核级锆的熔盐制备与回收研究进展
周铭宇a,c,刘乐彬a,c,梅雷a,刘雅兰a,石伟群b(a 中国科学院 高能物理研究所 核能放射化学实验室)(b 上海交通大学 机械与动力工程学院 核燃料循环与核材料研究所)(c 中国科学院大学 化学科学学院)
摘要:核级锆是核电站反应堆的必备金属材料, 具有普通商用锆材无法企及的低中子吸收截面与耐腐蚀性, 兼具高经济价值与战略意义, 是关乎国家能源安全的储备性资源. 因此, 高效经济地制备和回收核级锆受到核科学工作者们的重视. 熔盐技术作为实现锆铪分离、金属锆制备及退役锆回收的重要途径, 具有流程简洁、适应性强等优势. 此综述概括了熔盐在核级锆全流程管理中的关键作用, 包括不同熔盐体系(氟化物、氯化物及氟氯混合盐体系)在金属锆制备和回收中的应用特性分析和对比. 此外, 重点对熔盐中锆离子的电还原行为进行了系统的梳理, 以推动核级锆的绿色冶金与循环利用.
关键词:核级锆;熔盐;电沉积;电精炼
目录介绍
1 引言
2 熔盐技术与核级锆制备
2.1 锆铪分离工艺
2.1.1 溶液体系的锆铪分离工艺
(1)分级结晶法(Fractional Crystallization)
(2)溶剂萃取法(Solvent Extraction)
(3)固相分离法(Solid-phase Extraction)
2.1.2 熔盐体系的锆铪分离工艺
(1)熔盐精馏法(Molten Salt Distillation)
(2)熔盐萃取法(Molten Salt Extraction)
(3)熔盐电解法(Molten Salt Electrolysis)
2.2 金属锆制备工艺
2.2.1 电沉积法制备金属锆
(1)NaCl基熔盐体系的发展
(2)其他熔盐体系的尝试
(3)电沉积技术的挑战.
2.2.2 FFC法制备金属锆
(1)FFC工艺机理
(2)FFC工艺还原二氧化锆
(3)还原机理和工艺优化.
2.2.3 USTB法制备金属锆
(1)ZrCxOy阳极的制备与优化
(2)ZrCxOy阳极的溶解行为
(3)工艺创新
3 熔盐技术与核级锆回收
3.1 化学法回收金属锆
(1)碘化法(Iodination Method)
(2)氯化法(Chlorination Method)
3.2 熔盐电精炼回收金属锆
3.2.1 氟化物熔盐中回收金属锆
(1)FLiNaK体系
(2)LiF-KF体系
(3)LiF-NaF体系
(4)其他氟化物体系
3.2.2 氯化物熔盐中回收金属锆
(1)CsCl基熔盐
(2)LiCl-KCl体系
4 熔盐体系设计的关键: 锆的电化学行为
4.1 氟化物熔体中锆的电还原行为
(1)FLiNaK熔体
(2)LiF-CaF2体系
(3)LiF-KF体系
(4)LiF-NaF体系
4.2 氯化物熔体中锆的电还原行为
4.2.1 LiCl-KCl熔体
4.2.2 NaCl熔体
4.2.3 NaCl-KCl熔体
(1)还原机理的初步认识
(2)还原机理认识的深化
4.3 氟离子对锆电还原行为的影响
4.3.1 F-对LiCl-KCl熔体中锆行为的影响
4.3.2 F-对NaCl-KCl熔体中锆行为的影响
5 总结与展望
©软件著作权归作者所有。本站所有文件均来源于网络,仅供学习使用,请支持正版!
转载请注明出处!

发表评论 取消回复