超臨界流體萃取鑭系和錒系元素研究進(jìn)展

剛發(fā)源，丁有錢，宋志君，李宇浩，符之海，岳遠(yuǎn)振，白 龍

中國原子能科學(xué)研究院 放射化學(xué)研究所，北京 102413

鑭錒系元素的分離是核工業(yè)當(dāng)下研究的熱點問題，最典型的是乏燃料后處理工藝中鈾和钚的分離，該工藝處理過程基體量大，所需分離的元素量少且珍貴。目前世界上唯一商用的乏燃料后處理流程采用的是傳統(tǒng)溶劑萃取的方法，該流程步驟復(fù)雜，且過程中使用了大量的有機(jī)試劑和酸堿溶液，導(dǎo)致大量二次廢液的產(chǎn)生。超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction, SFE)技術(shù)因其操作簡便且不產(chǎn)生二次廢液的特點，迅速成為近20年來核工業(yè)研究的熱點之一。近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，SFE因其過程高壓而帶來的對設(shè)備材料的質(zhì)量需求及安全性能方面的問題逐步得到解決。俄羅斯將其應(yīng)用于乏燃料中鈾的提取，與傳統(tǒng)方法相比顯現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。另外，對于核工業(yè)中產(chǎn)生的一些難溶渣(如CaF2渣、堿渣等)，傳統(tǒng)的水法根本無法處理，而超臨界流體(supercritical fluid, SCF)憑借其超強(qiáng)的溶解性和超高的滲透性，能輕而易舉地萃取難溶渣中的有用元素。綜上，SFE在鑭錒系元素萃取方面大有潛力，本文擬綜述近10年來SFE在鑭錒系元素萃取方面的研究進(jìn)展。

1 超臨界流體萃取介紹

SFE是一種以超臨界流體(supercritical fluid, SCF)作為流動相的分離技術(shù)。SCF是指溫度和壓力高于其臨界點的一種物態(tài)，它既不是液體，也不是氣體，但它具有液體的高密度、氣體的低粘度以及介于氣液態(tài)之間的擴(kuò)散系數(shù)的特征。一方面SCF密度通常比氣體密度高兩個數(shù)量級，具有較高的溶解能力；……