三种中性磷萃取剂萃取分离铀(Ⅵ)与钍(Ⅳ)的研究

以磺化煤油作稀释剂,比较研究了三种中性磷萃取剂甲基膦酸二甲庚酯(P350)、磷酸三异戊酯(TiAP)和磷酸三丁酯(TBP)在HNO3溶液中对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)及自身对HNO_3的萃取行为。分别考察了两相接触时间、酸度、萃取剂浓度和温度对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)萃取分配比的影响。结果表明它们萃取HNO_3均形成1∶1型萃合物。随HNO_3浓度增加,U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的萃取分配比先增大后减小。相同条件下,P350对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的萃取能力及铀/钍分离选择性显著大于TiAP和TBP。当被萃水相存在大量Th(Ⅳ)时,Th(Ⅳ)对U(Ⅵ)的萃取有盐析作用,U(Ⅵ)的分配比增加;Th(Ⅳ)的分配比下降。斜率分析表明三种萃取剂与U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)分别形成2∶1和3∶1型萃合物。同时,给出了表观萃取平衡常数Kex和萃取反应热力学函数ΔH、ΔS和ΔG的值。用ICP-AES分析方法,还对三种萃取剂在不同浓度的HNO_3溶液中的溶解度进行了测定。此外,还测定了三者萃取Th(Ⅳ)的极限有机相浓度(LOC)。