隔膜电解还原法制备四价铀的研究

研究了在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３体系中，采用阳离子交换膜作隔膜、钛板为阴极、镀铂钛网为阳极的电解还原制备四价铀的方法。探讨了阴极电位、电流密度、硝酸浓度、肼浓度、Ｕ（Ⅵ）浓度、温度等对Ｕ（Ⅵ）的电解还原的影响。在最佳工艺条件下，可定量将Ｕ（Ⅵ）还原，制备得到四价铀浓度大于１５０ｇ／Ｌ的溶液。

动态连续电解还原制备四价铀的研究

研究了在UO_2(NO_3)_2-HNO_3-N_2H_5NO_3-H_2O体系中,用三级串联电解槽动态连续电解还原制备四价铀的方法,在确定的工艺条件下,当进料液U(VI)浓度为180g/L、硝酸浓度为3.14mol/L、肼浓度为0.210mol/L、加料速度为200mL/h时,可连续制备得到四价铀浓度大于150g/L的产品溶液.

硝酸铀酰在电还原脉冲筛板柱中的电解还原

在直径5cm的电解还原脉冲筛板柱中,用30%TBP(煤油)-UO_2(NO_3)_2-HNO_3/N_2H_5NO_3-HNO_3(H_2O)体系,研究了诸因素下U(Ⅵ)电解还原性能。结果表明:在Purex过程1BX柱工艺条件下,阴极电位、有机相U(Ⅵ)浓度、温度、阴/阳极面积比及柱子的特征几何系数等对U(Ⅵ)电解还原有显著的影响。柱内有合适的铀、硝酸及肼的浓度剖面。电解过程中产生的气体对工艺过程无干扰,生成的氢气及叠氮酸远低于规定的安全浓度限。通过调整某些工艺参数,可以有效地控制U(Ⅵ)浓度,以满足铀/钚分离的要求。

电解还原制备U(Ⅳ)过程中的阳极材料腐蚀研究

用间歇电解还原法研究了在有机玻璃电解槽中阳极镀铂钛网在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３－Ｈ２Ｏ体系中的耐腐蚀情况。研究结果表明：在无隔膜电解还原时，镀铂钛网上的Ｐｔ的腐蚀速率极低（＜２．５×１０－２μｍ／ａ），而在以阳离子交换膜作隔膜的电解还原中，镀铂钛网上的Ｐｔ有明显的腐蚀，其腐蚀速率为５．７μｍ／ａ。对这两种情况下Ｐｔ的腐蚀速率明显差别的原因进行了分析讨论。

三种四价铀制备技术的分析比较

通过调研国内外相关文献,归纳了国内外硝酸铀酰溶液制备硝酸铀技术开发与工程应用情况,分析比较了电解还原法、肼催化还原法和加氢还原法三种技术路线优点和不足。电解还原法主要优点是工艺简单,最大缺点是转化率相对较低;肼催化还原法在国内取得了技术突破,完成了工程科研,但国内外缺乏工程应用经验,且运行费用相对较高;氢催化还原法工艺优点和经济优势显著,且是国际上大厂应用的主流技术,但需要加快研发进度,提高技术成熟度。商业后处理大厂中,四价铀制备技术路线的选择应重点从转化率、工艺复杂程度、运行经济性、技术成熟度等方面进行分析评价。

钌电极电解还原法制备铀(Ⅳ)的研究

研究了在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３体系中，以镀钌钛网为阳极，钛板为阴极电解还原制备铀（Ⅳ）的方法；探讨了电流密度，肼浓度，铀浓度，硝酸浓度以及隔膜等对铀（Ⅵ）电解还原的影响，确定了电解还原制备铀（Ⅳ）最佳的工艺条件；在隔膜电解时，Ｕ（Ⅵ）的还原率可达１００％，而无隔膜电解还原时，Ｕ（Ⅵ）的还原率为６２％．