模拟镎钚溶液的微波浓缩转型
2012-01-05朴昱曦文明芬王建晨
核化学与放射化学 2012年5期
关键词:转型
朴昱曦,文明芬,陈 吉,王建晨
1.辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.清华大学 核能与新能源技术研究院,北京 100084
高放废液是核能应用过程中产生的危害性最大也是最难管理的废物[1]。在用分离法处理我国浓缩的高放废液时,流程中会产生草酸/镎钚混合溶液,此溶液以固定为主。
鲍卫民等[2-4]采用微波加热高放废液的方法,在适当微波功率下,控制高放废液的加热温度在95~105 ℃,使高放废液蒸发浓缩,控制加热温度在190~450 ℃,使高放废液中的硝酸盐分解,最后在700~800 ℃对分解后的固体物料进行10~30 min的灼烧,得到高放废液中间固化体。
表1是高放废液分离流程中产生的草酸与硝酸镎钚混合溶液的组成,由于草酸浓度高达0.4 mol/L,而镎的质量浓度0.47 g/L,钚的质量浓度仅有0.01 g/L。如果采用沉淀法转型,则要消耗大量的碱中和硝酸,且镎钚的浓度太低,沉淀不完全;由于该分离液与鲍卫民处理的高放废液组成不同,草酸浓度很高,如果采用硝酸破坏草酸的方法,则产生大量的二氧化碳和氮氧化物;微波减压蒸馏浓缩不引入任何化学试剂,且加热时间短,流程简单易于控制,保留在浓缩体系中的草酸煅烧时还可以作为造孔剂,细化颗粒,增大比表面积,物料不易损失,并且馏出液还可以再次利用,节约能源。

表1 草酸/Np/Pu溶液成分
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
XH-200A祥鹄电脑微波固液相合成/萃取仪,北京祥鹄科技,微波功率0~1 000 W,微波频率2 450 MHz;PHS-3C型pH计,上海精密科学仪器有限公司;85-2C型磁力加热搅拌器,巩义市峪仪器厂;……
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