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三烷基氧膦的合成与萃取性能研究

韩磊  
【摘要】: 在核能应用过程中,高放废液(High Level Liquid Waste)的处理已经成为一个棘手的难题。世界各国已经提出多种处理高放废液的流程,中国的TRPO流程被公认为最有前景的流程之一,该流程已经通过了实验室规模的热试验,取得了满意的成果。为了使TRPO流程更适应实际应用,需进一步开展TRPO流程的改进。本论文通过不同配比TRPO的合成方法的研究及对TRPO物理性质及萃取性能的分析,力求找到萃取性能和其它性能较好的TRPO产品。 实验首先采用烷基碘膦络合物水解法,合成16种不同原料配比的TRPO产品,并使用IR及GC对各产品的组分分布进行了表征;然后对所合成出的16种TRPO产品及三种不同产地的工业产品进行物理性能的研究,包括产品凝固情况、密度、水中溶解度、粘度、表面张力、乳化现象等;最后重点研究了19种TRPO产品在30%TRPO-煤油体系中,不同酸度条件下对La、Ce、Pr、Nd、Sm、Fe、Zr、U元素的萃取分配比及Zr、U元素的负载能力。 实验结果表明,烷基碘膦络合物水解法作为一种TRPO的合成方法,其合成路线简单,原料易得,且能以调节原料配比调节产品组分分布,真空蒸馏纯化后得到的产品纯度较高。合成产品中的长直链组D、I、J产品及短直链与短支链组K产品的各项物性指标较好,同时对于镧系元素、锆及铀元素的各项萃取性能均表现优异,并适用于6mol/l以下较广的酸度范围。上述几种产品与工业产品的相比,在萃取能力、三相及乳化特性等方面比三种工业产品好,可以作为今后研究工作的重点。


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