[发明专利]一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系

说明书

本发明公开了一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系。所述萃取方法包括以下步骤：以如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。本发明以邻菲罗啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作简单，萃取效率高，选择性好。

技术领域

本发明涉及一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系。

背景技术

乏燃料后处理的目的主要是为了回收其中的U和Pu，目前U和Pu的分离回收主要是通过PUREX(Plutonium and Uranium Extraction)流程完成，且该流程已得到了大规模的工业化应用。U和Pu分离后的强硝酸溶液称之为高放废液(HLW)，其中含有具有长期放射毒性(半衰期t^1/210³-10⁶年)的三价锕系离子MA(III)(如Am(III)和Cm(III)等)、钍、铀、镎、钚及其它具有放射性毒害的裂片产物。

为了消除或者最大限度降低MA(III)和长寿命裂变产物(LLFP)对环境和人类的长期潜在的放射性毒害，非常有必要将Am(III)、Cm(III)等从HLW中进行分离，然后进行嬗变处置。近年来核电由于能量密度大、污染少，不会排放造成温室效应气体而得到蓬勃发展，然而核电运行当中会不可避免的产生乏燃料。Am、Cm等元素是存在于乏燃料再循环处理产生的高放废液当中一种重要长寿命元素，其半衰期为几百到几万年，其放射性周期长危害大且含量高，对其分离并且回收意义重大。而直至今日高放废液中Am(III)、Cm(III)的分离尚处于研究阶段。

由于三价稀土离子RE(III)和三价锕系离子MA(III)的化学性质非常相似，最具代表性的是Eu(III)和Am(III)，二者具有相近的离子半径，相似的价电子层结构，和几乎一样的水溶液化学性质，是分离步骤中关键环节和难点问题，这使得RE(III)/MA(III)分离是国际分离科学前沿领域极具挑战性的课题。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有分离MA(III)或RE(III)的方法中存在萃取效率低的缺陷，当体系中同时存在MA(III)和RE(III)时，现有技术还存在难以对MA(III)和RE(III)进行选择性分离的缺陷，而提供了一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系，本发明以邻菲罗啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作简单，萃取效率高，选择性好。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种萃取方法，其包括以下步骤：以如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子；

其中，R¹、R²、R³和R⁴独立地为C₁～C₁₀直链或支链烷基。

所述R¹、R²、R³和R⁴中，所述C₁～C₁₀直链或支链烷基独立地优选为C₁～C₆直链或支链烷基，进一步独立地优选为C₂～C₄直链或支链烷基。

作为本发明的一个优选方案，所述R¹、R²、R³和R⁴同时为C₁～C₁₀直链或支链烷基。

作为本发明的一个优选方案，所述R¹、R²、R³和R⁴同时为C₁～C₆直链或支链烷基。