APOR流程1B槽中镎的走向行为研究  

Distribution Behavior of Neptunium in 1B Contactor in APOR Process

作　　者：李小该[1] 叶国安[1] 何辉[1] 唐洪彬[1] 李斌[1] 李会容[1] 

机构地区：[1]中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京102413

出　　处：《原子能科学技术》2010年第2期129-137,共9页Atomic Energy Science and Technology

摘　　要：从Np(Ⅴ,Ⅵ)与二甲基羟胺(DMHAN)、单甲基肼(MMH)反应动力学及有机相中Np(Ⅵ)的反萃动力学两方面实验考察了APOR流程1B槽中镎的走向行为。结果表明:DMHAN还原Np(Ⅵ)的速率很快,动力学方程为-dc(Np(Ⅵ))/dt=kc(Np(Ⅵ))c(DMHAN)/c0.6(H+),25℃时,反应速率常数k=289.8(mol·L-1)-0.4·min-1;进一步还原Np(Ⅴ)的速率则很慢,其中,DMHAN还原Np(Ⅴ)的动力学方程为-dc(Np(Ⅴ))/dt=kc(Np(Ⅴ))c(DMHAN)c(H+),25℃时,k=0.0236(mol·L-1)-2·min-1;MMH还原Np(Ⅴ)的动力学方程为-dc(Np(Ⅴ))/dt=kc(Np(Ⅴ))c0.36(MMH)c(H+),25℃时,k=0.0022(mol·L-1)-1.36·min-1。所以,1B槽中Np主要以Np(Ⅴ)形式存在。在扩散控制模式下,DMHAN和MMH对Np(Ⅵ)的反萃动力学方程分别为:dca(Np(Ⅵ))/dt=k(V/S)co0.,05(Np(Ⅵ)).co-0.14(TBP)ca-0.32(NO3-),25℃时,k=2.29×10-4(mol·L-1)0.96·cm-1·min-1;dca(Np(Ⅵ))/dt=k(V/S)co0.,063(Np(Ⅵ))co-0.27(TBP)ca-0.34(NO3-),25℃时,k=6.24×10-4(mol·L-1)0.98·cm-1·min-1。可见,DMHAN-MMH存在下,Np可被快速反萃入水相。基于以上的动力学参数以及工艺过程参数,可计算出1B槽中95%的Np进入水相。In order to explain the distribution of neptunium in 1B contactor, the kinetics of reaction between Np（Ⅵ ） and dimethylhyoxylamine （DMHAN） as well as Np （V） and DMHAN, Np（V） and methylhydrazine （MMH） was studied. The reaction rate is much faster between Np （VI） and DMHAN/MMH than that between Np （V） and DMHAN/MMH. The rate equation of the reaction between Np（VI） and DMHAN is obtained as --dc（Np（Vi））/dt=kc（Np（gI））c（DMHAN）/c0.6 （H＋ ）, and the apparent k is 289.8 （mol/L）-0.4 · min 1 at 25 ℃. The rate equation of the reaction between Np（V） and DMHAN is --dc（Np（V））/dt=kc（Np（V））c（DMHAN）c（H＋）, and k is 0. 023 6 （mol/L） 2 . min-1 at 25 ℃. The rate equation of the reaction between Np（V ） and MMH is -- dc （Np （V））/dt = kc （Np （V）） c0.36 （MMH） c （H＋）, and k is 0. 002 2 （mol/L）-1.36 min-1 at 25 ℃. When the process is controlled by diffusion, the stripping rate equation for Np from 30% TBP/OK by DMHAN is obtained as --dc（Np（VI））/dt=k（V/S）c0,0 （Np （Ⅵ） co--0.14 （TBP） co-0.322 （NO3-）, k is 2.29 × 10-4 （mol/L）0.96 · cm-1 . min-1 at 25 ℃, and --dc（Np（VI））/dt=k（V/S）co3 （Np（gl）） · c2.27（TBP）co-0.34（N03）, k is 6.24×10-4 （mol/L）0.98 · cm-1· min-1 at 25 ℃. Based on these kinetic parameters, the stripping efficiency of Np in 1B contactor is calculated as 95%.

关 键 词：镎 二甲基羟胺 单甲基肼 动力学 还原反萃 

分 类 号：O615.3[理学—无机化学]