一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法

摘要

本发明属于核级铀产品加工领域，具体涉及一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法。(1)设定自动电位滴定仪仪器工作参数；(2)确定未知铀浓度的硝酸溶液中酸度的测定方法；准确移取V

说明书

技术领域

本发明属于核级铀产品加工领域，具体涉及一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法。

背景技术

在目前核级铀产品的加工中，采用高浓度铀溶液TBP萃取精制工艺，萃原液中硝酸酸度是工艺过程的一个重要工艺控制参数，对萃原液调配硝酸用量、工艺过程铀萃取率有着重要影响。

萃原液除含硝酸外，还含铀、铁、铝等易水解离子，影响酸度的测定，当前工艺生产采用六偏磷酸钠络合掩蔽法测定铀溶液中余酸，该方法在实践生产中发现存在较大的分析偏差，表现在分析结果再现性差、不同取样量分析结果存在差异。

草酸钾法测定铀水冶浸出液中余酸这个方法也在工艺过程中有所应用，但是其在测定低浓度余酸时测定结果差异较大。

因此，亟需研制一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法，从而解决以上两种方法存在的缺点，并保证在高浓度铀溶液中，不论在高酸浓度还是低酸浓度下均能进行准确测定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法，从而解决工艺生产中物料衡算问题，为更好地进行工艺生产，控制相关工艺参数提供有力的数据支撑，提高生产效率，降低消耗。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法，包括以下步骤：

(1)设定自动电位滴定仪仪器工作参数

(2)确定未知铀浓度的硝酸溶液中酸度的测定方法

准确移取V₁体积的未知铀浓度的硝酸溶液于烧杯中，用NaOH标准溶液在自动电位滴定仪上滴定至突跃终点，在滴定过程中确定2个突跃点ep1、ep2，以第二个突跃点ep2作为滴定终点，通过以下线性回归方程计算出溶液的酸度：

A＝C×(V₂－V₀)/V₁+KC_U+b；

式中：C为NaOH标准溶液的摩尔浓度，单位为mol/L；V₁为移取铀溶液试样体积，单位为mL；V₂为铀溶液试样滴定终点ep2时消耗NaOH标准溶液的体积，单位为mL；V₀为空白滴定时消耗NaOH标准溶液的体积，单位为mL；C_U为铀溶液试样中铀含量，单位为g/L；KC_U+b为试样中铀含量对酸度测量的线性回归校正值，K、b为校正方程系数；

(3)回归方程中相关参数的确定

(3.1)空白体积V₀的确定

用NaOH标准溶液在自动电位滴定仪上滴定等体积去离子水至突跃终点，滴定去离子水时消耗NaOH标准溶液的体积＝V₀；

(3.2)参数K、b的确定

准确移取n个不同取样体积的已知C_U和A的溶液，根据不同取样体积时构建的硝酸铀溶液中C_U和A的线性回归方程，计算得到每次构建的线性回归方程中校正方程系数K_i、b_i值，i∈1～n；分别取K_i、b_i的平均值做为校正方程系数K、b；

(3.3)铀浓度C_U的确定

在自动电位滴定仪上，用NaOH标准溶液滴定V₁体积未知铀浓度的硝酸溶液 至最大突跃终点，滴定过程中得到2个突跃点ep1与ep2，建立如下方程，通过测定△V来计算C_U；

C_U＝[102.4×△V×C－1.687]/V₁

△V＝V_ep2-V_ep1，为滴定过程中第二个突跃点和第一个突跃点之间消耗的NaOH标准溶液的体积，单位为mL。

进一步的，如上所述的一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法，步骤(1)设定自动电位滴定仪仪器工作参数中，具体设定内容为：

铀溶液样品：工作模式为动态pH滴定；搅拌速度为8转/秒；测量信号漂移值为30mv/min；测量最大等待时间为5s；滴定点密度为9mv/次；加液最小增加量为10μL；加液最大增加量为100μL；停止等当点为1个；等当点识别标准为30mv；等当点识别模式为最大；

空白样品：工作模式为等体积pH滴定；搅拌速度为8转/秒；测量信号漂移值为50mv/min；测量最大等待时间5s；加液最小增加量为1μL；停止等当点为1个；等当点识别标准0.3mv；等当点识别模式为最大。

本发明技术方案的有益效果在于：本发明技术方案采用精密自动电位滴定仪进行分析实验，获得准确测定硝酸体系高浓度铀溶液中余酸的方法。分析方法分析结果再现性、不同取样量分析结果和比对结果均较好，能适合生产分析要求，解决了铀纯化生产中长期存在的一个工艺分析问题。线性回归修正自动滴定法具有测定数据精密度较高，使用试剂少的优点。本方法测定余酸范围为0.5mol/L～5mol/L，样品分析结果准确度比原生产分析方法有很大提高，线性回归法加标回收率为99.6～100.1％。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明技术方案进行进一步详细说明。

本发明一种硝酸体系高浓度铀溶液中酸度的分析检测方法，包括以下步骤：

(1)设定自动电位滴定仪仪器工作参数

铀溶液样品：工作模式为动态pH滴定；搅拌速度为8转/秒；测量信号漂移值为30mv/min；测量最大等待时间为5s；滴定点密度为9mv/次；加液最小增加量为10μL；加液最大增加量为100μL；停止等当点为1个；等当点识别标准为30mv；等当点识别模式为最大；

空白样品：工作模式为等体积pH滴定；搅拌速度为8转/秒；测量信号漂移值为50mv/min；测量最大等待时间5s；加液最小增加量为1μL；停止等当点为1个；等当点识别标准0.3mv；等当点识别模式为最大。

(2)确定未知铀浓度的硝酸溶液中酸度的测定方法

准确移取V₁体积的未知铀浓度的硝酸溶液于烧杯中，用NaOH标准溶液在自动电位滴定仪上滴定至突跃终点，在滴定过程中确定2个突跃点ep1、ep2，以第二个突跃点ep2作为滴定终点，通过以下线性回归方程计算出溶液的酸度：

A＝C×(V₂－V₀)/V₁+KC_U+b；

式中：C为NaOH标准溶液的摩尔浓度，单位为mol/L；V₁为移取铀溶液试样体积，单位为mL；V₂为铀溶液试样滴定终点ep2时消耗NaOH标准溶液的体积，单位为mL；V₀为空白滴定时消耗NaOH标准溶液的体积，单位为mL；C_U为铀溶液试样中铀含量，单位为g/L；KC_U+b为试样中铀含量对酸度测量的线性回归校正值，K、b为校正方程系数；

(3)回归方程中相关参数的确定

(3.1)空白体积V₀的确定

用NaOH标准溶液在自动电位滴定仪上滴定等体积去离子水至突跃终点，滴定去离子水时消耗NaOH标准溶液的体积＝V₀；

(3.2)参数K、b的确定

准确移取n个不同取样体积的已知C_U和A的溶液，根据不同取样体积时构建的硝酸铀溶液中C_U和A的线性回归方程，计算得到每次构建的线性回归方程中校正方程系数K_i、b_i值，i∈1～n；分别取K_i、b_i的平均值做为校正方程系数K、b；

(3.3)铀浓度C_U的确定

在自动电位滴定仪上，用NaOH标准溶液滴定V₁体积未知铀浓度的硝酸溶液至最大突跃终点，滴定过程中得到2个突跃点ep1与ep2，建立如下方程，通过测定△V来计算C_U；

C_U＝[102.4×△V×C－1.687]/V₁

△V＝V_ep2-V_ep1，为滴定过程中第二个突跃点和第一个突跃点之间消耗的NaOH标准溶液的体积，单位为mL。