[发明专利]改进的钚雷克斯法及其应用

权利要求书

1.一种用于后处理废核燃料的方法，其连续地包括：

a)使通过将所述燃料溶解于硝酸而获得的第一硝酸水溶液中存在的铀、钚和其它锕系元素与裂变产物分离，该分离包括使用包含至少一种在有机稀释剂中的萃取剂的与水不混溶的溶剂相，从所述第一硝酸水溶液中共萃取铀(VI)、钚(IV)和其它锕系元素(IV)或(VI)，然后用第二硝酸水溶液洗涤所述溶剂相；

b)将铀和钚分成两股分离流，该分离包括使用含有能够还原钚(IV)至氧化态(III)的还原剂的第三硝酸水溶液，从步骤a)得到的所述溶剂相反萃取钚(III)；

c)使用第四硝酸水溶液从步骤b)得到的所述溶剂相反萃取铀(VI)；

d)浓缩步骤c)中得到的有关铀(VI)的硝酸水溶液；

其特征在于：将步骤d)中获得的某些经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液用于：

在步骤b)中反萃取以氧化态(IV)存在于由步骤a)得到溶剂相中的一种或多种锕系元素，或者

或在步骤b)和c)之间反萃取以氧化态(IV)存在于由步骤b)得到的溶剂相中的一种或多种锕系元素。

2.权利要求1的方法，其特征在于：所述一种或多种锕系元素(IV)是镎(IV)、钍(IV)和/或钚(IV)。

3.权利要求1的方法，其特征在于：步骤b)包括在分离的反应器中进行的两个子步骤，即：

i)第一子步骤，其包括从由步骤a)得到的所述溶剂相反萃取大部分钚(III)，以及

ii)第二子步骤，其包括完成从由步骤a)得到的所述溶剂相反萃取钚(III)，并且特征在于：

所述经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液部分用于在子步骤ii)中反萃取锕系元素(IV)。

4.权利要求3的方法，其特征在于：所述经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液部分被引入进行子步骤ii)的反应器中，并在其中补充硝酸、能够还原钚(IV)至钚(III)的还原剂和抗亚硝酸剂。

5.权利要求1的方法，其特征在于：所述经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液部分用于在为此反萃取特别配置的抽提器中反萃取锕系元素(IV)。

6.权利要求5的方法，其特征在于：步骤b)包括在分离的反应器中进行的两个子步骤，即：

i)第一子步骤，其包括从由步骤a)得到的所述溶剂相反萃取大部分的钚(III)，以及

ii)第二子步骤，其包括完成从由步骤a)得到的所述溶剂相反萃取钚(III)，

所述经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液部分被引入抽提器中，该抽提器由进行子步骤ii)的抽提器提供溶剂相，并在其中补充了硝酸。

7.权利要求1的方法，其特征在于：混合由步骤a)或步骤b)得到的溶剂相和所述经浓缩的铀(VI)的硝酸溶液部分，然后分离该混合物，成为溶剂相和含反萃取过的一种或多种锕系元素(IV)的硝酸水相，由此完成一种或多种锕系元素(IV)从由步骤a)或步骤b)得到的所述溶剂相的反萃取。

8.权利要求7的方法，其特征在于：它另外包含以下步骤：将所述含有反萃取过的一种或多种锕系元素(IV)的硝酸水相用另外的与水不混溶的溶剂相洗涤一次或多次，该与水不混溶的溶剂相包含在有机稀释剂中的铀(VI)萃取剂。

9.权利要求8的方法，其特征在于：所述另外的与水不混溶的溶剂相中的铀(VI)萃取剂和有机稀释剂与步骤a)中使用的溶剂相中的相同。

10.前述权利要求之一的方法，其特征在于：步骤a)中使用的溶剂相包含磷酸三正丁酯作为萃取剂。

11.前述权利要求之一的方法，其特征在于：步骤a)中使用的溶剂相包含氢化四聚丙烯作为有机稀释剂。

12.前述权利要求之一的方法，其特征在于：所述能够还原钚(IV)至钚(III)的还原剂是硝酸亚铀。

13.权利要求4或6的方法，其特征在于：所述经浓缩的铀(VI)的硝酸水溶液部分另外补充了一种或多种络合锕系元素(IV)的试剂。

14.前述权利要求之一的方法，其特征在于：在步骤b)中或步骤b)和c)之间主要被反萃取的锕系元素(IV)是镎。

15.权利要求1-14之一的方法用于后处理基于氧化铀、铀和钚的混合氧化物或铀和钍的混合氧化物的废核燃料的用途。