模擬镎钚溶液的微波濃縮轉型

樸昱曦，文明芬，陳 吉，王建晨

1.遼寧石油化工大學 機械工程學院，遼寧 撫順 113001；2.清華大學 核能與新能源技術研究院，北京 100084

高放廢液是核能應用過程中產生的危害性最大也是最難管理的廢物[1]。在用分離法處理我國濃縮的高放廢液時，流程中會產生草酸/镎钚混合溶液，此溶液以固定為主。

鮑衛民等[2-4]采用微波加熱高放廢液的方法，在適當微波功率下，控制高放廢液的加熱溫度在95～105 ℃，使高放廢液蒸發濃縮，控制加熱溫度在190～450 ℃，使高放廢液中的硝酸鹽分解，最后在700～800 ℃對分解后的固體物料進行10～30 min的灼燒，得到高放廢液中間固化體。

表1是高放廢液分離流程中產生的草酸與硝酸镎钚混合溶液的組成，由于草酸濃度高達0.4 mol/L，而镎的質量濃度0.47 g/L，钚的質量濃度僅有0.01 g/L。如果采用沉淀法轉型，則要消耗大量的堿中和硝酸，且镎钚的濃度太低，沉淀不完全；由于該分離液與鮑衛民處理的高放廢液組成不同，草酸濃度很高，如果采用硝酸破壞草酸的方法，則產生大量的二氧化碳和氮氧化物；微波減壓蒸餾濃縮不引入任何化學試劑，且加熱時間短，流程簡單易于控制，保留在濃縮體系中的草酸煅燒時還可以作為造孔劑，細化顆粒，增大比表面積，物料不易損失，并且餾出液還可以再次利用，節約能源。

表1 草酸/Np/Pu溶液成分

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

XH-200A祥鵠電腦微波固液相合成/萃取儀，北京祥鵠科技，微波功率0～1 000 W，微波頻率2 450 MHz；PHS-3C型pH計，上海精密科學儀器有限公司；85-2C型磁力加熱攪拌器，鞏義市峪儀器廠；……