Technologia regeneracji prętów paliwowych jądrowych (powszechnie znane jako ponowne przetwarzanie paliwa jądrowego) rzeczywiście obejmuje różne metody separacji chemicznej, wśród których ekstrakcja jest jedną z podstawowych technologii. Poniżej znajduje się systematyczny opis tej technologii:
1. Cel technologii regeneracji prętów paliwowych
Wypalone paliwo z reaktora jądrowego nadal zawiera dużą ilość cennych materiałów, głównie w tym:
• Nierozszczepialny uran-235 (około 1%) i pluton-239 (około 1%)
• Nuklidy rozszczepialne (takie jak uran-233, pluton-241, itp.)
• Drobne aktynowce i niektóre produkty rozszczepienia
Dzięki technologii regeneracji, te materiały rozszczepialne można odzyskać i ponownie przetworzyć na paliwo, poprawa wykorzystania zasobów uranu oraz zmniejszenie objętości i toksyczności odpadów wysokoaktywnych.
2. Podstawowy proces regeneracji opartej na ekstrakcji: Proces PUREX
Obecnie, najpowszechniej stosowanym procesem przemysłowym jest proces PUREX (Odzysk plutonu uranu poprzez ekstrakcję). Jego podstawowe kroki są następujące:
(1) Rozpuszczanie wypalonego paliwa
• Po przecięciu zespołu wypalonego paliwa, rozpuszcza się go w gorącym kwasie azotowym, konwersja uranu, pluton, i produkty rozszczepienia do roztworu azotanu.
(2) Separacja ekstrakcyjna
• 30% fosforan tributylu (TBP) rozpuszczony w nafcie lub wodorotlenku tetrapropylenu (rozpuszczalnik) stosuje się jako fazę organiczną.
• Roztwór azotanu miesza się z fazą organiczną. Uran (UO₂²⁺) i pluton (Pu⁴⁺) tworzą kompleksy z TBP i wchodzą do fazy organicznej, podczas gdy większość produktów rozszczepienia (takie jak cez, stront, i pierwiastki ziem rzadkich) pozostać w fazie wodnej, osiągnięcie wstępnej separacji. (3) Ekstrakcja zwrotna i oczyszczanie
• Separacja uranu/plutonu: Pluton jest redukowany do Pu³⁺ (nie jest łatwo wyodrębniony przez TBP) przy użyciu środka redukującego (takie jak Fe²⁺, U⁴⁺, lub hydroksyloamina), powodując jego przejście z fazy organicznej do fazy wodnej, podczas gdy uran pozostaje w fazie organicznej.
• Powrotna ekstrakcja uranu: Uran ekstrahuje się ponownie z fazy organicznej za pomocą rozcieńczonego kwasu azotowego.
• Poprzez wielostopniową ekstrakcję i ekstrakcję wsteczną, produkty uranowe i plutonowe o czystości do 99.9% można uzyskać.
W podsumowaniu, Technologia regeneracji prętów paliwowych jądrowych (ponowne przetwarzanie) poprzez ekstrakcję jest dojrzałą technologią separacji chemicznej, z procesem PUREX u jego podstaw. Ma znaczącą wartość w poprawie wykorzystania zasobów jądrowych i ograniczeniu ilości odpadów, ale stoi także przed wyzwaniami związanymi z nieproliferacją, ekonomika, i gospodarowanie odpadami. Przyszły rozwój skupi się na większej wydajności, nieproliferacja, i minimalizacja odpadów.
Nasze ekstrahenty metali jak poniżej, jeśli potrzebujesz jakiegokolwiek rodzaju, zapytaj nas:
- P204 (D2EHPA lub HDEHP) Służy do pierwszego etapu usuwania zanieczyszczeń z rudy niklu laterytowego.
- DY319 Wysokowydajny ekstrahent niklowo-kobaltowy do recyklingu akumulatorów, może usunąć nikiel i kobalt razem z elektrolitu baterii litowej.
- DY272 Ekstrahent do separacji niklu i kobaltu, może usuwać kobalt z roztworu kobaltu niklu, następnie zostaw czysty nikiel.
- DY988N/DY973N/DY902/DY5640 odczynnik do ekstrakcji rozpuszczalnikiem miedzi.
- P507 ekstrahent metali nieżelaznych do miedzi, cynk, kobalt-nikiel, kadm, złoto Srebro, metale z grupy platynowców, pierwiastki ziem rzadkich i tak dalej.
- DY377 wydajny ekstrahent do separacji niklu i diamentów.
- DY366 Ekstrahent skandowy.
- DY316 Ekstrahent litowy.
- DY-SS-01 ekstrahent żelaza, wapń, kadm i skand przy różnych wartościach pH.
