二氧化铀在含铁离子液体中的溶解性能

摘要

随着国家对核电站的积极发展,乏燃料后处理是迫切需要解决的关键问题.乏燃料中含有大量的铀,对这部分铀资源进行回收处理,可以提高天然铀资源的利用率,保证核能的可持续发展.目前,以Purex流程为基础的水法后处理流程应用非常广泛,但它要使用大量的有机溶剂和萃取剂,会对环境造成严重污染,离子液体因具低挥发性，可设计性，一定的耐辐照稳定性，使其很快成为符合绿色化学理念的“绿色溶剂”。铁基离子液体[Bmim][FeCl4], [C2mim][FeCl4], [Bdmim][FeCl4]分别与其相应的氯盐的离子液体，在摩尔比为1:1的情况下，研究了其动力学行为。研究表明，铁基离子液体氧化二氧化铀的动力学行为在开始阶段遵循准一级动力学规律，二氧化铀在离子液体下的最大溶解量随着氯盐离子液体含量的增加而增加，分析总结了其氧化机理。在研究二氧化铀最大溶解量时，还发现当反应体系冷却时，有黄色沉积物析出，经元素分析及拉曼红外表征后，证实析出的固体是相应的UO2Cl42-咪唑盐。这种类似“重结晶”的过程，通过简单的离心过滤的方法能够较为容易的回收部分铀;而溶解在离子液体中的铀通过简单的化学方法，能够有效地回收离子液体和分离铀。将会有利于铀的分离，对后处理回收铀有非常重要的意义。