环隙式离心萃取器快速提取钚的应用研究

摘要

将离心技术和萃取单元操作结合在一起,研发了一套同时应用于萃取和相分离过程的高速逆流离心萃取系统,用于核取证样品或强放射性产物(堆照样品)中钚元素的快速处理.本系统结构紧凑,操作方便,在较宽的离心转速范围内(2000 ～ 8000 r/min)运行稳定,氟塑料材质的内部设计适合强酸性体系的放化分离操作.采用HL-20环隙式离心萃取器(转速为6000 rpm )，以0.1 mol/L TOPO/环己烷为萃取体系，0.01 mol/L草酸溶液为反萃体系，2 min内完成6 mol/L HNO3溶液中钚的萃取分离操作，其中三级萃取效率大于95%，单级反萃效率大于96%;在短接触时间的离心萃取器中，Pu (Ⅳ)在两相间的传质效率随离心转速加快而提高，证明了用TOPO萃取Pu (Ⅳ)的过程是扩散控制。为今后开展放射性元素的自动化-快化分离，以及大量溶液中目标核素的连续提取技术提供了硬件基础。