溶盐/液态金属还原萃取稀土及Al-Gd合金阳极溶解

发布时间：2021-08-20 09:32

　　乏燃料后处理是充分利用铀资源,保障核能可持续发展,保护环境的关键技术之一,通过乏燃料后处理,可以显著减少放射性废物体积和毒性。其中熔盐液态金属的还原萃取和电解精炼被认为是有前途的干法后处理技术。因此,本文采用熔盐/液态金属还原萃取法和电解精炼法进行稀土元素的分离。在CaF₂-LiF熔液体系中分别以液态金属Pb-Li、Bi-Li和Al-Li作为还原萃取剂,研究还原萃取熔盐中的稀土元素;同时在KCl-LiCl熔盐中研究了Al-Gd合金的电解精炼。具体研究内容如下:1.在1123 K的温度下,在CaF₂-LiF熔盐体系中分别以液态金属（Pb-Li、Bi-Li和Al-Li）还原萃取稀土（Sm,Eu,Ce）。首先采用方波伏安法测定还原峰电流与稀土离子浓度的关系,绘制标准工作曲线;然后分别研究了Sm、Eu、Ce在CaF₂-LiF熔盐体系中,以不同萃取剂进行还原萃取过程,并利用标准工作曲线检测了在氟化物熔融盐LiF-CaF₂-RE³⁺/液态金属还原萃取RE³⁺（Sm,E... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

萃取剂合金电解制备装置

2.氩气和氯气出口；3.盖子；4.井式电阻炉； 5.双孔套管；6.坩埚；7.液璃套筒；9.热电偶；10.熔盐；11.钨丝；12.石墨棒图 2.1 萃取剂合金电解制备装置

尔滨工程大学硕士学位论文141. 电阻炉 2. 氩气入口 3. 工作电极 4. 参比电极 5. 辅助电极 6. 热电偶 7. 氯气出口 8. 刚玉套筒 9. 坩埚图 2.3 阳极溶解装置图2.3 实验方法熔盐还原萃取稀土元素的实验步骤包括：熔盐电解质的预处理；熔盐还原萃取稀土元素。每部分的具体内容介绍如下；（一）萃取剂（Pb/Bi/Al-Li）的制备：将 LiCl 与 KCl 以 38：45（g）的比例混匀放入 513 K 马弗炉中，干燥 24h，然后将混合的盐放入井式炉中熔融，炉温控制在 823K，熔融后在熔盐中加入 30 g 单质 Pb/Bi/Al，在熔融盐完全熔融后形成熔融盐/液态金属。最后，如图 2.1 所示，将预先准备好的电极和设备安装在氩气中。利用直流稳压电源进行恒电流电解。阳极为碳棒阴极为液态金属，熔融盐中的熔融金属相就是实验所需的萃取剂 Pb/Bi/Al-Li 合金。（二）还原萃取：在制备萃取剂合金后，往 1123 K 温度下的 LiF-CaF2（80.5:19.5wt.%）熔融盐中加入氟化物稀土

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3353257