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时间:2019-03-19
《试析新型钕离筛的制备及用于高放废液中提钕的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、天津大学硕士学位论文新型钕离筛的制备及用于高放废液中提钕的研究姓名:曹盛申请学位级别:硕士专业:化学工程指导教师:王榕树1999.11.1内容提要从高放废液中玄除锕系元素是核燃料后处理面临的一个重要课题。但到目前为止,无论是锕系元素分离工艺,还是锕系元素转变的工艺都还存在一些问题。针对高放废液的特点、分离锕系元素的难点以及钕与镅的相似性质,本文提出一种以磷酸锆为摹体,通过钕饱和及热力学重结晶制备对钕具有特殊选择性的高效提钕离予筛的合成方法,从中摸索提镅离了筛的合成方法和性质。同时对钕的水化学性质、离子筛的表面性质及钕(III)离了在固一液界面上的吸附行为和机理进行新的探索。滞0备提
2、钕离了筛的工艺参数如下:tZrOCl2.8H20浓度:40∥LH3P04浓度:809/LHCI浓度:lM热力学重结晶温度:500。C热力学重结晶时间:6h该离了筛在高放废液中除钕为表面络合反应,这一表面配位反应的性质由下式表示:SOH+Nd“=SONd!++H+2SOH+Nd3+=(S0)2Nd++2—3SOH+Nd3+=(SO)3Nd+3H+除钕机珲为典型的化学吸附作用,吸附初期吸附速率相当快,溶液中的大部分钕离了被除玄,后期则是缓慢的扩散过程。把该离子筛用于模拟高放废液发现:离\予筛对钕(III)具有相当高的选择性。斗、,本文的创新点似可归纳为:(1)在国内外首次利用新型功能化
3、无机离了交换剂一钕离子筛来提取和分离高放废液中的钕,且太除效果良好。(2)采用热重分析方法初步探讨了钕离予筛功能化反应的机理,发现在热处理之前将钕离了引入摹体中是制备对钕离了具有选择性的关键,热力学重结晶是成筛的丰要下段。关键词:钕提取,离了筛,钙钛矿,吸附机理AbstractRemovingActiniumfamilyfromHighLevelLiquidRadioactiveWastes(HLLW)isanimportanttask.Bynow,thetechnologiesofseparatingandconveaingActinideelementshavenotachie
4、ved.AccordingtothecharacteristicofHighLevelLiquidRadioactiveWastes(HLLW)andproblemsintreatingit,thepaperputsforwardakindofmethodtoprepareNeodymium—ionicsievefromasubstratesaturatedwithNdfN03)3solutionandfollowedbyaprocessofthermodynamicrecrystallization.ThesubstratewasZirconiumphosphate.Meanwh
5、ile,theaqueouschemistryofNd(III),theamphotericsurfaceoftheionicsieveandthebehaviorofNd(111)atthesolid—liquidinterfacewerediscussed.Theoptimumtechnologicalparametersofitspreparationareasfollow:concentrationofZirconiumoxychloridesolution:409/LconcentrationofPhosphoricacidsolution:909/Lconcentrat
6、ionofChlorhydricacidsolution:lMthermodynamicrecrystallizationtemperature:500"Cthermodynamicrecrystallizationtime:6hThespecificbindingofNd(tII)ionsontheionicsieveindilutesolutionsiSinterpretedassurfacecomplexreaction.Thecomplexpropertiesofsurfacecoordinationreactioncanbequantifiedbytheequilibri
7、a:SOH+Nd”=SONd:++H+2SOH+Nd“=(SOhNd’+2H+3SOH-·Nd3+=(SO)3Nd*3WThemechanismofremovingNeodymiumionsisatypicalchemicaladsorption.Theadsorptionrateisconsiderablyfastatthebeginningofadsorption,withagreatpartofNeodymiumionsinasolutionbeingremov
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