Проскок ТУЭ в продукт первой ступени восстановительной экстракции

На второй ступени восстановительной экстракции должно осуществляться отделение актиноидов от щелочноземельных элементов. Это происходит при использовании в качестве восстановителя также сплава Cd-Li. Задачей является выделение более 99,9 % каждого актиноида из солевой фазы. Столь высокое целевое значение степени выделения актиноидов приводит к тому, что на этой ступени восстанавливается и бόльшая часть РЗЭ. В табл. 3.8.6 приведены результаты двух тестов на степень выделения ТУЭ на второй ступени восстановительной экстракции.

Таблица 3.8.6

Выделение актиноидов на второй ступени восстановительной экстракции

На ступени электролитического выделения урана происходит очистка кадмия второй ступени восстановительной экстракции от актиноидов и РЗЭ, так что он может быть возвращен в процесс. На этой же ступени происходит выделение урана из кадмия и солевого расплава и его осаждение на твердом катоде.

Результаты пяти тестов на отмывание актиноидов из кадмиевого анода приведены в табл. 3.8.7.

Таблица 3.8.7

Выделение актиноидов из кадмиевого анода при электролизе

Трансурановые элементы во всех случаях выделяются с полнотой более 99 %, Степень выделения урана варьирует от 92,6 до 99,6 %.

Коэффициенты разделения урана и неодима, церия и празеодима приведены в табл. 3.8.8. Коэффициент разделения определяется как мольное отношение урана к другому элементу в катодном осадке к мольному отношению этих элементов в соли. Как правило, эти коэффициенты лежат в диапазоне 2000-10000.

Таблица 3.8.8

Коэффициенты разделения урана и РЗЭ при электроосаждении на катоде

Катодный осадок в электролизере, как правило, содержит 75 % мас. соли и содержание РЗЭ в прилипшей к катоду соли обычно было равно или даже больше, чем содержание РЗЭ в самом катодном осадке.

Тем не менее, работы CRIEPI показывают, что восстановительная экстракция из солевого расплава LiCl-KCl обеспечивает эффективное отделение ТУЭ от благородных металлов и щелочноземельных элементов. Хорошее отделение урана от РЗЭ достигается при электролизе в расплаве LiCl-KCl.