六氟化鈾堿吸收液中低濃度鈾的富集過程研究.pdf

1、六氟化鈾可用來分離同位素235U和238U。因而，它被公認為核燃料生產(chǎn)過程最重要的化學中間體。六氟化鈾生產(chǎn)、儲運及用其離心分離235U的過程中，往往會產(chǎn)生少量的六氟化鈾、氟化氫。傳統(tǒng)上,用于核電站或核武器的二氧化鈾通常由六氟化鈾還原得到。然而，在應用及處理過程中，多余的六氟化鈾釋放到環(huán)境中會導致關鍵生態(tài)問題。
　　本論文針對六氟化鈾碳酸鈉堿吸收液中低濃度鈾的富集回收問題進行研究?；谶@一目的，我們提出了較為經(jīng)濟、環(huán)境友好和高效的處

2、理方法，進行了深入研究。主要內(nèi)容分為以下三個部分：
　　第一章緒論部分。介紹了鈾的主要物理化學性質(zhì)，及其在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應用；綜述了鈾的處理、富集、分離純化的方法。目前傳統(tǒng)的鈾富集分離方法主要有：選擇性沉淀、溶劑萃取、離子交換、吸附劑法等，并對各種處理方法的優(yōu)點與缺陷進行了對比討論。
　　第二章采用煤化工中的副產(chǎn)物——亞硝基萘酚，并研究了其對核燃料生產(chǎn)中六氟化鈾堿吸收液的處理過程。實驗表明亞硝基萘酚對碳酸鈾酰的有效吸附效率

3、高、成本低、可操作性強，在一個較寬的pH范圍內(nèi)回收率可達99.99％，處理后吸收液中的鈾含量低于國家排放標準(50 ppb)。通過實驗確定了pH值、溫度、時間和吸附劑用量對吸附的影響。同時，對于吸附機制及鈾酰配合物的結構也進行了研究，分析了吸附模型。晶體結構和元素分析，紅外光譜和1H NMR研究表明，1-亞硝基-2-萘酚以及2-亞硝基-1-萘酚與鈾酰離子通過同一側N-O鍵形成η2鍵合，與鈾酰離子形成了水溶性小的結晶型配合物，從而能夠有效

4、吸附低濃度的鈾。
　　第三章選用廉價的聚氯乙烯顆粒(PVC)和小分子咪唑及其衍生物為原料，通過接枝反應合成了一系列對鈾具有較高富集效率的咪唑基高分子離子液體[PVC-im]Cl和[PVC-amim]Cl。同時通過一系列表征手段（元素分析、紅外、掃描電鏡等），確定了咪唑基高分子離子液體的結構。將其用于低濃度鈾溶液的處理時，深入研究了富集過程中體系溫度、溶液 pH、富集時間、[PVC-im]Cl/[PVC-amim]Cl用量以及干擾離