[发明专利]处理由溶解废核燃料产生的硝酸水溶液的方法

权利要求书

1.在一次循环中处理由废核燃料溶解在硝酸中产生的水溶液的方法，该水溶液包括铀、钚、镅、锔和含锝的裂变产物，该循环包括以下步骤：

a)从该水溶液中共萃取铀和钚，该共萃取包括使该水溶液与含1mol/L～2mol/L的N,N-二(2-乙基己基)-3,3-二甲基丁酰胺的有机溶液或者N,N-二(2-乙基己基)-异丁酰胺与N,N-二(2-乙基己基)-正丁酰胺作为萃取剂溶解在有机稀释剂中的混合物在萃取器中进行至少一次接触，随后将该水溶液与该有机溶液分离；

b)对由步骤a)产生的有机溶液进行针对镅、锔和裂变产物的净化，该净化包括使该有机溶液与含0.5mol/L～6mol/L的硝酸的水溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离；

c)使由步骤b)产生的有机溶液中所含的铀和钚分配到水溶液和有机溶液中，该水溶液包括钚且不含铀，或者包括钚与铀的混合物，并且该有机溶液包括铀且不含钚，该分配包括：

c₁)脱除由步骤b)产生的有机溶液中处于氧化态+IV的钚和一部分铀，该脱除包括使该有机溶液与含0.1mol/L～0.5mol/L的硝酸的水溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离；

c₂)对由c₁)产生的水溶液中所含的全部或部分的铀部分进行萃取，该萃取包括使由c₁)产生的水溶液与和步骤a)中使用的有机溶液相同的有机溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该水溶液与该有机溶液分离；

d)对由c₁)产生的有机溶液进行针对锝的净化，该净化包括：

d₁)脱除由c₁)产生的有机溶液中处于氧化态+IV的锝，该脱除包括使该有机溶液与含0.1mol/L～3mol/L的硝酸和至少一种能够将锝从氧化态+VII还原成氧化态+IV的还原剂或能够在水相中稳定锝的络合剂的水溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离；

d₂)对由d₁)产生的水溶液中所含的铀部分进行萃取，该萃取包括使该水溶液与和步骤a)中使用的有机溶液相同的有机溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离；

e)脱除由d₁)产生的有机溶液中的铀，该脱除包括使由步骤d₁)产生的有机溶液与含不超过0.05mol/L的硝酸的水溶液在萃取器中进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离；以及

f)对由步骤e)产生的有机相进行再生；

由此获得针对镅、锔和含锝的裂变产物进行净化的第一水溶液和第二水溶液，该第一水溶液由c₂)产生，包括钚且不含铀，或者包括钚与铀的混合物，并且该第二水溶液由步骤e)产生，包括铀且不含钚。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)的有机溶液包括1.3mol/L～1.4mol/L的N,N-二(2-乙基己基)-3,3-二甲基丁酰胺。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)的有机溶液包括1.35mol/L～1.45mol/L的N,N-二(2-乙基己基)-异丁酰胺和N,N-二(2-乙基己基)-正丁酰胺。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤a)的有机溶液中所含的N,N-二(2-乙基己基)-异丁酰胺与N,N-二(2-乙基己基)-正丁酰胺的摩尔比为1.75～1.85。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤a)的有机溶液包括0.9mol/L的N,N-二(2-乙基己基)-异丁酰胺和0.5mol/L的N,N-二(2-乙基己基)-正丁酰胺。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其中，步骤b)的水溶液包括4～6mol/L的硝酸。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤b)进一步包括对有机溶液进行脱酸，该脱酸包括使该有机溶液与含不超过1mol/L的硝酸的水溶液进行至少一次接触，随后将该有机溶液与该水溶液分离。