万 强，诸方平，谭星星

(中核建中核燃料元件有限公司，四川 宜宾 644000)

核燃料元件生产过程中会产生一些含铀废料，主要包括不同富集度的废芯块、废UO2粉末、废U3O8粉末及氧化料、磨削渣、碱渣、灰渣、地沟泥等。某元件厂对废料的处理方法是将废料氧化焙烧、溶解，然后经萃取、沉淀、还原等制成合格UO2粉末，其中的萃取工序很关键。目前所用的萃取纯化设备是混合澄清器，但这种设备存在一些问题有待进一步优化：1)设备材料要求很高，寿命短；2)生产方式为敞开式，现场环境不好，存在跑、冒、滴、漏现象。因此，有必要研制一种操作简便、密闭且生产成本较低的新型设备加以替代。

铀的液-液萃取工艺中，用TBP萃取硝酸铀酰[1-2]是经典流程，萃取设备主要有混合澄清槽、萃取塔、离心设备[3]等。转盘塔[4-5]在石油、有色冶金及制药等行业应用较广[6-7]。转盘塔各级间设置挡板，可减少轴向混合度，提高传质效率[8]，可在较小转盘直径下获得较高萃取率[9]，可满足浓缩铀过程中对塔内径的严格限制。试验研究了偏心转盘塔在铀的萃取纯化[10-11]方面的应用可行性，并确定相应的工艺参数。

1 试验部分

1.1 偏心转盘塔

试验用偏心转盘塔的材质为316L，可以耐TBP、煤油和硝酸腐蚀，结构参数见表1，主要结构如图1所示。

表1 偏心转盘塔的结构参数

图1 偏心转盘塔装置结构示意

1.2 试验原料

有机相：30%磷酸三丁酯-煤油；

反萃取剂：纯水；

原料液：废芯块溶解液(铀质量浓度128 g/L，酸度3.2 mol/L)，碱渣浸出液(铀质量浓度128 g/L，酸度3.2 mol/L)。2种溶液的杂质组成见表2。……