后处理液液萃取中第三相形成机理研究进展

在乏燃料后处理过程中,通常以TBP为萃取剂,通过共萃、反萃获得粗产物,并进一步提纯。在萃取过程中,过量的金属离子会在两相中生成第二个富金属离子的有机相,即第三相。第三相的出现会对萃取过程造成一定的干扰,并对生产操作产生一定的影响,应尽量避免。在后处理工艺中,四价钍、铀、钚等元素的生成需要特别注意。该问题已被大量研究,其生成条件及预防措施已有较多报道,但其结构与机制尚不清楚。目前,人们普遍认为,在非极性稀释液中,金属-萃取剂配合物溶解度不够所致。为了对此进行合理的解释,人们开始将胶体化学的概念引入到对萃取系统的研究之中。以TBP为代表的萃取剂,它是一种新型的高分子材料,可以像表面活性剂一样,在水溶液中生成一种非均相的胶团结构。过去多年,人们通过小角中子散射等方法研究了第三相的形成过程,发现了这种反相胶束的存在。在一定的条件下,聚合物的团聚结构从球状向柱状、薄层状转变,从而产生了第三相。有人据此提出,第三相是由抽提物及溶液抽提物本身的凝聚而成。本文将深化对第三相生成机制的理解,但仍存在若干问题还有待解决,希望通过本文的研究可以对后处理液液萃取中第三相的形成机理有更深入的理解。