FR2720853A1 - Procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés. Ce procédé comprend une première étape (A) de mise en contact du solvant dégradé avec une première solution aqueuse contenant un agent complexant organique constitué par un acide alpha-hydroxycarboxylique ou alpha-cétocarboxylique, par exemple l'acide mésoxalique, pour extraire les impuretés métalliques radioactives, puis une seconde étape (C) de mise en contact du solvant avec une seconde solution comprenant un réactif basique, par exemple de l'hydroxyde de tétraméthylammonium, pour extraire les molécules organiques acides provenant de la dégradation du solvant. Ainsi, on recueille deux effluents distincts (en 7 et en 19) dont l'un seulement (7) est radioactif.
Description
PROCEDE DE REGENERATION D'UN SOLVANT ORGANIQUE DEGRADE,
UTILISE POUR LE RETRAITEMENT DE COMBUSTIBLES NUCLEAIRES
USES La présente invention a pour objet un procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés, qui contient, d'une part, des ions métalliques,
et, d'autre part, des molécules organiques acides.
Le retraitement industriel des combustibles nucléaires usés est réalisé à l'heure actuelle par un
procédé chimique basé sur l'extraction liquide-liquide.
Le solvant utilisé universellement est une solution d'un extractant, le phosphate de tributyle (TBP), dans un diluant organique inerte. La dégradation du solvant au cours de son utilisation, principalement par hydrolyse et radiolyse, conduit dans le cas du TBP à la formation d'acides monobutyl et dibutylphosphoriques; en raison de la présence de ces produits de dégradation, le solvant organique ne peut être recyclé directement dans l'installation d'extraction, car ces produits perturbent le processus d'extraction de l'uranium et du plutonium; il est donc nécessaire de purifier le solvant pour lui restituer ses caractéristiques physico-chimiques initiales avant de
le recycler dans l'installation de retraitement.
Le traitement utilisé actuellement pour effectuer cette purification, consiste en des lavages du solvant organique avec des solutions aqueuses basiques immiscibles au solvant, suivis d'une distillation. Deux solutions basiques différentes sont mises en oeuvre successivement; la première est une solution de carbonate de sodium et la seconde est une solution d'hydroxyde de sodium. Les effluents produits par ces deux traitements, qui contiennent les impuretés désextraites du solvant, essentiellement les contaminants radioactifs et les produits acides de dégradation du solvant, sont alors réunis. En raison de la radiotoxicité de ces effluents et de la grande difficulté d'isoler les radioéléments qui en sont responsables tels que l'uranium, le plutonium et le ruthénium, leur mode de gestion actuel consiste à les regrouper avec les produits de fission en vue de la
vitrification, ce qui constitue un inconvénient.
En effet, la quantité de résidu sodique à vitrifier ainsi introduite augmente considérablement les volumes de verre radioactif à stocker à long terme et pénalise le coût du retraitement. De plus, le volume des déchets est considéré comme trop élevé. Enfin, l'augmentation prévue des capacités de retraitement des usines rend insuffisante les installations de
vitrification actuelles.
Aussi, des recherches ont été effectuées pour tenter d'utiliser d'autres réactifs que les réactifs sodés, en vue d'éliminer les radioéléments responsables de la radiotoxicité des effluents provenant du traitement de régénération du solvant organique. Ainsi, on a envisagé dans le document FR-A-2 523 156, d'effectuer tout d'abord un lavage du solvant par une solution d'acide oxalique pour éliminer en premier lieu certains radioémetteurs métalliques comme Pu et U. Cependant, ce mode de lavage n'est pas satisfaisant, car à la concentration nécessaire d'acide oxalique (0,8 M) pour assurer la décontamination du solvant, cet acide est extrait en proportions importantes dans le solvant organique; il est donc nécessaire d'éliminer cet acide dans les étapes suivantes du traitement de régénération du solvant, en utilisant des quantités de base disproportionnées avec l'objectif de réduction du volume des déchets radioactifs. Aussi, aucun développement de ce procédé
n'a vu le jour actuellement.
Rovnyi et ai dans Soviet Radiochemistry, vol. 34, n 2, 1992, pages 221226, ont mentionné la possibilité d'utiliser des complexants organiques tels que les acides citrique et lactique, pour éliminer le plutonium des solvants organiques provenant du
retraitement des combustibles nucléaire usés.
Cependant, comme dans le cas de l'acide oxalique, l'emploi de tels acides pose également des problèmes pour les étapes ultérieures du traitement de régénération du solvant, car ils sont extraits en
proportion importante dans celui-ci.
La présente invention a précisément pour objet un procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés, qui pallie les inconvénients des
procédés décrits ci-dessus.
Selon l'invention, le procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés, contenant, d'une part, des ions métalliques et, d'autre part, des molécules organiques acides, comprend: - une première étape de mise en contact du solvant à régénérer avec une première solution aqueuse pour extraire dans cette première solution les ions métalliques présents dans le solvant, cette première solution aqueuse comprenant un agent complexant organique choisi parmi les acides a- hydroxycarboxylique et a-cétocarboxylique, solubles dans l'eau, ayant un coefficient de distribution D entre le solvant organique à régénérer et la première solution aqueuse, inférieure à 0,1, et cette première solution aqueuse n'extrayant pratiquement pas les molécules organiques acides contenues dans le solvant à régénérer, et - la séparation du solvant organique de ladite première solution aqueuse ayant extrait les ions métalliques. Généralement, ce procédé comprend de plus une seconde étape de mise en contact du solvant séparé de la première solution aqueuse avec une seconde solution aqueuse comprenant un réactif basique, pour éliminer du solvant les molécules organiques acides, suivie d'une séparation du solvant organique de ladite seconde solution ayant extrait les molécules organiques acides. Le procédé de l'invention comprend ainsi deux étapes successives à fonctions bien distinctes, soit une première étape d'élimination des ions métalliques présents dans le solvant, et une seconde étape d'élimination des molécules organiques acides
résultant de la dégradation du solvant.
Cette façon de procéder permet de recueillir deux types d'effluents ayant des caractéristiques différentes, soit un premier effluent provenant de la première mise en contact qui contient les ions métalliques, c'est-à-dire la radioactivité, et un second effluent provenant de la seconde étape qui ne
contient pratiquement pas de radioactivité.
Ce procédé permet ainsi de recueillir séparément les espèces gênantes contenues dans un solvant organique dégradé. En effet, après utilisation dans les cycles d'extraction, ces espèces gênantes sont de trois types: des radicémetteurs, essentiellement des espèces métalliques sous forme de complexes, - des produits de dégradation de l'extractant, dont les plus gênants sont acides, par exemple les acides dibutylphosphorique, monobutylphosphorique et phosphorique, et - des produits de dégradation du diluant
dont la majorité sont chimiquement neutres.
Avec le procédé de l'invention, on obtient un premier effluent aqueux contenant les radioémetteurs, sous forme de complexe avec l'agent complexant organique du type décrit ci-dessus qui est un réactif chimique totalement destructible, ce qui permet de réaliser un recyclage des radioémetteurs
dangereux dans le cycle de retraitement.
En effet, les complexants organiques utilisés dans la première solution aqueuse peuvent être détruits facilement, par exemple par oxydation au moyen d'acide nitrique, en étant transformés en gaz et en vapeur d'eau. De ce fait, l'effluent produit après la première mise en contact peut, après un traitement approprié d'oxydation, être recyclé dans l'installation de retraitement, ce qui évite de générer de nouveaux
déchets à stocker.
Les produits de dégradation de l'extractant constitués par des molécules organiques acides sont récupérés dans le second effluent aqueux produit après la seconde étape de mise en contact. Ainsi, comme cet effluent est moins actif, il n'est plus nécessaire de
le traiter par vitrification.
Les produits de dégradation du diluant dont la majorité sont chimiquement neutres, peuvent être éliminés ensuite par des procédés classiques, par exemple par distillation, comme c'est le cas habituellement. Le choix de l'agent complexant utilisé dans la première étape de mise en contact du procédé de l'invention est effectué de façon à assurer l'élimination des ions métalliques présents dans le solvant organique, sans extraire de celui- ci les molécules organiques acides provenant de sa dégradation
et sans contaminer le solvant par cet agent complexant.
Cet agent complexant doit donc répondre aux critères suivants: - il doit être soluble dans la première solution aqueuse et insoluble dans le solvant organique à régénérer, - il doit être destructible en sous-produits facilement éliminables, - il doit fortement complexer les espèces radioactives, essentiellement métalliques, à éliminer du solvant, et - il doit être acide, afin de ne pas induire la désextraction des produits de dégradation
acides du solvant.
Pour complexer fortement les espèces radioactives métalliques, il est nécessaire que l'agent complexant ait une fonction alcool ou cétone hydratée située en position a de la fonction acide carboxylique afin de pouvoir former, par exemple avec l'ion uranyle UO+, des complexes du type suivant:
R-CHOH-COOH + UO -
R-CH-C=O
I l 0 0 \/ 0 0 avec R représentant un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné. Cet agent complexant peut, bien entendu, posséder plusieurs fonctions acide carboxylique, par exemple n fonctions COOH, mais celles-ci ne seront efficaces pour la complexation des ions métalliques que si l'agent complexant comporte également n fonctions alcool et/ou cétone hydratée, chacune des fonctions alcool ou cétone étant en position a par rapport à une
fonction acide carboxylique.
Cet agent complexant possède une chaine hydrocarbonée, qui est de préférence linéaire lorsque le diluant du solvant organique est un hydrocarbure ramifié; en revanche, cette chaine est de préférence ramifiée lorsque le diluant du solvant organique est un hydrocarbure linéaire. De préférence il s'agit d'une chaîne hydrocarbonée saturée qui, de préférence encore, est une chaîne courte, l'agent complexant contenant par
exemple de 2 à 6 atomes de carbone.
Pour choisir l'agent complexant qui satisfait les autres critères, c'est-à-dire qui soit insoluble dans le solvant organique dégradé et complexe les ions métalliques sans retenir les produits acides de dégradation du solvant, on peut tester les propriétés des divers complexants utilisables, par exemple en déterminant les coefficients de distribution D qui correspondent au rapport entre la concentration d'une espèce dans le solvant organique et la concentration de cette même espèce dans la phase aqueuse. Pour que la condition de non solubilité du complexant dans le solvant organique soit remplie, il est nécessaire que le coefficient de distribution D de ce complexant entre le solvant organique et la première solution aqueuse soit le plus faible possible, en
particulier inférieur à 0,1.
Pour tester les propriétés complexantes, on peut déterminer le coefficient de distribution des espèces radioactives entre le solvant organique et la première solution aqueuse contenant le complexant testé. Ce coefficient doit être le plus faible possible
pour assurer une bonne extraction.
Pour tester les propriétés de l'agent complexant vis-à-vis des molécules organiques acides résultant de la dégradation du solvant, on peut déterminer de la même façon les coefficients de distribution des produits acides de dégradation du solvant ou des acides générés par le procédé. Ces coefficients de distribution doivent être aussi grands
que possible.
A titre d'exemples d'agents complexants répondant à ces caractéristiques, on peut citer l'acide mésoxalique, soit l'acide dihydroxy-2,2 propanedioiïque appelé également acide cétomalonique hydraté, l'acide dihydroxy-2,3 butanedioique ou acide tartrique, et
l'acide a-hydroxy éthanoique ou glycolique.
Avec l'acide cétomalonique hydraté, les deux fonctions acide et alcool peuvent participer à la formation d'un complexe avec les ions UO+ de la façon suivante:
0 O
HO OH 0 O 0
C - C- C + 2 UO2+ C C ->C - -+ 4H+
1 2i
OH OH O O
o O O
s'il y a suffisamment d'ions UO2+.
La concentration en agent complexant de la première solution aqueuse est choisie en fonction de l'agent complexant utilisé et du facteur de
décontamination à atteindre.
Généralement, on préfère que cette concentration soit faible, par exemple qu'elle se situe
dans la gamme allant de 0,01 à 0,2 mol/l.
Dans la seconde étaDe de mise en contact du procédé de l'invention, on utilise un réactif fortement basique et inextractible dans le solvant organique à régénérer. Etant donné que ce réactif basique est utilisé après élimination des radiocontaminants, on peut utiliser comme réactif basique, les réactifs sodés en usage actuellement tels que la soude. En effet, la gestion de l'effluent sodé résultant est facilité par son caractère inactif, et on peut ainsi éviter sa vitrification. Toutefois, on préfère utiliser comme réactif basique une base organique décomposable, afin de réduire le volume des effluents basiques. Les bases fortes organiques susceptibles d'être utilisées sont les hydroxydes et sels d'ammonium quaternaire, inextractibles dans le solvant organique à régénérer, par exemple les hydroxydes de tétraalkylammonium de formule R4NOH dans laquelle R est un radical hydrocarboné, par exemple un groupe alkyle. Les sels d'ammonium quaternaire peuvent être par exemple des carbonates ou des oxalates. A titre d'exemple de base organique utilisable, on peut citer, l'hydroxyde de tétraméthylammonium. La concentration en réactif basique de la seconde solution est choisie également en fonction du réactif utilisé et du taux d'espèces organiques acides
à éliminer.
Généralement, cette concentration est de
0,1 à 1 mol/l.
Selon un mode préféré de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on effectue avantageusement une étape complémentaire de lavage à l'eau du solvant organique séparé de la première solution aqueuse, avant de le mettre en contact avec la seconde solution aqueuse. Ce lavage à l'eau permet d'éliminer du solvant les traces d'agent complexant éventuellement extraites lors de la première étape de mise en contact. Cette eau de lavage peut être recyclée pour effectuer la première étape de mise en contact, en étant ajoutée
à la première solution aqueuse.
Le procédé peut être mis en oeuvre de façon continue ou discontinue. Pour effectuer chacune des étapes de ce procédé, on peut utiliser des appareillages classiques tels que des mélangeurs- décanteurs, des colonnes d'échange, des colonnes pulsées et opérer à la température ambiante ou à des températures supérieures, par exemple des
températures de 20 à 70 C.
Pour les deux étapes de mise en contact, ainsi que pour le lavage, les quantités de solvant organique et de solutions aqueuses mises en contact ou les débits sont choisis en fonction des coefficients de distribution des espèces à extraire, de la solubilité de l'agent complexant dans le solvant organique et du
facteur de décontamination à atteindre.
Généralement, les quantités de solvant organique à régénérer et de solution aqueuse (ou d'eau) mises en contact sont telles que le rapport en volume du solvant organique à la solution aqueuse soit de 5 à 100. Les solvants organiques susceptibles d'être régénérés par le procédé de l'invention peuvent être constitués par des solutions d'un extractant organique acide ou neutre dans un diluant inerte. Les extractants peuvent être par exemple des éthers, des composés organo- phosphorés ou des composés organo-azotés. Le diluant peut être un hydrocarbure, un composé organique neutre ou acide. Le procédé de l'invention s'applique en particulier au traitement d'un solvant organique constitué par du phosphate de tributyle dans un diluant organique inerte tel que le tétrapropylène hydrogéné (nom commercial TPH). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la
description qui suit donnée bien entendu à titre
illustratif et non limitatif, en référence au dessin annexé qui illustre de façon schématique un mode de
mise en oeuvre du procédé de l'invention.
Sur la figure, on voit de façon schématique, les trois étapes A, B et C du procédé de l'invention, la première étape A représentant la première mise en contact du solvant avec la première solution aqueuse, l'étape B étant une étape de lavage intermédiaire et l'étape C correspondant à la seconde étape de mise en contact du solvant avec la seconde
solution aqueuse.
Sur cette figure, la ligne en trait plein illustre le schéma de circulation du solvant organique à régénérer, alors que les pointillés se rapportent aux schémas de circulation des solutions aqueuses et de
l'eau de lavage.
Dans la première étape A, on met donc en contact à contre-courant le solvant organique introduit par la conduite 1 avec la première solution aqueuse introduite par la conduite 3. A la sortie de cette première étape de mise en contact, on récupère dans la conduite 5 le solvant organique qui a été débarrassé des ions métalliques, et dans la conduite 7 la première
solution aqueuse chargée des ions métalliques extraits.
A l'étape de lavage B, le solvant organique est débarrassé de l'agent complexant éventuellement extrait au moyen d'eau de lavage introduite par la conduite 9. On récupère ainsi à la sortie de cette étape, dans la conduite 11, le solvant organique et dans la conduite 13 l'eau de lavage contenant l'agent complexant. Cette eau de lavage peut être recyclée à l'étape A, en étant ajoutée à la première solution dans
la conduite 3.
Après cette étape de lavage, le solvant organique est introduit en C par la conduite 11 pour être mis en contact à contre-courant avec la seconde solution aqueuse introduite par la conduite 15. On récupère ainsi après cette étape le solvant organique régénéré par la conduite 17 et une seconde solution aqueuse ayant extrait les produits de dégradation du
solvant par la conduite 19.
La première solution aqueuse sortant de l'étape A par la conduite 7, peut être traitée ensuite par oxydation en D pour décomposer l'agent complexant et obtenir ainsi une solution aqueuse chargée d'impuretés métalliques que l'on peut recycler dans l'installation de retraitement de combustibles
nucléaires uses.
Le traitement d'oxydation peut consister en une oxydation chimique par l'acide nitrique, ce qui provoque la décomposition de l'agent complexant en eau
et gaz carbonique.
Le solvant organique sortant par la conduite 17 peut être soumis ensuite à un traitement de distillation pour éliminer les produits de dégradation du diluant, avant d'être recyclé dans l'installation de
retraitement.
Pour mettre en oeuvre ce procédé, il convient tout d'abord de rechercher quel agent complexant on peut utiliser dans la première étape de mise en contact A. Dans ce but, on détermine les coefficients de distribution de l'agent complexant entre le solvant organique à régénérer et une solution aqueuse contenant 0,1 mol/1 de cet agent complexant. Le solvant organique à régénérer est constitué par du tributylphosphate à % en volume dans du TPH et on détermine ces coefficients de distribution en mettant en contact 1 volume de solvant avec 1 volume de solution aqueuse, sous agitation, à 23 C pendant 5 minutes. Après décantation, on détermine les teneurs en agent complexant du solvant et de la solution et le Cor coefficient de distribution D = C avec Corg Caq représentant la concentration dans le solvant et Caq
représentant la concentration dans la solution aqueuse.
Les coefficients de distribution obtenus dans ces conditions avec différents agents complexants sont donnés dans le tableau 1 annexé. Dans ce tableau, on a mentionné également les résultats obtenus avec une solution aqueuse contenant de plus 0,1 mol/1 d'acide
nitrique.
Au vu de ce tableau, on remarque immédiatement que les acides oxalique, citrique et lactique ne peuvent convenir, car ils sont trop extraits dans le solvant organique à régénérer. En revanche, les acides mésoxalique, tartrique et glycolique peuvent être utilisés dans le procédé de l'invention. On détermine alors leurs propriétés pour l'extraction de l'uranium(VI), du Plutonium(IV), ainsi que du 106Ru, 137Cs et 154Eu en déterminant le coefficient de distribution de ces espèces radioactives entre le solvant organique à régénérer et une solution aqueuse contenant l'agent complexant testé à une concentration de 0,1 mol/1 à 23 C en opérant de la même
façon que précédemment.
Les résultats obtenus lorsqu'on utilise comme agent complexant, l'acide mésoxalique ou l'acide tartrique, sont donnés dans le tableau 1. On remarque ainsi que les coefficients de distribution des espèces radioactives sont très faible et conviennent pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. On détermine enfin le pouvoir d'extraction de ces complexants vis-à-vis des espèces acides présentes dans le solvant organique dégradé, qui proviennent soit de la dégradation du solvant, soit des acides générés par le procédé. On détermine ainsi le coefficient de distribution de l'acide azothydrique HN3 et de l'acide dibutylphosphorique entre le solvant organique à régénérer et une solution aqueuse contenant 0,1 mol/l d'acide mésoxalique, à une température de
23 C, en opérant comme précédemment.
Les résultats obtenus sont donnés dans le
tableau 1.
On remarque ainsi que les coefficients de distribution sont très élevés pour ces espèces; elles ne seront donc pas réextraites dans la première
solution aqueuse contenant l'acide mésoxalique.
Pour la seconde solution aqueuse, on choisit le réactif basique utilisé en fonction de sa capacité à extraire les espèces acides présentes dans le solvant dégradé. Ceci peut être évalué comme précédemment en déterminant les coefficients de distribution de ces espèces entre 1 volume de solution aqueuse comprenant 0,1 mol/l de réactif basique et
1 volume de solvant organique, à 23 C.
Les résultats obtenus avec l'hydroxyde de tétraméthyl ammonium sont les suivants: - D (acide dibutylphosphorique): < 1,5.10-2 - D (Acide butyrique): < 1,5.10-2 - D (acide azothydrique HN3) < 2,5.10-2
- D (nitrobutane): < 0,1.
Par ailleurs, on remarque que les molécules à caractère neutre, comme les composés nitrates de type RNO3, ne sont pas extraits par la seconde solution aqueuse. On décrit ci-après les résultats obtenus en mettant en oeuvre le procédé de l'invention pour traiter du phosphate de tributyle à 30 % en volume dans du tétrapropylène hydrogéné (TPH) provenant d'une usine de retraitement, qui a été vieilli et dopé en radiocontaminants, en utilisant comme première solution aqueuse une solution à 0,1 mol/l d'acide mésoxalique dans de l'eau, comme solution de lavage de l'eau pure, et comme seconde solution aqueuse une solution
contenant 0,1 mol/l d'hydroxyde de tëtraméthylammonium.
Les mises en contact sont réalisées dans des batteries de mélangeursdécanteurs qui comportent trois étages dans l'étape A, deux étages dans l'étape de lavage B et trois étages dans la seconde étape de mise en contact C. Les batteries sont maintenues à une température de 50 C et le solvant organique est mis en contact à contre- courant avec les solutions aqueuses ou l'eau de lavage en utilisant des rapports de débit
solvant/solution aqueuse égaux à 10.
La composition du solvant organique à régénérer est la suivante: tributylphosphate: 30 % en volume dans du TPH, - acide dibutylphosphorique: 603 mg/l, - acide butanoique: 0,0035 mol/l, - HNO3: 5.10-4 mol/l, - uranium: 9,2 mg/1,
- plutonium: 0,75 mg/1.
On obtient ainsi après la première étape un facteur de décontamination en plutonium supérieur ou égal à 150 et un facteur de décontamination en uranium
égal à 2500.
Dans l'étape C, on obtient un facteur de décontamination en acide dibutylphosphorique de 17 et un facteur de décontamination en acide butanoïque supérieur ou égal à 20. Par ailleurs, on constate que le réactif complexant utilisé est absent de la phase organique après l'étape de lavage à l'eau B. Dans le tableau 2, on a indiqué les pourcentages de produits de départ provenant du solvant, qui ont été recueillis dans la première solution aqueuse sortant de l'étape A, la solution de lavage sortant de B, la seconde solution aqueuse sortant de l'étape C, et le solvant organique sortant de l'étape C. Les résultats du tableau 2 montrent
l'efficacité du procédé de l'invention.
TABLEAU 1
acide acide acide acide acide acide mésoxalique tartrique glycolique oxalique citrique lactique D(complexant) 0,038 0,038 0,075 0,3 0,095 0.37 D(complexant)
(+0,1M HNO-) 0,034 0,035 0,058 _
DU (Vl) <1,5.10-2 <1,5.10-2 D Pu (IV) 4,9.10-4 10-3
D1 06RU 8,8.10-2 8,8.10-2
D137Cs 6,5.10-2 1,5.10-2 D1 54Eu 0,1 4.10-2
DHN_ >20
DHDBP >20 _
TABLEAU 2
HDBP Pu U HNO3 acide i_ HB_ _PUbutanoTque 1 ère solution aqueuse 0,4 % 100% -_100% 100% <5% sortant de A solution de lavage 0,8 % 1% < 5 % 0 0 sortant de B 2ème solution aqueuse 92 % 04 % 0 0 > 90 % sortant de C solvant 6 % 0,6 % 0,04 % 0 < 5 % organique
Claims (11)
1. Procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés, contenant, d'une part, des ions métalliques et, d'autre part, des molécules organiques acides, comprend: - une première étape de mise en contact du solvant à régénérer avec une première solution aqueuse pour extraire dans cette première solution les ions métalliques présents dans le solvant, cette première solution aqueuse comprenant un agent complexant organique choisi parmi les acides c-hydroxycarboxylique et c- cétocarboxylique, solubles dans l'eau, ayant un coefficient de distribution D entre le solvant organique à régénérer et la première solution aqueuse, inférieure à 0,1, et cette première solution aqueuse n'extrayant pratiquement pas les molécules organiques acides contenues dans le solvant à régénérer, et - la séparation du solvant organique de ladite première solution aqueuse ayant extrait les ions métalliques.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une seconde étape de mise en contact du solvant séparé de la première solution aqueuse avec une seconde solution aqueuse comprenant un réactif basique, pour éliminer du solvant les molécules organiques acides, suivie d'une séparation du solvant organique de ladite seconde
solution ayant extrait les molécules organiques acides.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent complexant comprend n fonctions acides et n fonctions alcool et/ou cétone, chacune des fonctions alcool ou cétone étant en
position a par rapport à une fonction acide.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent complexant organique est
l'acide mésoxalique.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent complexant est l'acide
tartrique ou l'acide glycolique.
6. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1, et 3 à 5, caractérisé en ce que la
concentration en agent complexant de la première
solution aqueuse est de 0,01 à 0,2 mol/1.
7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réactif basique est une base organique choisie parmi les sels et les hydroxydes d'ammonium quaternaire, inextractibles dans le solvant
organique.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la base organique est l'hydroxyde
de tétraméthvl ammonium.
9. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend
de plus une étape de lavage à l'eau du solvant organique séparé de la première solution aqueuse, avant d'effectuer la seconde étape de mise en contact du
solvant avec la seconde solution aqueuse.
10. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1, 2 et 9, caractérisé en ce que les
quantités de solvant organique et de solution aqueuse ou d'eau de lavage mises en contact sont telles que le rapport en volume du solvant organique à la solution
aqueuse (ou à l'eau de lavage) soit de 5 à 100.
11. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le solvant
organique comprend du phosphate de tributyle.
Priority Applications (3)
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| FR9406813A FR2720853B1 (fr) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Procédé de régénération d'un solvant organique dégradé, utilisé pour le retraitement de combustibles nucléaires usés. |
| GB9509965A GB2289975B (en) | 1994-06-03 | 1995-05-17 | Process for the regeneration of a degraded organic solvent used for the reprocessing of spent nuclear fuels |
| JP13691295A JP3567017B2 (ja) | 1994-06-03 | 1995-06-02 | 使用済み核燃料の再処理に使用された分解有機溶媒の再生法 |
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Citations (2)
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| GB2011697A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-11 | Us Energy | Method for the recovery of actinide elements from nuclear reactor waste |
| US4358426A (en) * | 1980-12-17 | 1982-11-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for cleaning solution used in nuclear fuel reprocessing |
Non-Patent Citations (6)
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|---|
| DATABASE INIS INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY (IAEA), VIENNA, AT; LLOYD, C.J. (PLYMOUTH POLYTECHNIC (UK) ET AL: "The displacement of metals from butylphosphate complexes." * |
| DATABASE INIS INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY (IAEA), VIENNA, AT; UETAKE, NAOHITO (HITACHI LTD., IBARAKI (JAPAN). ENERGY RESEARCH LAB.) ET AL: "Development of radioactive waste volume reduction technique from solvent regeneration process in nuclear fuel reprocessing. Wash efficiency and wash mechanisms of salt-free solvent wash reagents." * |
| DATABASE INSPEC INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS, STEVENAGE, GB; UETAKE N ET AL: "Developement of radioactive waste volume reduction technique from solvent regeneration process in nuclear fuel reprocessing. Wash efficiency and wash mechanisms of salt-free solvent wash reagents" * |
| JOURNAL OF THE ATOMIC ENERGY SOCIETY OF JAPAN, JAN. 1991, JAPAN, VOL. 33, NR. 1, PAGE(S) 96 - 106, ISSN 0004-7120 * |
| MAR 1988. 266 P. AVAILABLE FROM BRITISH LIBRARY, BOSTON SPA, WETHERBY, WEST YORKS. LS23 7BQ. NO. DX81807. THESIS (PH.D.)., UNITED KINGDOM * |
| NIPPON GENSHIRYOKU GAKKAI-SHI (JAN 1991) V. 33(1) P. 96-106. CODEN: NGEGAL ISSN: 0004-7120, JAPAN * |
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