溶剂协同萃取分离锆和铪技术研究进展

摘要

核级锆铪是构建核反应堆不可替代的核心材料。锆元素和铪元素天然共生,但核性能差异巨大。因此,锆铪分离是制备核级锆和铪的技术关键。溶剂萃取分离技术是工业分离锆铪的主要途径。综述了溶剂协同萃取分离锆和铪的研究进展,重点介绍了中性-酸性、中性-碱性、碱性-酸性、中性-中性和酸性-酸性等五类溶剂协同萃取体系对锆铪分离的作用规律,发现大多数中性-酸性和中性-中性协同萃取体系对锆铪分离具有积极作用,尤其是中性有机膦类萃取剂的加入可显著提高协同萃取体系对锆或铪的萃取选择性,中性-碱性协同萃取体系在HSCN或HCl介质中具有协同增强效应,而酸性-碱性协同萃取体系则对锆铪萃取分离有反协同作用,酸性-酸性协同萃取体系的效果则与其酸性强弱有关。当前相关研究工作主要侧重于锆铪萃取分离工艺,而对协同萃取机理的探究较少。锆和铪的离子半径极为相近,溶液化学性质复杂,对协同萃取反应过程和机理影响巨大。因此需加强锆铪萃取分离机理的基础理论研究,为开发出新型绿色高效的萃取剂和协同萃取体系提供理论依据。