摘要
高温氟化挥发技术是分离回收乏燃料中铀的干法分离技术之一。在KF-ZrF 4(摩尔分数为42%-58%,FKZr)熔盐体系中进行铀氟化挥发实验,并将傅里叶红外光谱技术用于氟化过程的在线监测,通过低温多级冷凝方式收集挥发产物UF 6。氟化反应后熔盐中的铀质量分数降至2.5×10^-3%以下,UF 4的转化率高于99.9%,产物冷凝回收率达到90%以上。结果表明:红外光谱在线监测技术可用于熔盐体系铀氟化反应过程的监测,氟化挥发过程对模拟裂片元素,尤其是碱金属和稀土元素去污效果较好,去污因子为103~105。
Fluoride volatility method is regarded as a promising advanced pyrochemical reprocessing technology,which can be used for separation and recovery of uranium from spent fuel.The fluorination of UF 4 by F 2 to produce UF 6 in KF-ZrF 4(x=42%-58%,FKZr)has been investigated.In this study,the Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)was used for in-situ monitoring of fluorination process.The product of fluorination,UF 6,was collected by the multi-stage condensation.After the fluorination,the uranium mass fraction in the molten salt is below 2.5×10^-3%,the UF 4 conversion rate is higher than 99.9%and the product recovery is above 90%.The results show that the fluorination process,and the in-situ monitoring of process by FTIR are feasible.In addition,the study also show that the fluorination has high decontamination efficiency for UF 6 product,and the decontamination factors for alkali metals and rare earth elements are 103 to 105.
作者
孙理鑫
程治强
胡聪伟
牛永生
窦强
李晴暖
SUN Li-xin;CHENG Zhi-qiang;HU Cong-wei;NIU Yong-sheng;DOU Qiang;LI Qing-nuan(Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China;Center of Excellence Thorium-Based Molten Salt Reactor Energy System,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China)
出处
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期78-84,共7页
Journal of Nuclear and Radiochemistry
基金
中国科学院战略性先导科技专项资助项目(XDA02030000)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(21501190)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(21601201)
中国科学院青年创新促进会资助项目(2016241)。
作者简介
共同第一作者:孙理鑫(1984-),女,浙江慈溪人,博士,副研究员,从事钍铀燃料干法分离技术研究,E-mail:sunlixin@sinap.ac.cn;共同第一作者:程治强(1985-),男,湖南株洲人,硕士,从事钍铀燃料干法分离技术研究,E-mail:chengzhiqiang@sinap.ac.cn;通信联系人:李晴暖(1973-),女,浙江余姚人,博士,研究员,从事核燃料后处理研究,E-mail:liqingnuan@sinap.ac.cn;通信联系人:窦强(1982-),男,新疆伊宁人,博士,研究员,从事核燃料后处理研究,E-mail:douqiang@sinap.ac.cn。
