Cu和Mg电极上熔盐电解提取分离镨、钆、铒的研究

发布时间：2021-12-21 22:47

　　乏燃料干法后处理是使核燃料持续利用的重要技术之一,该技术主要是通过熔盐电解的方法,提取分离锕系元素和稀土元素（中子毒物）,使核燃料再循环利用。本文以裂变元素Pr、Gd和Er为研究对象,在Cu和Mg电极上采用熔盐电解方法提取分离这三种稀土。通过研究它们在不同电极上的电化学行为以及还原过程的动力学和热力学,为乏燃料干法后处理提供了重要的理论和实验依据。本文研究了Pr（Ⅲ）、Gd（Ⅲ）和Er（Ⅲ）离子在Cu电极上沉积形成金属间化合物的电化学行为,分别采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等方法测定了电沉积过程参数。对于Pr的沉积,实验表明Pr（Ⅲ）离子的还原是一步三电子转移过程。通过不用温度的开路计时电位曲线,计算了Cu₆Pr的标准摩尔生成吉布斯自由能、生成焓和生成熵。在Cu电极上恒电位电解提取稀土Pr。通过ICP-AES分析检测Pr（Ⅲ）离子在电化学提取过程的浓度变化,获得不同时间的提取率,提取率最高达到99.8%。对于Gd（Ⅲ）离子的沉积,实验表明Gd（Ⅲ）离子的还原也是一步三电子转移过程。通过开路计时电位检测到6种金属间化合物Cu₇Gd、Cu<... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

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实验方案

Table 2.2 Experimental apparatus and instruments称 型号 生产厂作站 PGSTAT302N 瑞士万通有射仪 TTR-IIIB 日本理学显微镜 JSM-6480A 日本 JEO原子发射光谱仪 IRIS Intrepid II 美国热电阻炉 SX-4-10 哈尔滨龙江阻炉 SG2-1.5-10 哈尔滨龙江流电源 WYK-3010 扬州华泰电子图置图。1.刚玉坩埚；2.刚玉套筒；3.出气阀；4.热电偶；5.工作电极；8.充气阀；9.井式电阻炉。

哈尔滨工程大学博士学位论文.1 虚线为 LiCl-KCl 熔盐体系在 W 电极的空白体系循环伏安曲线，只能检峰 A′/A，因此，A′/A 为 Li(I)离子的氧化还原峰。实线为 LiCl-KCl-PrCl3熔的循环伏安曲线，除了能检测到氧化还原峰 A′/A 以外，在电位-2.08 V/-一对氧化还原峰。由 W-Li 和 W-Pr 相图可知道，它们并没有金属间化合物′/B 为 Pr(III)离子的氧化还原峰。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3545317