袁中伟，晏太红，郑卫芳，双红莹，李晓东，杨 辉，鲜 亮

(中国原子能科学研究院 放射化学研究所，北京 102413)

将硝酸铀酰转化为四价铀的过程是核燃料工业中非常重要的一个环节。在Purex流程的铀钚分离阶段，四价铀是目前最常见的还原剂[1-6]。同时在铀钚或铀钍混合氧化物燃料制备过程中，由于四价铀离子能更有效地与钚和/或钍以草酸盐的形式实现共沉淀，因此把硝酸铀酰转化为四价铀有助于得到性质更为均一的混合氧化物。

将硝酸铀酰转化为四价铀的方法很多，其中电化学方法具有不需引入外来试剂、过程简单、操作条件温和、易于工业化生产等优点，愈加受到重视。为了提高六价铀转化率，通常采用隔膜(离子交换膜或陶瓷隔膜)分隔阴阳极[7-8]，防止通过阴极还原得到的四价铀被阳极所氧化。但目前文献报道的电解制备四价铀过程，由于传质过程的限制不能兼顾电流密度和电流效率，在高电流密度下，电流效率普遍不高，因此制备效率较低。为改变这一状况，在前期的研究中搭建了动态膜电解制备四价铀的装置[9]，采用离子交换膜分隔阴极室和阳极室来保证六价铀转化率的同时，通过料液的高速流动来强化传质。

电流效率表征了电解过程中参与主反应电流的比例，电流效率越高，电能利用率越高，副反应越少。在硝酸-肼体系电解制备四价铀过程中的副反应一方面会造成电能的浪费，另一方面会生成有害物质如亚硝酸和叠氮酸。……