DE2929298A1

DE2929298A1 - Verfahren zur wiedergewinnung von aktiniden-werten

Info

Publication number: DE2929298A1
Application number: DE19792929298
Authority: DE
Inventors: Earl Philip Horwitz; George Webster Mason
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1980-02-14
Also published as: GB2027257A; GB2027257B; JPS5520297A; US4208377A; IT1122308B; CA1106615A; BE877771A; IT7924612A0; FR2434785A1

Description

DEPARTMENT OF ENERGY,

Washington, D.C, U.S.A.

Verfahren zur Wiedergewinnung von Aktiniden-

Werten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Aktiniden-Werten. Speziell bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung von Abfallkarbonatlösungen, die zur Scrubber-Behandlung von Aktiniden und anderen Werten und organischen radiolytischen und hydrolytischen Zerfallsprodukten aus neutralen phosphororganischen Verbindungen verwendet wurden, die als Extraktionmittel in Kernbrennstoff-Aufbereitungszyklen verwendet wurden, um so die Aktiniden-Werte wiederzugewinnen.

Bei dem Purex-Verfahren zur Wiederaufbereitung von bestrahlten Kernbrennstoffen wird ein neutrales phosphororganisches Extraktionsmittel, wie beispielsweise Tri-n-butylphosphat (TBP) oder Dihexyl-N^-diäthylcarbamylmethylenphosphonat-(DHDECMP)-phosphat mit einem normalen Paraffinkohlenwasserstoff, wie beispielsweise n-Dodecan,verdünnt, und zur Wiedergewinnung der Aktiniden aus einer wässrigen Salpetersäure-Speiselösung verwendet. Während der Wiederaufbereitung werden die Extraktionsmittel hoher anderer Radioaktivität und anderen ungünstigen Bedingungen ausgesetzt, die bewirken, daß das Extraktionsmittel eine signifikante radiolytische und hydrolytische Degradierung erfährt, wobei saure Extraktionsmittel gebildet werden, wie beispielsweise Dibutylphosphorsäure (HDBP) und Monobutylphosphorsäure (H„MBP), die ihrerseits das Extraktionsverfahren und auch die Wiedergewinnung der

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Aktiniden aus dem Extraktionsmittel, stören. Diese Degradierungs- oder Zerfallsprodukte sind selbst gute Extraktionsmittel, und zwar speziell für sechs- und vierwert ige AkLiniden und bestimmte Spaltprodukte, wie beispielsweise Ruthenium und Zirkon. Die Extraktionsmittel besitzen besonders hohe Verteilungsverhältnisse bei den niedrigen Säurekonzentrationen, verwendet zur Rückextraktion von U(VI) und Pu(IV) aus TBP und von U(VI), Np(IV), Pu(IV) und Am(III) aus DHDECMP. Somit werden während der Strip-Operationen extrahierbare Komplexe von Aktiniden und Zirkon gebildet. Bei hohen Konzentrationen der Zerfallsprodukte können die extrahierbaren Komplexe ausfallen, und zwar manchmal in ausreichenden Mengen, um die Flüssigkeit-Flüssigkeit-Extraktionsoperationen zu stören.

Die TBP- und DHDECMP-Extraktionslösungen müssen periodisch gereinigt werden, so daß sie wieder zurück in das Extraktionsverfahren geführt werden können. Dies erfolgt derzeit durch deren Kontaktierung mit einer Natriumcarbonat-Scrubber-Lösung, die wasserlösliche Natriumsalze mit den sauren Extrationsmitteln bildet. Zudem bildet die Scrubber-Lösung auch Karbonat-Komplexe der Aktiniden und von Zirkon, die in Überschuß Karbonat ziemlich gut lösbar sind. Somit besteht die Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösung, die sich aus der Kontaktierung mit dem TBP-Dodecan-Extraktionsmittel ergibt, im wesentlichen aus NaHCO-.-NaNO., und kann unterschiedliche Mengen an Natriumdibutylphosphat (NaDBP), Dinatrium-monohutylphosphat (Na-MBP), Karbonate-Aktiniden und Karbonate-Zirkonium-Komplexen, und zwar abhängig von dem Ausmaß der Hydrolyse und Radiolyse. Analoge Abfälle von DHDECMP-diisopropylbenzol-(DIPB)-Verarbeitungensind ähnlich in Zusammensetzung, aber enthalten Mono- und Di-Säuresalze, gebildet durch Hydrolyse der Ester-Gruppen in DHDECMP.

Derzeit sind die Scrubber-Abfallösungen, die die Aktiniden- und Zerfallsprodukte enthalten, welche sich bei der Reinigung der organischen Extraktionsmittel ergeben, in Behältern aus rostfreiem Stahl aufbewahrt. Da jedoch bis zu 6 kg Aktiniden

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in den Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen enthalten sein können, die sich aus der Reinigung von Extraktionsmitteln ergeben, die zur Bearbeitung einer metrischen Tonne von Leichtwasser-Reaktor-Brennstoff verwendet wurden, so ist es wichtig, daß ein Verfahren gefunden wird, um diese Aktiniden wiederzugewinnen und zu konzentrieren, und zwar für eine entsprechende und geeignete Langzeitaufbewahrung.

Die effiziente Entfernung der Aktiniden und Spaltprodukte aus den Jatriumcarbonat-Scrubber-Abfallösungen zeigt verschiedene Pro! Lerne. Beispielsweise ergibt die Neutralisierung der Karbonatlösungen mit HNO₃, gefolgt von Kationenaustauschung, eine schlechte Metallionenabsorption auf dem Harz, die Ausfällungsbildung einiger der Metallionen als Komplexe der Zerfallsprodukte und eine übermäßige Säulenverstopfung. Das Ansäuern der Karbonatlösungen mit überschüssiger HNO₃ gefolgt von der Extraktion mit TBP oder bevorzugt DHDECMP, ergibt den schnellen Aufbau hoher Konzentrationen von sauren Zerfallsprodukten, die eine effiziente Rückextraktion verhindern. Es gibt somit keine zufriedenstellenden Verfahren für die effiziente und effektive Wiedergewinnung der Aktiniden-Werte aus Scrubber-Abfallösungen, so daß die Aktiniden verwendet oder für Langzeitlagerung vorbereitet werden können.

Es wurde ein Verfahren entwickelt, um die Aktiniden-Werte wiedergewinnbar zu machen, und zwar aus Natriumcarbonat-Scrubber-Abfallösungen, wobei durch dieses Verfahren zahlreiche der oben erwähnten Probleme eliminiert werden. Es wurde festgestellt, daß durch Extraktion der radiolytischen und hydrolytischen Zerfallsprodukte aus den Scrubberlösungen weg es relativ leicht wird, die Aktinidenwerte aus der Abfallösung wiederzugewinnen für die weitere Verarbeitung oder Aufbewahrung. Demgemäß wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Wiedergewinnbarmachen der Aktinidenwerte die die Aktiniden und andere Werte und radiolytische und hydrolytische Zerfallsprodukte/ Enthaltende Natriumcarbonat-Scrubber-Abfallösung mit Mineralsäure angesäuert zur Bildung einer Speiselösung, die dann kontaktiert wird mit einem mit Wasser nicht mischbaren

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hoch-polaren organischen Extraktionsmittel, welches selektiv die radiolytischen und hydrolytischen Zerfallsprodukte von der Speiselösung wegextrahiert, während die Aktiniden-Werte in der Speiselösung verbleiben, und wobei dann die Speiselösung von dem organischen Extraktionsmittel separiert wird. Die Aktiniden-Werte sind ohne weiteres durch Verdampfung des Wassers aus der Speiselösung wiedergewinnbar, um dann verarbeitet oder gespeichert zu werden, oder aber die Lösung kann zurück in den einen hohen Pegel aufweisenden Abfallprozeßstrom geführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft insoferne, als das mit Wasser nicht mischbare hochpolare Extraktionsmittel irgendeines aus einer Anzahl von ohne weiteres verfügbaren relativ billigen Alkoholen, Karbonsäuren oder Ketonen sein kann, die leicht wiedergewonnen, gereinigt und in den Kreislauf zurückgeführt werden können. Beispielsweise werden die Zerfallsprodukte ohne weiteres durch Kontaktierung des polaren Extraktionsmittels mit einer Natriumcarbonat-Lösung herausgezogen (stripped). Das Extraktionsmittel kann sodann wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden, während die die Zerfallsprodukte enthaltende Karbonat-Strip-Lösung konzentriert und beispielsweise durch Einbau in Beton aufbewahrt wird. Die wiedergewonnenen Aktiniden-und Spaltprodukt-Werte werden vorzugsweise zurück in den normalen einen hohen Pegel aufweisenden Flüssig-Abfall-Prozeßstrom geführt, und zwar zum Zwecke der Handhabung und schließlichen Wiedergewinnung oder Beseitigung der in dem Strom bereits vorhandenen Aktiniden-Werte, auf welche Weise die Notwendigkeit für einen gesonderten Prozeßstrom eliminiert wird.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, um die Aktiniden-Werte wiedergewinnbar zu machen, und zwar aus Natriumkarbonat-Abfall-Scrubber-Lösungen, die diese sowie andere Werte enthalten, und zwar zusammen mit radiolytischen und hydrolytischen Zerfallsprodukten aus neutralen phosphororganischen Extraktionsmitteln, die zur Wiederaufbereitung von bestrahltem Kernbrennstoff verwendet werden.

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Figur 1 ist ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, zum Wiedergewinnbarmachen der Aktiniden-Werte aus wässrigen Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen.

Diese sowie weitere Ziele der Erfindung zum Wiedergewinnbarmachen von Aktiniden-Werten aus wässrigen Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen, welche diese und andere Werte und radiolytische und hydrolytische Zerfallsprodukte der neutralen phosphororganischen Extraktionsmittel, verwendet bei der Wiederaufbereitung bestrahlten Kernreaktorbrennstoffs, enthalten, können dadurch erreicht werden, daß man hinreichend viel Salpetersäure der Scrubber-Abfallösung hinzufügt, um die Lösung von ungefähr 2 bis 4 Molar anzusäuern, und zwar unter Bildung einer Speiselösung; diese Speiselösung wird mit einem organischen Extraktionsmittel aus 2-Äthyl-1-hexanol (2-EHOH) kontaktiert, welches selektiv die Zerfallsprodukte aus der Speiselösung extrahiert und die Aktiniden- und anderen Werte in der Speiselösung zurückläßt; daraufhin folgt dann die Trennung des die Zerfallsprodukte enthaltenden Extraktionsmittels von der Speiselösung, wodurch die Aktiniden-Werte nunmehr aus der wässrigen Natriumkarbonat-Abfallösung wiedergewinnbar sind.

Die Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösung, die die Aktiniden-Werte und die Zerfallsprodukte enthält, muß angesäuert werden, um die Speiselösung zu bilden, und zwar deshalb, damit die polaren Extraktionsmittel eine Wasserstoffbindung mit den Zerfallsprodukten eingehen. Das Ansäuern oder die Säurebehandlung hat manchmal die Bildung einer Ausfällung zur Folge, von der man annimmt, daß sie aus Uran-Komplexen des Mono- und Dibutyl-phosphats besteht, wobei diese Ausfällung jedoch lösbar ist und sich in dem Extraktionsmittel wieder auflöst. . Die Kontaktierung der Scrubber-Abfallösung mit dem Extraktionsmittel vor der Säurebehandlung, verhindert die Bildung jedweder Ausfällung ohne irgendeinen nachteiligen Einfluß auf das Verfahx'en. Obwohl jede Mineralsäure, wie beispielsweise Schwefelsäure oder Salzsäure, geeignet ist, so wird doch Salpetersäure bevorzugt, weil diese mit den meisten Brermstoff-

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Aufbereitungsverfahren, wie beispielsweise dem Purex-Prozeß, kompatibel ist, und auch mit den aus rostfreiem Stahl bestehenden Prozeßausrüstungen. Die Scrubber-Lösung sollte' irgendwo von ungefähr 0,1 bis ungefähr 15 Molar in Säure sein, wobei der bevorzugte Bereich 2 bis 4 Molar ist.

Das flüssige Extraktiwiismittel kann irgendeine mit Wasser nicht mischbare hochpolare organische Verbindung sein, die Wasserstoffbindungen mit den neutralen phosphororganischen Zerfallsprodukten von hinreichender Stärke bildet, um diese aus der wässrigen Lösung zu extrahieren. Somit kommen als Extraktionsmittel die folgenden in Frage: Alkohole, zweiwertige Alkohole, Karbonsäuren, Dikarbonsäuren, Äther, Ketone und Isomere davon. Die Extraktionsmittel können vorzugsweise von ungefähr 4 bis 11 Kohlenstoffatome enthalten, so daß die Flüssigkeiten mit Wasser nicht mischbar sind und doch nicht so viskos sind, daß Schwierigkeiten bei der Phasentrcnnung auftreten. Zwei Extraktionsmittel haben sich als besonders zweckmäßig im Hinblick auf die Kosten und Verfügbarkeit herausgestellt. Dabei handelt es sich um 2-Ä'thyl-1-hexanol (2-EHOH) und 2-Äthyl-1-hexansäure (2-EHA). Die Extraktionsmittel werden vorzugsweise unverdünnt verwendet, um die Strömungsmittelvolumen auf einem Minimum zu halten. Die Extraktionsmittelmenge ist nicht kritisch. Die Speiselösung muß nur mit einer ausreichenden Menge kontaktiert werden, um durch Polarbindung mit den in der Speiselösung vorhandenen Zerfallsprodukten anzuhaften, so daß diese aus der wässrigen Lösung ,mtfernt werden können. Die Kontaktierung des beladenen Extraktionsmittels mit einer Salpetersäure-Scrubberlösung, die ungefähr 2,0 bis 5,0 M HNO₃ und 0,01 bis 0,1 M Oxalsäure (H₉O ), vorzugsweise 1,5 M Salpetersäure und 0,05 M H₉O enthält, kann notwendig sein, um jedwede Aktiniden-Werte, die in dem Extraktionsmittel eingefangen sein können, und jedwedes Spaltprodukt-Zirkonium, welches extrahiert wurde, zu entfernen.

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Nach der Trennung des Extraktionsmittels und der Speiselösung sind die Aktiniden-Werte ohne weiteres aus dem wässrigen Raffinat wiedergewinnbar. Beispielsweise kann das Raffinat zur Verdampfung des Wassers erhitzt werden, was die Aktiniden-Werte zurückläßt. Da diese Aktiniden-Werte einen hohen Pegel an Radioaktivität darstellen, wird das wässrige Raffinat vorzugsweise zu dem entsprechenden Verarbeitungsstrom, wie beispielsweise dem einen hohen Pegel aufweisenden Flüssig-Abfall-(HLLW)-Strom im Purex-Verfahren zurückgeführt, und zwar für die Verarbeitung mit den anderen Aktiniden-Werten in diesem Pro/oßstroin.

Das die Zerfallsprodukte enthaltenden Extraktionsmittel kann wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden, und zwar dadurch, daß man als erstes eine Kontaktierung mit einer Wasser-Strip-Lösung vorsieht, um jedwede Salpetersäure, zurückgeblieben im Extraktionsmittel, zu entfernen, und wobei man zweitens den größten Teil des Monobutylphosphorsäure-Zerfallsprodukts aus dem Extraktionsmittel rückextrahiert. Darauf folgt die Kontaktierung mit einer Karbonat-Strip-Lösung, die ungefähr 0,1 bis 1,0 M, vorzugsweise 0,25 M Natriumkarbonat besitzt, um auf diese Weise die verbleibenden Dibutylphosphat-Zerfallsprodukte aus dem Extraktionsmittel zu entfernen. Die zwei wässrigen Strip-Lösungen können kombiniert oder gesondert behandelt werden, und zwar durch Verdampfung zur Wiedergewinnung der Zerfallsprodukte, die dann als fester Abfall, beispielsweise durch Mischung mit Beton, aufbewahrt werden können. Das gestrippte Extraktionsmittel kann dann nach Gleichgewichtsbildung mit Salpetersäure wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden.

Die Extraktionstemperatur ist nicht kritisch und kann über einen Bereich von ungefähr 25 bis 75 ⁰C ausgeführt werden, wobei 50 ⁰C im allgemeinen wegen des Selbsterwärmungseffekts der radioaktiven Lösungen bevorzugt wird. Im allgemeinen sind die Kontaktzeiten nicht kritisch, obwohl sich 30 s als zufriedenstellend zur Sicherstellung der Phasenmischung herausgestellt haben. Die tatsächliche Extraktionsoperation kann im Chargen-Betrieb oder kontinierlich ausgeführt werden,

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und zwar unter Verwendung von beispielsweise einfachen Misch-Absatzvorrichtungen, direktem oder Gegenstroni-Fluß, Zentrifugal-Kontaktoren, Flüssigkeit-Flüssigkeit-Extraktion in einer chroinatographischen Säule, oder aber unter Verwendung ähnlicher konventioneller Ausrüstungen, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Die Phasenverhältnisse können abhängig von Ingenieur-Gesichtspunkten und wirtschaftlichen Faktoren variiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich ebenfalls als brauchbar herausgestellt für die Extraktion von anionischen Detergentien, wie beispielsweise dem Natriumsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure, und zwar von den Aktini den weg. -Diese Detergentien werden verwendet, um Ausrüstung und Kleidung von Aktiniden zu befreien.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren, sollen aber den Rahmen der Erfindung nicht einschränken. Eine synthetische Abfall-Scrubber-Lösung wurde mit einer Zusammensetzung gemäß folgender Tabelle hergestellt:

0,21 M Na₃CO₃
0,038 M NaHCO₃
0,38 M NaNO₃
0,015 M HDBP
0,005 M H₃MBP
0,0075 M U(VI)
Spuren von Pu(IV)
Spuren von Am(III).

2,5 ml der obigen Abfall-Scrubberlösung wurden 2,65 ml von 8 M HNO₃ hinzugefügt, um 5,31 ml einer Speiselösung mit 4,0 M in HNO₃ herzustellen. Die Speiselösung wurde sodann mit 3,2 ml eines 2-A'thyl-1-hexanol-Extraktionsmittels kontaktiert, welches mehrere Minuten mit HNO₃ im Gleichgewicht gebracht war, worauf man das Absetzen gestattete und schließlich die Trennung vorsah. Das belade Extraktionsmittel wurde mit 1,1 ml von 1,5 M Salpetersäure-0,05M H₉O kontaktiert, um jedewede Aktiniden durch Scrubber-Behandlung

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zu entfernen, die initextrahiert waren. Die Salpetersäure-Scrubberlösung wurde der Karbonatlösung hinzugefügt, was ungefähr 6,5 ml eines wässrigen Raffinats bildete. Das Extraktionsmittel wurde zuerst mit 1,6 ml Wasser kontaktiert, um die Salpetersäure aus dem Extraktionsmittel herauszuwaschen, und sodann erfolgte die Kontaktierung mit 6,4 ml von 0,05 M Na₂CO₃, was die HDBP- und H₂MBP-Zerfallsprodukte aus dem Extraktionsmittel herauszog (stripped). Die Analyse des Raffinats zeigte, daß die Verwendung von sechs Extraktionsstufen mit sechs Scrubber-Stufen einen Entgiftungsfaktor für alle Aktiniden von ungefähr 10 ergeben würde, eine Entgiftung für das Zerfallsprodukt H₃MBP von 10 und von HDBP > 10⁶.

2500 1 einer simulierten wässrigen Abfall-Scrubberlösung wurden hergestellt und enthielten 0,25 M Na~C0~, radiolytische und hydrolytische Zerfallsprodukte von TBP und DHDECMP, wie, beispielsweise Dibuty !phosphorsäure, Monobuty !phosphorsäure und Mono- und Di-angesäuerte-Zerfallsprodukte von DHDI)CMP, ungefähr 6 kg der Aktiniden, U, Pu und Am und ungeführ 100 g an Spaltprodukten. Die Mengen der Zerfallsprodukte, Aktiniden , Spaltprodukte usw. basieren auf einem Purex-Verfahren unter Verwendung von TBP und bei Verarbeitung von Leichtwasser-Reaktorbrennstoff, bestrahlt auf 33 000 Mwd/ metrische Tonne an Schwermetall. Die Abfall-Scrubberlösung repräsentiert die kombinierten TBP- und DHDECMP-Natriumkarbonat-Scrubberlösungen. Zahlreiche mit dem Prozeß in Beziehung stehende Variable bestimmen die tatsächliche Zusammensetzung und das Volumen der Abfall-Natriumkarbonat-Scrubberlösung, wie beispielsweise den strahlungs- und hydrolytischen Schaden für die TBP- und DHDECMP-Extraktionslösungen, der von der Kühl zeit des Brennstoffs unter der Verweilzeit der Extraktionsmittel in der Ausrüstung abhängt,und ferner von der Aktiniden- und Spaltprodukt-Zusammensetzung der organischen Extraktionsmittel während der Stripper-Operationen und den relativen Strömungsraten des Extraktionsmittel- und Natriunikarbonat-Scrubber-Sfcroms.

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Zu 25OO 1 der Abfall-Ücrubberlösung werden 2654 1 an 8 M HNO₃ hinzugegeben, um 5 308 1 nunmehr NaNO., enthaltende Speiselösung zu bilden. Die Speiselösung wird sodann mit ungefähr 3185 1 2-Äthylhexanol kontaktiert, undzwar in sechs Stufen, die Zerfallsprodukte aus der Speiselösung entziehen. Das Extraktionsmittel wird sodann einer Scrubber-Behandlung mit 1062 1 von 1,5 M HNO^-O,05 M H₉O -Lösung in sechs Stufen ausgesetzt, um jedwede Aktiniden- oder Spaltprodukte wiederzugewinnen, die mitextrahiert wurden, und wobei die Scrubberlösung dem Speiselösungs-Raffinat hinzugegeben wird, um ein kombiniertes Raffinat von 6370 1 zu bilden, welches 4,0 M HNO₃, 0,20 M Na₃NO₃, 6 kg Aktiniden und 100 g Spaltprodukte enthält. Das Raffinat wird sodann erhitzt, um das Wasser herauszutreiben und die verbleibenden Bestandteile zu konzentrieren, die sodann zurückgegeben werden in den ein hohes Niveau aufweisenden Flüssigkeits-Abfall-Prozeßstrom.

Das die Zerfallsprodukte und einige Spaltprodukte enthaltende Extraktionsmittel wird als erstes mit 1611 1 einer dreistufigen Wasser-Strip-Behandlung ausgesetzt, um die im Extraktionsmittel verbliebene Salpetersäure zu entfernen,und um das Monobutylphosphat-Zerfallsprodukt herauszuziehen (Strip-Vorgang),und zwar für die Verdampfung und Abfallverfestigung.

Das rückextrahierte Extraktionsmittel wird als nächstes mit ungefähr 806 1 einer 0,25 M Na₂CO.~-Lösung in hinein vierstufigen Vorgang ausgesetzt, wobei die verbleibenden Zorfa]lsprodukte aus dem Extraktionsmittel herausgezogen werden. Das Karbonat-Strip-Mittel kann sodann für dauerhafte Abfallagerung behandelt werden. Daraufhin wird das Extraktionsmittel mit ungefähr 641 1 von 7,5 M HNO-. kontaktiert, um vor der Rückführung in den Kreislauf eine Endreinigung und Gleichgewichtsbehandlung vorzunehmen.

Wie man aus der vorangegangenen Diskussion sowie den Beispielen erkennt, ist das erfindungsgemäße Verfahren außerordentlich effektiv bei der Behandlung des Problems der Verarbeitung von Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen, so daß die

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Aktiniden wiedergewonnen werden können, und zwar entweder für die Verwendung oder derart, daß sie sicher über lange Zeitperioden hinweg aufbewahrt werden können.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Aktiniden-Werten vor, und zwar aus Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen, welche diese und andere Werte zusammen mit organischen Verbindungen enthalten, die sich aus dem iradiolytischen und hydrolytischen Zerfall neutraler phosphororganischer Extraktionsmittel ergeben, wie beispielsweie Tri-n-buty!phosphat (TBP) und Dihexyl-N,N-diäthylcarbamylmethylenphosphonat(DHDECMP), wobei diese Extraktionsmittel bei der Wiederaufbereitung von bestrahlten Kernreaktor-Brennstoffen verwendet wurden. Die Scrubber-Abfallösung wird vorzugsweise mit einer Mineralsäure angesäuert, um eine Speiselösung zu bilden, die sodann mit einem mit Wasser nicht mischbaren hochpolaren organischen ExtraktionsmitUil kontaktiert wird, welches selektiv die Zerfallsprodukte aus der Speiselösung extrahiert. Die Speiselösung kann sodann verarbeitet werden, um die Aktiniden zur Aufbewahrung oder zur Rückführung in den ein hohes Niveau aufweisenden Abfallpro/.eßstrom wiederzugewinnen. Das Extraktionsmittel wird nach dem Herausstreifen oder Herausstrippen der Zerfallsprodukte mit einer neutralen Nafcriumkarbonatlösung wieder in den Kreislauf zurückgeführt.

aus den neutralen phosphororganischen Extraktionsmitteln

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Claims

ANSPRt)C H E

1. Verfahren zum Wiedergewinnbarmachen von Aktiniden-Werten aus Natriumkarbonat-Scrubber-Abfallösungen, welche diese und andere Werte enthalten, und zwar zusammen mit radiolytischen und hydrolytischen Zerfallsprodukten aus neutralen phosphororganischen Extraktionsmitteln, verwendet für die Wiederaufbereitung bei bestrahlten Kernreaktorbrennstoffen, gekennzeichnet durch Ansäuern der Scrubber-Abfallösung mit einer Mineralsäure zur Bildung einer Speiselösung, Kontaktierung der Speiselösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren hochpolaren organischen Extraktionsmittel, welches selektiv die Zerfallsprodukte aus der Speiselösung wegextrahiert, und

Trennung der Speiselösung von dem beladenen Extraktionsmittel, wodurch die Aktiniden-Werte ohne weiteres wiedergewinnbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Extraktionsmittel ein Alkohol ist, ein zweiwertiger Alkohol, eine Karbonsäure, eine Dikarbonsäure, ein Äther oder ein Keton, und zwar enthaltend von ungefähr 4 bis 11 Kohlenstoffatome.

3. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Kontaktierung des beladenen Extraktionsmittels mit einer Salpetersäure-Scrubberlösung, die Oxalsäure enthält, um jedwede Aktiniden-Werte die darinnen enthalten sind, zu entfernen.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiselösung von ungefähr 0,1 bis ungeführ 15 Molar angesäuert ist.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure-Scrubberlösung 2,0 bis 5,0 M Salpetersäure und von 0,01 bis

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0,1 M Oxalsäure enthüll/.

b . Verfahren nach Anspruch '>, dadurch ijekuniizei v-hnet , daß die Speiselösung ungefähr 2 bis 4 Molar in Same ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Extraktionsmittel 2-Äthyl-1-hexanol oder 2-Äthyl-1-hexansäure ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktiniden durch Verdampfen des Wassers aus der Speiselösung wiedergewonnen werden, wodurch die Aktiniden zurückbleiben.

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