离子液体浮选分离模拟乏燃料中的稀土元素

• 作者: 刘哲 周桐 杨帆 王洁茹 秦芝 范芳丽
• 来源期刊: 核化学与放射化学
• 学科: 工学
• 关键词: 模拟乏燃料 稀土元素 浮选分离 离子液体
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 兰州大学110周年校庆专辑
• 页码范围: 378-385
• 页数: 8页
• 分类号: TL24
• 字数: 5045字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/hhx.2019.41.04.0378

摘要

从乏燃料中高效分离稀土元素(中子毒物)是实现乏燃料再生循环利用的关键步骤.利用双有机相离子液体选择性浮选分离乏燃料中的稀土元素,使氧化铀和稀土氧化物几乎不被溶解,实现两者固相之间的分离,避免了二次废液的产生,具有节能和环保的双重意义.以2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯(P507)为稀土元素的捕收剂、煤油或油酸为稀释剂,以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4 mim][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐([C4 mim][Tf2 N])两种离子液体作为浮选体系的另一相,优化得到了浮选分离稀土氧化物的最佳条件.结果发现:浮选分离去除率随着混合物中初始Nd含量以及浮选次数的增加而增加.另外,对所有稀土元素与U3 O8分别组成的二元体系混合物进行了浮选分离研究,发现在相同条件下,该体系对不同稀土元素的分离也不同,浮选分离的去除率与稀土氧化物的密度有一定的相关性.在此基础上,利用浮选机开展了工艺化的初步探索,发现该浮选体系对Nd的去除率可达80％以上.