强碱性阴离子交换树脂吸附DPA-Pu(Ⅳ)/U(Ⅵ)配合物研究

作者：郝轩; 柳倩; 张国果; 朱礼洋; 周今; 石秀高; 刁妍红; 杨素亮^*; 陈勤; 田国新

来源：原子能科学技术, 2022, 56(08): 1616-1625.

• Purex流程
• 废有机相
• 高保留钚
• 2,6-吡啶二羧酸
• DOWEX 1树脂
• 吸附分离

2,6-吡啶二羧酸(DPA,以H2C表示)是一种可用于乏燃料后处理Purex流程高保留钚废有机相中钚洗脱的洗脱剂。为将DPA洗脱液中的钚与铀分离并回收钚，本文通过静态吸附实验研究了DPA-Pu(Ⅳ)/U(Ⅵ)配合物在强碱性阴离子交换树脂DOWEX 1上的吸附性能，考察了DPA浓度、酸度、温度以及主要辐解产物对DOWEX 1吸附钚和铀的影响。培养了DPA与U(Ⅳ)/U(Ⅵ)配合物的单晶并测定了其结构，通过配合物晶体与吸附金属离子树脂光谱的对比确定了Pu(Ⅳ)(以U(Ⅳ)模拟代替)和U(Ⅵ)吸附在树脂上的配合物形态，通过变温吸附实验获得了相应吸附反应的热力学数据。吸附实验结果表明，DOWEX 1树脂能在低酸(0.1 mol/L HNO3)条件下同时吸附钚和铀，在高酸(8 mol/L HNO3)条件下只吸附钚不吸附铀。根据上述实验所得结果，提出低酸吸附铀/钚、高酸柱上转型除铀、低酸解吸回收钚的方案，并进行了实验验证。结果表明，采用所提出的回收钚的方案，钚的回收率达96%,对铀的去污因子约为2.8×103。

• 单位
  中国原子能科学研究院; 清华大学