Technologie de régénération des barres de combustible nucléaire par extraction
Technologie de régénération des barres de combustible nucléaire (communément appelé retraitement du combustible nucléaire) implique en effet diverses méthodes de séparation chimique, parmi lesquels l'extraction est l'une des technologies de base. Ce qui suit est une description systématique de cette technologie:
1. Objectif de la technologie de régénération des barres de combustible nucléaire
Le combustible usé d'un réacteur nucléaire contient encore une grande quantité de matières précieuses, comprenant principalement:
• Uranium 235 non fissile (environ 1%) et plutonium-239 (environ 1%)
• Nucléides fissiles (comme l'uranium 233, plutonium-241, etc.)
• Actinides mineurs et certains produits de fission
Grâce à la technologie de régénération, ces matières fissiles peuvent être récupérées et retraitées en combustible, améliorer l'utilisation des ressources en uranium et réduire le volume et la toxicité des déchets de haute activité.
2. Processus de base de la régénération basée sur l’extraction: Processus PUREX
Actuellement, le procédé industriel le plus utilisé est le procédé PUREX (Récupération de plutonium et d'uranium par extraction). Ses étapes de base sont les suivantes:
(1) Dissolution du combustible usé
• Après cisaillage de l'assemblage combustible usé, il est dissous dans de l'acide nitrique chaud, conversion de l'uranium, plutonium, et produits de fission dans une solution de nitrate.
(2) Séparation par extraction
• 30% phosphate de tributyle (PAD) dissous dans du kérosène ou de l'hydroxyde de tétrapropylène (diluant) est utilisé comme phase organique.
• La solution nitrate est mélangée à la phase organique. Uranium (UO₂²⁺) et du plutonium (Pu⁴⁺) former des complexes avec le TBP et entrer dans la phase organique, alors que la plupart des produits de fission (comme le césium, strontium, et éléments de terres rares) rester en phase aqueuse, réaliser une séparation préliminaire. (3) Rétro-extraction et purification
• Séparation uranium/plutonium: Le plutonium est réduit en Pu³⁺ (pas facilement extrait par TBP) en utilisant un agent réducteur (comme Fe²⁺, U⁴⁺, ou hydroxylamine), provoquant son transfert de la phase organique à la phase aqueuse, tandis que l'uranium reste en phase organique.
• Réextraction d'uranium: L'uranium est réextrait de la phase organique à l'aide d'acide nitrique dilué.
• Grâce à une extraction et une rétro-extraction en plusieurs étapes, produits d'uranium et de plutonium d'une pureté allant jusqu'à 99.9% peut être obtenu.
En résumé, Technologie de régénération des barres de combustible nucléaire (retraitement) via l'extraction est une technologie de séparation chimique mature, avec le processus PUREX en son cœur. Il revêt une valeur significative dans l’amélioration de l’utilisation des ressources nucléaires et la réduction des déchets., mais fait également face à des défis liés à la non-prolifération, économie, et gestion des déchets. Le développement futur se concentrera sur une plus grande efficacité, non-prolifération, et la minimisation des déchets.
Nos extracteurs de métaux comme ci-dessous, Si vous avez besoin d'une sorte, s'il vous plaît demandez-nous:
- P204 (D2EHPA ou HDEHP) Ceci est utilisé comme première étape pour éliminer les impuretés du minerai de nickel latéritique.
- DY319 extracteur de co-extraction de nickel et de cobalt à haute efficacité pour le recyclage des batteries, peut extraire le nickel et le cobalt ensemble de l'électrolyte de la batterie au lithium.
- DY272 Extracteur de séparation nickel-cobalt, il peut extraire le cobalt de la solution de nickel-cobalt, puis laisse du nickel pur.
- DY988N/DY973N/DY902/DY5640 réactif d'extraction par solvant du cuivre.
- P507 extracteur de métaux non ferreux pour le cuivre, zinc, cobalt-nickel, cadmium, or, argent, métaux du groupe du platine, terres rares et ainsi de suite.
- DY377 Extracteur efficace de séparation du nickel et du diamant.
- DY366 Extracteur de scandium.
- DY316 Extracteur de lithium.
- DY-SS-01 extracteur de fer, calcium, cadmium et scandium à différentes valeurs de pH.
