Tecnologia de regeneração de barras de combustível nuclear por meio de extração
Tecnologia de regeneração de barras de combustível nuclear (comumente conhecido como reprocessamento de combustível nuclear) de fato envolve vários métodos de separação química, entre os quais a extração é uma das principais tecnologias. A seguir está uma descrição sistemática desta tecnologia:
1. Objetivo da tecnologia de regeneração de barras de combustível nuclear
O combustível irradiado de um reator nuclear ainda contém uma grande quantidade de materiais valiosos, incluindo principalmente:
• Urânio-235 não físsil (aproximadamente 1%) e plutônio-239 (aproximadamente 1%)
• Nuclídeos físseis (como urânio-233, plutônio-241, etc.)
• Actinídeos menores e certos produtos de fissão
Através da tecnologia de regeneração, esses materiais físseis podem ser recuperados e reprocessados em combustível, melhorar a utilização dos recursos de urânio e reduzir o volume e a toxicidade dos resíduos de alto nível.
2. Processo Central de Regeneração Baseada em Extração: Processo PUREX
Atualmente, o processo industrial mais utilizado é o processo PUREX (Recuperação de plutônio e urânio por extração). Suas etapas básicas são as seguintes:
(1) Dissolução de combustível gasto
• Depois de cisalhar o conjunto de combustível irradiado, é dissolvido em ácido nítrico quente, convertendo urânio, plutônio, e produtos de fissão em uma solução de nitrato.
(2) Separação de Extração
• 30% fosfato de tributila (TBP) dissolvido em querosene ou hidróxido de tetrapropileno (diluente) é usado como fase orgânica.
• A solução de nitrato é misturada com a fase orgânica. Urânio (UO₂²⁺) e plutônio (Pu⁴⁺) formam complexos com TBP e entram na fase orgânica, enquanto a maioria dos produtos de fissão (como o césio, estrôncio, e elementos de terras raras) permanece na fase aquosa, alcançar a separação preliminar. (3) Extração reversa e purificação
• Separação de Urânio/Plutônio: Plutônio é reduzido a Pu³⁺ (não é facilmente extraído pelo TBP) usando um agente redutor (como Fe²⁺, Você⁴⁺, ou hidroxilamina), fazendo com que ele se transfira da fase orgânica para a fase aquosa, enquanto o urânio permanece na fase orgânica.
• Extração reversa de urânio: O urânio é extraído novamente da fase orgânica usando ácido nítrico diluído.
• Através de extração em vários estágios e retroextração, produtos de urânio e plutônio com pureza de até 99.9% pode ser obtido.
Resumindo, Tecnologia de regeneração de barras de combustível nuclear (reprocessamento) via extração é uma tecnologia madura de separação química, com o processo PUREX em sua essência. Tem um valor significativo na melhoria da utilização dos recursos nucleares e na redução do desperdício, mas também enfrenta desafios relacionados com a não proliferação, economia, e gestão de resíduos. O desenvolvimento futuro se concentrará em maior eficiência, não proliferação, e minimização de resíduos.
Nossos extratores de metal como abaixo, Se você precisar de algum tipo, por favor pergunte-nos:
- P204 (D2EHPA ou HDEHP) Isso é usado na primeira etapa para remover impurezas do minério de níquel laterítico.
- DY319 extrator de co-extração de níquel-cobalto de alta eficiência para reciclagem de bateria, pode retirar níquel e cobalto juntos do eletrólito da bateria de lítio.
- DY272 Extratante de separação de níquel cobalto, pode retirar o cobalto da solução de níquel-cobalto, então deixe níquel puro.
- DY988N/DY973N/DY902/DY5640 reagente de extração de solvente de cobre.
- P507 extrator de metais não ferrosos para cobre, zinco, cobalto-níquel, cádmio, ouro-prata, metais do grupo da platina, terras raras e assim por diante.
- DY377 eficiente extrator de separação de níquel e diamante.
- DY366 Extrator de escândio.
- DY316 Extrator de lítio.
- DY-SS-01 extrator de ferro, cálcio, cádmio e escândio em diferentes valores de pH.
