandelt wird.
  • Ist es bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen niedrigen Abbrandes möglicherweise noch wirtschaftlich vertretbar, die in einem solchen Falle geringen Mengen an Np, die in die Abfall-Lösung gelangen, zu vernachlässigen, so ist bei höher abgebrannten (beispielsweise ca. 40 000 MWd/to oder mehr) Kernbrenn- und/oder Brutstoffen eine solche Verfahrensweise nicht mehr tragbar.
  • Es wurde vorgeschlagen, das Neptunium aus der Abfall-Lösung mit Hilfe eines speziellen Extraktionszyklus zu gewinnen /US-PS 2 907 628J. Eine solche Verfahrensweise wurde beispielsweise in der Wiederaufarbeitungs anlage in Savannah River (USA) durch Zugabe 0, 02 bis 0, 04 Mol/l Nitrit bzw.
  • salpetriger Säure im ersten Extraktionsapparat im Bereich der Wäsche der organischen, Uran und Plutonium enthaltenden Phase durchgeführt, wobei Neptunium, zu Np(V) reduziert, in die wäßrige Abfall-Lösung überführt wurde.
  • Nach US-PS 2 907 628 Wird dann zur wäßrigen Abfall-Lösung ein Aussalzmittel zugegeben, Neptunium durch Zusatz eines Oxidationsmittels in den 6-wertigen Zustand überführt und mit Hilfe eines organischen Extraktionsmittels aus der wäßrigen Phase entfernt. Die Nachteile dieses Verfahrens sind die Aufarbeitung der hochaktiven, Spaltprodukte enthaltenden Lösung, das Arbeiten unter starker Strahlenabschirmung, die unvermeidbare Verunreinigung der organischen Phase mit ebenfalls auf höhere Wertigkeitsstufen aufoxidierten Spaltproduktnukliden, die eine weitere Reinigung des Neptuniums erforderlich macht, sowie der genannte Extraktionszyklus selbst. Zudem müßte zur Gewinnung des Neptuniums dieses wieder in die wäßrige Phase rückextrahiert werden, wozu ein Zusatz an Reduktionsmitteln erforderlich wäre.
  • In der DT-AS 1 919 400 wurde ein Verfahren offenbart, mit welchem das Neptunium vollständig aus der bestrahlte Kernbrennstoffe und Spaltprodukte enthaltenden, salpeter sauren Lösung gemeinsam mit Uran und Plutonium in die organische Phase gebracht und so von den Spaltprodukten abgetrennt wird, ohne Plutoniumverluste in Kauf nehmen zu müssen. Dies wird dadurch erreicht, daß in eine der letzten Stufen des Extraktionsapparates im Bereich des Auslaufs der wäßrigen Phase eine Vanadium(V)-, Chrom(VI)- oder Cer(IV)-Verbindung als Oxidationsmittel eingespeist wird. Hierbei werden unter den Bedingungen des Purex-Prozesses Uran und Plutonium verlustfrei und Neptunium praktisch vollständig mit den erstgenannten von den Spaltprodukten abgetrennt.
  • Das Verfahrensprodukt ist eine orgallische Lösung, die die Aktiniden Uran, Plutonium und Neptunium enthält und zur Trennung der Aktiniden voneinander weiterverarbeitet wird.
  • In der Wiederaufarbeitungsanlage in Marcoule (Frankreich) wird Neptunium mit Hilfe von Oxidationsmitteln im ersten Extraktionsapparat (A-Batterie) zu Np(VI) oxidiert und geht somit gemeinsam mit Uran und Plutonium in die organische Phase. Im zweiten Extraktionsapparat (B-Batterie)werden Pu(IV) und Np(VI) durch Einspeisen einer Uran(IV)-Lösung unter kinetischer Kontrolle zu Pu(III) und Np(V) reduziert. Der Ausdruck "unter kinetischer Kontrolle" bedeutet, daß lediglich die schnelle Reduktionsreaktion Np(VI) zu Np(V) ausgenutzt werden soll und die langsamere Weiterreduktion Np(V) zu Np(IV) vermieden wird. Np(V), das sich im Extraktionssystem ähnlich verhält wie das Pu(III), geht mit diesem in die wäßrige Phase, das U(Vl) in den organischen Auslauf.
  • Die ähnlichen Verhaltensweisen von Pu(III) und Np(V) während der Extraktion zeigen die entsprechenden Verteilung skoeffiz ienten ( D ~ Konzentration in der organischen Phase Koneentration in der wäßrigen Phase deutlich auf: Pu(III) 0, 02 für einen Bereich von 1 bis 5 Mol HNO /1 3 3 DNp(V) cL 0, 1 (größenordnungsmäßig) für einen Bereich von 1 bis 3, 5 Mol HNO /1.
  • 3 Jede Änderung der Säurekonzentration innerhalb dieser Bereiche bleibt deshalb fast ohne Einfluß auf die extraktive Abtrennung. Diese Verhältnisse gelten jedoch nicht für Np(IV).
  • Dieses Verfahren weist jedoch große Nachteile auf. Wie bereits im Hauptpatent DBP 1 905 519 beschrieben, wird ein großer Überschuß an U(IV)-Lösung im Vergleich zur stöchiometrischen Me-nge benötigt, das VerhältnXis Uran zu Plutonium im Prozeß strom wird hierdurch verändert, es müssen weitere Kontrollmöglichkeiten vorgesehen werden und eine sehr genaue Dosierung des U(IV)-Zusatzes gewährleistet sein. Außerdem ist die Rduktion mit U(IV)-Lösung teuer.
  • In der Wiederaufarbeitungsanlage in Hanford (USA) wird im ersten Extraktionsapparat (A-Batterie) das Neptunium mittels katalytischer Mengen (0, 005 M/1 NO2 ) Nitrit oder salpetriger Säure in der wäßrigen Phase zu Np(VI) oxidiert ßc. Keller: "The Chemistry of the Trans-Uranium Elements" (Verlag Chemie 1971); Kapitel 1.3 Separation and purification of the most important isotopes of neptunium; 1.31 Production of Np; Seiten 258 bis 262j. Da das Np(VI) der wäßrigen Phase durch die Extraktion in die organische Phase laufend entzogen wird, wird das Redox-Gleichgewicht, das normalerweise auf der Seite von Np(V) liegt, zugunsten von Np(VI) verschoben.
  • Somit wird Np aber gemeinsam mit U und Pu in die organische Phase überführt.
  • Diese wird dann in den zweiten Extraktionsapparat (B-Batterie) eingespeist, wobei die Beladung mit Uran niedrig gehalten wird, weil dann bei Purex-Bedingungen die Beladung mit Salpetersäure hoch ist. In der B-Batterie wird Plutonium mit Hilfe von Eisen(II)-sulfamat-Lösung von Pu(IV) zu Pu(III) reduziert und aus der organischen Phase selektiv in die wäßrige Phase extrahiert. Zwar reduziert die Eisen(II)-sulfamat-Lösung auch Np(VI) zu Np(IV), ohne Uran(VI) zu reduzieren, doch ist der Verteilungskoeffizient des Np(IV) bei verhältnismäßig hoher Säurekonzentration in der wäßrigen Phase (ca. 2 Mol/i)34 oder mehr) so hoch, daß das Np(IV) gemeinsam mit U(VI) in der organischen Phase verbleibt. Außerdem wurde festgestellt, daß auch bei hohem Flußverhältnis der Einspeisemenge pro Zeiteinheit der organischen Speiselösung AP zur Einspeisemenge pro Zeiteinheit der Reduktionslösung BXS eine gute Mitführung von Np mit dem U zu erreichen ist.
  • Trotz der Kenntnis dieser Verhältnisse können jedoch Neptuniumverluste von mindestens ca. 5 % nicht vermieden werden. Außerdem ist es bekannt, daß die Verwendung von Eisen(II)-sulfamat-Lösung eine erheblichen Nachteil mit sich bringt, nämlich die Einführung großer Mengen Fremdstoffe in den Prozeß, die den radioaktiven Abfall unerwünschtermaßen vergrößern und das Verfahren somit verteuern.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung von Neptunium aus bestrahlten Kernbrenn- und/oder Brutstoffen zu schaffen, das die Nachteile der bis;ier bekaiint:en Verfahren vermeidet und die vollständige Gewinnung des bei der Bestrahlung der Kernbrenn- und/oder Brutstoffe entstandenen Wertstoffs Neptunium auf einfache Weise, ohne zusätzlichen Aufwand an speziellen Extraktionszyklen oder ohne die Bedingungen des Purex-Prozesses zu verändern, gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Neptunium in einem Verfahrensschritt gemeinsam mit dem Plutonium elektrolytisch reduziert wird, wobei das Plutonium von Pu(IV) in Pu(III) und das Neptunium von Np(VI) in Np(IV) umgewandelt wird, und Pu und Np praktisch vollständig in die wäßrige Phase überführt und somit vom Uran abgetrennt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird die Salpetersäure-Konzentration im Bereich der elektrolytischen Reduktion so gering wie möglich gehalten, beträgt jedoch mindestens 0, 2 M HNO3/l, da unterhalb dieser Konzentration mit störenden, durch Hydrolyse entstehenden Niederschlägen zu rechnen ist. Die Salpetersäure-Konzentration bleibt hierbei vom Einspeisepunkt der wäßrigen, salpetersauren Phase (BXS) in den vielstufigen Extraktionsapparat aus über einen Bereich von 2 bis 4 theoretischen Extraktionsstufen hinweg praktisch konstant und der Anstieg der Salpetersäurekonzentration, hervorgerufen durch den HNO3-Gehalt der Uran, Plutonium und Neptunium enthaltenden organischen Speiselösung (AP) wird im Bereich der Einspeisestelle dieser Lösung möglichst kurz gehalten.
  • Die Salpetersäure-Konzentration beträgt im Bereich der Wäsche der organischen, Uran enthaltenden Phase weniger als 1, 5 HNO /1 in der 3 wäßrigen Phase beträgt.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind hauptsächlich in der drastischen Senkung der Neptunium-Verluste den bekannten Np-Gewinnungsverfahren gegenüber auf ca. 1 % oder weniger und in den niedrigen Kosten im Vergleich zur Anwendung von chemischen Reduktionsmitteln zu sehen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das die Erfindung jedoch nicht beschränken soll.
  • Beispiel: In einer ersten, vielstufigen Extraktionsapparatur (mit der Bezeichnung A-Batterie) wurde das Neptunium mit dem Plutonium und dem Uran durch chemische Oxidation aus der wäßrigen salpetersauren Phase in die organische Phase, bestehend aus 30%iger TBP-n-Dodekan-Losung, überführt.
  • Diese organische Produkt-Lösung mit der Bezeichnung AP aus der A-Batterie enthielt 82 g/l Uran, 0, 43 g/l Plutonium, 0, 52 g/l Neptunium und ca.
  • 0, 15 M HNO3/1 und diente als Speiselösung für die zweite vielstufige Gegenstrom-Extraktionsapparatur (B-Batterie), in der die Trennung der Aktiniden Plutonium und Neptunium vom Uran durch elektrolytische Reduktion erfolgte. Die AP-Lösung wurde etwa in der Mitte der 16 praktische Stufen aufweisenden B-Batterie (in Stufe 9) eingespeist mit einer Fließgeschwindig keit von 500 ml/h. Die Reduktion von Plutonium und Neptunium wurde in Mischabsetzerder ersten Hälfte der B-Batterie (praktische/Stufen 1 - 9) mit einem Gesamtstrom von ca. 0,75 Ampere durchgeführt. In Stufe 16 wurde in gleicher Fließrichtung wie die der Speiselösung eine 30 7obige TBP-n-Dodekan-Lösung als Waschlösung BSX mit einem Fluß von 100 ml/h eingepumpt.
  • In Gegenrichtung wurde gleichzeitig am anderen Ende der B-Batterie (Stufe 1) eine wäßrige Rückextraktionslösung BXS 0, 2 molar an HNO und 0, 2 molar 3 an N2H4 mit einem Fluß von 100 ml/h eingebracht.
  • Ergebnis: Die aus Stufe 1 ausfließende organische Phase BU(Fluß 600 ml/h) enthielt 67, 8 g/l Uran und nur sehr geringe Mengen an Plutonium (0, 002 g/l) und Neptunium (Q, 008 g/l).- die wäßrige Produktlösung BP aus der B-Batterie verließ die Apparatur nach der Stufe 16 in einem Fluß von 100 ml/h und enthielt 2, 9 g/l Uran, 2,17 g/l Plutonium und 2, 62 g/l Neptunium (HNO3 ca.
  • 1 molar), das bedeutete eine Np-Ausbeute von ca. 99 7o.
  • Zum Verständnis der Zusarnmenhällge der Vorgänge bei der Durchführung des erfindungsgemäDen Verfahrens in einem vielstufigen Extraktionsapparat dienen die inder tFig. dargestellten Diagramme der Konzentrations-Profile der wichtigsten Inhaltsstoffe der beiden Phasen aus dem oben genannten Beispiel.
  • Profil für die HNO3-Konzentration: Bei vorgegebenem, 16 praktische Stufen enthaltendem Mischabsetzer bleibt die HNO3-Konzentration im Bereich der elektrolytischen Reduktion bis Stufe 6 oder 7 praktisch konstant (0, 2 M/1), steigt dann bis zur Einspeisestelle der AP-Lösung in Stufe 9 an auf ca.
  • 0, 9 bis 1, 0 M/1, bleibt im Bereich der Wäsche der organischen, U enthaltenden Phase ebenfalls praktisch konstant und sinkt erst in Stufe 16 geringfügig ab (0, 85 M/1).
  • Profile für die Plutonium- bzw. Neptunium-Konzentrationen: Im folgenden wir der Bereich der elektrolytischen Reduktion mit 'CExtraktionsteil" der Extraktionsapparatur bezeichnet, der Bereich der Wäsche der organischen Phase mit 'ffiWaschteil". - Neptunium(IV) verhält sich im Extraktionsteil dann wie Plutonium(III), wenn die Säurekonzentration niedrig genug gehalten wird, ca. 0, 2 M HNO3/l, und im Waschteil ähnlich dem Uran(VI), weil dort die Säurekonzentration höher ist,ca. 0, 9bis 1,0 MHNC3/l.
  • Der Anstieg der Säurekonzentration ist bedingt durch die Einspeisung der organischen Lösung AP, die bei einer Beladung mit Aktiniden von ca. 75 (10 bis ca. 80 (10 etwa 0, 15 Mol HNO3 enthält. Wäre die Beladung von AP mit Aktiniden geringer, würde diese Lösung mehr Säure mit sich führen und der Anstieg der Säurekonzentration in der wäßrigen Phase im Waschteil wäre länger bzw. höher. Dies hätte aber zur Folge, daß der Verteilungskoeffizient für das Np ungünstig für die Abtrennung des Np(IV) mit dem 3?u(III) beeinflußt werden würde. Der Verteilungskoeffizient würde ansteigen, so daß ein Teil des Np(IV) in der organischen Phase verbl eiben würde und somit im Uran-Produktstrom mitgeführt werden würde. Dies soll jedoch vermieden werden. Steigt die HNO3-Konzentration auf über 1 Mol/l an, so erreicht der Verteilungskoeffizient für Neptunium in einem System, bei welchem die organische Phase in der o. g. Weise beladen ist, sehr rasch den Wert 1 (in unbeladenen organischen Lösungen gelten dagegen die Verteilungskoeffizienten für 0, 5 M HNO3/1 in der wäßrigen Phase DNp(IV) # 0,3 für 1 M HNO3/1 in der wäßrigen Phase D Np(IV) - 0, 75 für 2 M HNO3/1 in der wäßrigen Phase DN (IV) " 1,45).
  • Eine höhere Beladung der organischen Speiselösung wäre an und für sich vorteilhaft,da die Beladung mit HNO3 dann geringer wäre, jedoch ergeben sich dann bei niedrigen, durch kleine Extraktionsapparate bedingten Schichten der wäßrigen Phase für die reibungslose Durchführung der Extraktion Schwierigkeiten, weil bei gegebenen Flußverhältnissen die im Vergleich schwerer gewordene organische Phase den kontinuierlichen Strom der wäßrigen Phase unterbrechen kann und die Effektivität und Sicherheit einer solchen kleinen Anlage nicht mehr gewährleistet wäre. In einer größeren Anlage, beispielsweise in einer Gegenstromextraktionskolonne, dagegen wäre eine höhere Beladung der organischen Speiselösung mit Aktiniden von Vorteil.
  • Wird die Säurekonzentration im Extraktionsteil erhöht, beispielsweise auf 0, 3 M HNO3/1 oder auf 0, 4 M HNO3/l, so wird außer der Verlängerung des Konzentrationsanstiegs die Anstiegskante weiter in den Extraktionsteil hineingeschoben, so daß sich durch ein Verringern der voll wirksamen praktischen Extraktionsstufen die Ausbeute des Np(tV), das mit der wäßrigen Phase die Apparatur verläßt, verschlechtert. Dies wäre jedoch dadurch zu umgehen, daß vor der praktischen Extraktionsstufe 1 eine entsprechende Anzahl praktischer Stufen vorangeschaltet werden. Diese Maßnahme würde die im Durchschnitt verringerte Effektivität der praktischen Stufen wieder ausgleichen und die für den Extraktionsprozeß benötigte theoretische Stufenzahl, im vorliegenden Fälle bei 0, 2 M HNO3/I am Austritt der wäßrigen Phase aus der Apparatur:2 bis 4, wiederherstellen. Die theoretische Stufenzahl berechnet sich aus den Verteilungskoeffizienten, die bei Gleichgewichtsbedingungen ermittelt wurden. Die Zahl der praktischen Stufen muß durch das in einem Gegenstrcr-.extraktonsaL)parat zwangsläufige Fehlen der Gleichgewichtsbedingungen (die Verweilzeiten reichen zum Einstellen der Gleichgewichte nicht aus), was eine Stufeneffektivität von weniger als 100 (10 in den praktischen Stufen mit sich bringt, höher sein als die theoretische Stufenzahl. Beispielsweise entsprechen 6 praktische Stufen mit einer Stufeneffektivität von 50 (10 einer theoretischen Stufenzahl von ca. 3. Die Einflußgrößen für die Qualität der Neptunium-Abtrennung aus der organischen Phase sind aufgrund des komplexen Verhaltens von Np(IV) gegenüber dem Verhalten von Pu(III), das innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen unbeeinflußbar bleibt, folgende: HNO3-Konzentration im Extraktionsteil, HNO3-Konzentration im Waschteil, jeweils ausreichend lange Konstanthaltung dieser Säurekonzentrationen, Ort des Auftretens und Länge des Anstiegs der HNO3-Konzentration, Beladung der organischen Speiselösung mit Aktiniden, Anzahl der theoretischen Extraktionsstufen, Wirksamkeit der elektrolytischen Reduktion.
  • Diese Np-Abtrennung ist nicht nur auf die Verwendung eines elektrolytisch arbeitenden Mischabsetzers beschränkt, sondern kann ebenfalls in einer elektrolytisch arbeitenden Extraktionskolonne durchgeführt werden.
  • Das maximale Flußverhältnis der organischen Phase-(BSX+AP) zur wäßrigen Phase (BXS) betrug bei dem im o. g. Beispiel verwendeten Labormischabsetzer etwa 6: 1. Bei Verwendung einer Gegenstromextraktionskolonne wird ein derartiges Flußverhältnis von 10:1 angestrebt, wobei dann die Beladung der AP-Speiselösung mit Aktiniden höher sein soll (damit die Säurekonzentration niedriger) als im Mischabsetzer. Hierdurch würde sich dann das Konzentrationsprofil für die HNO3 in der Kolonne gegenüber dem im Mischabsetzer praktisch nicht ändern.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Abtrennung von Neptunium aus bestrahlten Kernbrenn-und/oder Brutstoffen, bei welchem in einem Wiederaufarbeitungsprozeß die die Wert stoffe Uran, Plutonium und Neptunium enthaltenden, bestrahlten Kernbrenn- und/oder Brutstoffe in Salpetersäure gelöst, die Wertstoffe zunächst gemeinsam mit einem neutralen Phosphorsäureester in einem organischen Verdünnungsmittel aus der wäßrigen, salpeter sauren Lösung als wäßriger Phase in einem ersten vielstufigen Extraktionsapparat im Gegenstrom extrahiert werden und danach Plutonium-Verbindungen von Uran-Verbindungen durch Flüssig-Flüssig-Extraktion mit elektrolytischer Reduktion des Plutoniums in den dreiwertigen Zustand in einem zweiten vielstufigen Extraktionsapparat getrennt werden nach Patent 1 905 519, wobei das Plutonium aus der das Uran zurückhaltenden organischen Phase unmittelbar während des Extraktionsprozesses im Bereich einer Durchmischung von wäßriger und organischer Phase reduziert und mit der wäßrigen Phase abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Neptunium in einem Verfahrensschritt gemeinsam mit dem Plutonium elektrolytisch reduziert wird, wobei das Plutonium von Pu(IV) in Pu(III) und das Neptunium von Np(VI) in Np(IV) umgewandelt wird, und Pu und Np praktisch vollständig in die wäßrige Phase überführt und somit vom Uran abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure-Konzentration im Bereich der elektrolytischen Reduktion so gering wie möglich gehalten wird, jedoch mindestens 0,2 M HNO3/1 beträgt und vom Einspeisepunkt der wäßrigen, salpetersauren Phase (BXS) in den vielstufigen Extraktionsapparat aus über einen Bereich von 2 bis 4 theoretischen Extraktionsstufen hinweg praktisch konstant bleibt, und daß der Anstieg der Salpetersäurekonzentration, hervorgerufen durch den HNO3-Gehalt der Uran, Plutonium und Neptunium enthaltenden organischen Speiselösung (AP), im Bereich der Einspeisestelle dieser Lösung möglichst kurz gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure-Konzentration im Bereich der Wäsche der organischen, Uran enthaltenden Phase weniger als 1,5 M HNO3/1 in der wäßrigen Phase beträgt.
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