Cu和Mg電極上熔鹽電解提取分離鐠、釓、鉺的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-12-21 22:47
乏燃料干法后處理是使核燃料持續(xù)利用的重要技術(shù)之一,該技術(shù)主要是通過熔鹽電解的方法,提取分離錒系元素和稀土元素（中子毒物）,使核燃料再循環(huán)利用。本文以裂變元素Pr、Gd和Er為研究對象,在Cu和Mg電極上采用熔鹽電解方法提取分離這三種稀土。通過研究它們在不同電極上的電化學(xué)行為以及還原過程的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué),為乏燃料干法后處理提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文研究了Pr（Ⅲ）、Gd（Ⅲ）和Er（Ⅲ）離子在Cu電極上沉積形成金屬間化合物的電化學(xué)行為,分別采用循環(huán)伏安、方波伏安和開路計(jì)時(shí)電位等方法測定了電沉積過程參數(shù)。對于Pr的沉積,實(shí)驗(yàn)表明Pr（Ⅲ）離子的還原是一步三電子轉(zhuǎn)移過程。通過不用溫度的開路計(jì)時(shí)電位曲線,計(jì)算了Cu6Pr的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能、生成焓和生成熵。在Cu電極上恒電位電解提取稀土Pr。通過ICP-AES分析檢測Pr（Ⅲ）離子在電化學(xué)提取過程的濃度變化,獲得不同時(shí)間的提取率,提取率最高達(dá)到99.8%。對于Gd（Ⅲ）離子的沉積,實(shí)驗(yàn)表明Gd（Ⅲ）離子的還原也是一步三電子轉(zhuǎn)移過程。通過開路計(jì)時(shí)電位檢測到6種金屬間化合物Cu7Gd、Cu<...
【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：122 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)方案
Table 2.2 Experimental apparatus and instruments稱 型號(hào) 生產(chǎn)廠作站 PGSTAT302N 瑞士萬通有射儀 TTR-IIIB 日本理學(xué)顯微鏡 JSM-6480A 日本 JEO原子發(fā)射光譜儀 IRIS Intrepid II 美國熱電阻爐 SX-4-10 哈爾濱龍江阻爐 SG2-1.5-10 哈爾濱龍江流電源 WYK-3010 揚(yáng)州華泰電子圖置圖。1.剛玉坩堝；2.剛玉套筒；3.出氣閥；4.熱電偶；5.工作電極；8.充氣閥；9.井式電阻爐。
哈爾濱工程大學(xué)博士學(xué)位論文.1 虛線為 LiCl-KCl 熔鹽體系在 W 電極的空白體系循環(huán)伏安曲線，只能檢峰 A′/A，因此，A′/A 為 Li(I)離子的氧化還原峰。實(shí)線為 LiCl-KCl-PrCl3熔的循環(huán)伏安曲線，除了能檢測到氧化還原峰 A′/A 以外，在電位-2.08 V/-一對氧化還原峰。由 W-Li 和 W-Pr 相圖可知道，它們并沒有金屬間化合物′/B 為 Pr(III)離子的氧化還原峰。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全球乏燃料后處理現(xiàn)狀與分析[J]. 孫學(xué)智,羅朝暉. 核安全. 2016(02)
[2]熔鹽電解制備鋁釹中間合金及其機(jī)理[J]. 廖春發(fā),羅林生,王旭,湯浩. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(12)
[3]Dy（Ⅲ）離子在LiCl-KCl熔鹽中的電化學(xué)行為及Dy-Ni金屬間化合物的選擇性制備（英文）[J]. 李梅,孫婷婷,劉斌,韓偉,孫揚(yáng),張密林. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]LiCl-KCl熔鹽體系中鐠（Ⅲ）在鎳電極上的電化學(xué)行為[J]. 李梅,李煒,韓偉,張密林,顏永得. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]RE-Mg-Ni系儲(chǔ)氫電極合金的研究進(jìn)展[J]. 李一鳴,張羊換,任慧平. 稀有金屬. 2014(05)
[6]MgCl2在LiCl-KCl熔鹽中的電化學(xué)特性（英文）[J]. 唐浩,顏永得,張密林,薛云,張志儉,杜衛(wèi)超,何輝. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]淺談稀土元素的應(yīng)用[J]. 王彬. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2013(12)
[8]熔鹽電解法制備稀土合金研究進(jìn)展[J]. 郭探,王世棟,葉秀深,李權(quán),劉海寧,郭敏,吳志堅(jiān). 中國科學(xué):化學(xué). 2012(09)
[9]乏燃料后處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 廖映華,云虹,王春. 四川化工. 2012(04)
[10]Electrochemical behaviour of erbium and preparation of Mg-Li-Er alloys by codeposition[J]. 曹鵬,張密林,韓偉,顏永得,魏樹權(quán),鄭濤. Journal of Rare Earths. 2011(08)
博士論文
[1]鈉冷快堆嬗變研究[D]. 胡赟.清華大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3545317
【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：122 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)方案
Table 2.2 Experimental apparatus and instruments稱 型號(hào) 生產(chǎn)廠作站 PGSTAT302N 瑞士萬通有射儀 TTR-IIIB 日本理學(xué)顯微鏡 JSM-6480A 日本 JEO原子發(fā)射光譜儀 IRIS Intrepid II 美國熱電阻爐 SX-4-10 哈爾濱龍江阻爐 SG2-1.5-10 哈爾濱龍江流電源 WYK-3010 揚(yáng)州華泰電子圖置圖。1.剛玉坩堝；2.剛玉套筒；3.出氣閥；4.熱電偶；5.工作電極；8.充氣閥；9.井式電阻爐。
哈爾濱工程大學(xué)博士學(xué)位論文.1 虛線為 LiCl-KCl 熔鹽體系在 W 電極的空白體系循環(huán)伏安曲線，只能檢峰 A′/A，因此，A′/A 為 Li(I)離子的氧化還原峰。實(shí)線為 LiCl-KCl-PrCl3熔的循環(huán)伏安曲線，除了能檢測到氧化還原峰 A′/A 以外，在電位-2.08 V/-一對氧化還原峰。由 W-Li 和 W-Pr 相圖可知道，它們并沒有金屬間化合物′/B 為 Pr(III)離子的氧化還原峰。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全球乏燃料后處理現(xiàn)狀與分析[J]. 孫學(xué)智,羅朝暉. 核安全. 2016(02)
[2]熔鹽電解制備鋁釹中間合金及其機(jī)理[J]. 廖春發(fā),羅林生,王旭,湯浩. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(12)
[3]Dy（Ⅲ）離子在LiCl-KCl熔鹽中的電化學(xué)行為及Dy-Ni金屬間化合物的選擇性制備（英文）[J]. 李梅,孫婷婷,劉斌,韓偉,孫揚(yáng),張密林. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]LiCl-KCl熔鹽體系中鐠（Ⅲ）在鎳電極上的電化學(xué)行為[J]. 李梅,李煒,韓偉,張密林,顏永得. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]RE-Mg-Ni系儲(chǔ)氫電極合金的研究進(jìn)展[J]. 李一鳴,張羊換,任慧平. 稀有金屬. 2014(05)
[6]MgCl2在LiCl-KCl熔鹽中的電化學(xué)特性（英文）[J]. 唐浩,顏永得,張密林,薛云,張志儉,杜衛(wèi)超,何輝. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]淺談稀土元素的應(yīng)用[J]. 王彬. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2013(12)
[8]熔鹽電解法制備稀土合金研究進(jìn)展[J]. 郭探,王世棟,葉秀深,李權(quán),劉海寧,郭敏,吳志堅(jiān). 中國科學(xué):化學(xué). 2012(09)
[9]乏燃料后處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 廖映華,云虹,王春. 四川化工. 2012(04)
[10]Electrochemical behaviour of erbium and preparation of Mg-Li-Er alloys by codeposition[J]. 曹鵬,張密林,韓偉,顏永得,魏樹權(quán),鄭濤. Journal of Rare Earths. 2011(08)
博士論文
[1]鈉冷快堆嬗變研究[D]. 胡赟.清華大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3545317
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3545317.html
最近更新
教材專著
