熔鹽電解從乏燃料中分離并回收An系元素是一種有前途的方法。在傳統(tǒng)的電精煉中,大部分鈾主要在不銹鋼陰極上進(jìn)行回收,而钚和其它次錒系元素及一些殘留鈾則沉積在液態(tài)Cd陰極上。但由于Ln系元素和An系元素的沉積電位在液態(tài)Cd陰極上是非常接近,沉積產(chǎn)物中通包含大量的Ln系元素,從而導(dǎo)致Ln/An的分離系數(shù)很低。為了獲得更高的Ln/An分離效率,尋找有效提高分離效果的液態(tài)陰極是此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。本文通過對(duì)比不同活性陰極的電化學(xué)行為,發(fā)現(xiàn)Al電極在乏燃料的熱解方面具有出色的Ln/An分離性能,但在電沉積過程中固-固擴(kuò)散速率非常慢,分離速率受到很大限制。同時(shí),在U和部分Ln系元素分離方面,Ga是一種具有很好分離效果的介質(zhì)。本研究將Al摻入Ga中形成Al-Ga合金,探索有效提高分離效果的液態(tài)陰極。研究結(jié)果如下:在LiCl-KCl熔體中,采用循環(huán)伏安、方波伏安以及開路計(jì)時(shí)電位法分別研究了Sm(Ⅲ)與Al(Ⅲ),Sm(Ⅲ)與Ga(Ⅲ)以及Sm(Ⅲ)、Ga(Ⅲ)與Al(Ⅲ)離子在鎢電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明:在LiCl-KCl-SmCl₃熔鹽中,以Li₃Bi作為參比...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 乏燃料后處理概況
        1.1.1 國外乏燃料后處理技術(shù)與研究現(xiàn)狀
        1.1.2 國內(nèi)乏燃料干法后處理研究現(xiàn)狀
    1.2 熔鹽電解精煉中活性液態(tài)陰極的研究
        1.2.1 電精煉中活性陰極的使用
        1.2.2 本課題活性陰極的研究
    1.3 課題思路及研究內(nèi)容
        1.3.1 課題思路
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑及設(shè)備
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)原理
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置與電極
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)電解槽
        2.3.2 電極體系的選擇
        2.3.3 熔鹽體系的選擇
    2.4 電化學(xué)測試方法
    2.5 實(shí)驗(yàn)樣品分析與表征
第三章 Sm(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)的電化學(xué)還原
    3.1 Sm(Ⅲ)在鎢電極上的電化學(xué)行為
    3.2 Sm(Ⅲ)和Al(Ⅲ)在鎢電極上的電化學(xué)行為
    3.3 Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在鎢電極上的電化學(xué)行為
    3.4 Sm(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在鎢電極上的電化學(xué)行為
    3.5 Sm(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在鎢電極上的電化學(xué)行為
    3.6 本章小結(jié)
第四章 Sm(Ⅲ)分別在Al、Ga及 Al-Ga合金電極上的電化學(xué)還原
    4.1 Sm(Ⅲ)在鋁電極上的電化學(xué)還原
    4.2 Sm(Ⅲ)在液態(tài)鎵上的電化學(xué)機(jī)理
    4.3 Sm(Ⅲ)在液態(tài)鋁鎵電極上的電化學(xué)機(jī)理
    4.4 Sm(Ⅲ)在鎢、液態(tài)鎵和鋁鎵電極上的對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Sm-Ga和 Sm-Ga-Al合金的制備與表征
    5.1 LiCl-KCl-SmCl₃-Ga Cl₃ 鉬網(wǎng)上制備合金
    5.2 LiCl-KCl-SmCl₃-Ga Cl₃-AlCl₃ 鉬網(wǎng)上制備合金
    5.3 在Al、液態(tài)鎵和Al-Ga合金電極上恒電流電解制備合金
        5.3.1 LiCl-KCl-SmCl₃ 熔鹽中Al電極上恒電流電解制備合金
        5.3.2 LiCl-KCl-SmCl₃ 熔體中液態(tài)鎵電極上恒電流電解制備合金
        5.3.3 LiCl-KCl-SmCl₃ 熔體中Al-Ga合金電極上恒電流電解制備合金
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的主要研究成果



本文編號(hào)：3869216