[发明专利]含镅废料的回收方法

说明书

本发明涉及一种含镅废料的回收方法。该含镅废料的回收方法中，先将含镅废物溶于盐酸液中，得到含镅溶液，含镅废物含有镅元素及其络合物；将含镅溶液蒸发干燥后，加入硝酸溶液，得到含镅的硝酸液；将含镅的硝酸液经离子交换树脂进行吸附处理，然后解吸附，得到镅离子溶液，离子交换树脂的活性基团包括磺酸基、膦酸基或酰胺基中的任意一种。该方法能从成分复杂的含镅废物中分离回收镅，分离效率高，且条件温和，得到高纯的镅离子溶液能用于放化实验，实现废物的再利用，如此降低了实验室放射性废物的处理量和处理成本，极大缓解放射性废物处理的压力。

技术领域

本发明涉及放射性金属处理技术领域，特别是涉及一种含镅废料的回收方法。

背景技术

随着我国碳达峰、碳中和承诺逐渐落地执行，清洁能源在我国能源结构中的比重将越来越重。核能作为一种清洁能源，具有能量密度高、碳排放量少、铀资源储量大等优点，在实现碳中和目标过程中将产生重要作用。核电运行会产生大量乏燃料，乏燃料中含有大量可回收利用的铀、钚等资源及具有长期放射性的镅等次锕系核素。现有技术中采用“闭式循环”的核能利用策略，将乏燃料中的铀、钚进行分离回收再利用，同时将镅等次锕系等长寿核素进行分离，减少需要通过地质处置法处理的放射性废物量。

镅(Am)作为乏燃料的重点次锕系核素，为了解决其在乏燃料后处理中分离难题，技术人员对其物化性质分析以及分离行为进行了广泛研究。放射化学实验利用Am元素进行氧化、分离、固体化学等研究时，会产生大量含Am的废物，包括含Am废液和含Am固体废物，由于Am元素固有的毒性和强放射性，这些含Am的放射性废物很难通过传统的分离提纯技术处理达到直接排放的标准。传统技术中主要通过集中贮存的方式进行处理，为了实现含Am放射性废物的最小化，减轻含Am放射性废物的贮存负担，技术人员尝试从这些含Am放射性废物中分离回收Am，然而传统的乏燃料后处理技术仍停留在实现铀和钚的分离回收的阶段，但其中镅(Am)等次锕系核素难以有效分离回收。且放射化学实验产生的含Am废物一般为固液混合物，成分复杂，且其固体成分的性质稳定，其中含有Am、各种能与Am络合或配位的配体及两者形成的络合物，通过传统的分离技术，难以从含Am废物中有效分离回收镅(Am)。

因此，现有技术仍有待改善。

发明内容

基于此，本发明提供了一种含镅废料的回收方法，该方法能从成分复杂的含镅废物中分离回收镅，且分离效率高。

本发明的技术方案如下。

本发明的一方面，提供了一种含镅废料的回收方法，包括以下步骤：

将含镅废物溶于盐酸液中，得到含镅溶液，所述含镅废物含有镅元素及其络合物；

将所述含镅溶液蒸发干燥后，加入硝酸溶液，得到含镅的硝酸液；

将所述含镅的硝酸液经离子交换树脂进行吸附处理，然后解吸附，得到镅离子溶液；所述离子交换树脂的活性基团包括磺酸基、膦酸基或酰胺基中的任意一种。

在其中一些实施例中，所述离子交换树脂的活性基团为磺酸基。

在其中一些实施例中，所述离子交换树脂为含磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物。

在其中一些实施例中，所述吸附处理的步骤采用动态吸附；在所述吸附处理的步骤中，所述含镅的硝酸液的流速为0.5mL/min～1.5mL/min。

在其中一些实施例中，所述含镅的硝酸液与所述离子交换树脂的动态吸附接触时间为3分钟～10分钟。

在其中一些实施例中，所述解吸附的步骤中，采用浓度为4mol/L～7mol/L的盐酸溶液作洗脱液，所述洗脱液的流速为0.3mL/min～0.7mL/min。

在其中一些实施例中，在所述吸附处理的步骤之后，且在所述解吸附的步骤之前，还包括如下步骤：