science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers stellen IAP-proces voor voor scheiding van aluminiumlegeringen

Afbeelding:IAP-proces. (a) Schematische weergave van het IAP-proces in NaAlCl4 gesmolten zoutelektrolyt. (b) Verschillende legeringen en overeenkomstige metaalchloriden sloegen neer in de bodem van de smeltkroes door elektrolyse met verschillende anoden en verkregen eindproducten van metaalchloride. Krediet:IHEP

Prof. Shi Weiqun's groep van het Institute of High Energy Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een aangepast elektroraffinageproces voorgesteld om actiniden terug te winnen, namelijk in-situ anodische precipitatie (IAP). Deze studie, getiteld "In-situ anodische precipitatieproces voor zeer efficiënte scheiding van aluminiumlegeringen, " werd online gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

De groep van prof. Shi zet zich al lang in voor fundamenteel onderzoek naar de droge opwerking van verbruikte splijtstoffen. Om de scheidingsefficiëntie van actiniden ten opzichte van lanthaniden te verbeteren, een nieuw concept van efficiënte scheiding en terugwinning van actiniden op basis van een vaste actieve aluminiumkathode is de afgelopen jaren ontwikkeld. Echter, het kathodeproduct zal een aluminiumlegering zijn als een vaste aluminiumkathode wordt gebruikt om actiniden terug te winnen en het kan niet direct worden hergebruikt bij de productie van brandstof. Als resultaat, verdere scheiding van actiniden van aluminium is noodzakelijk. De huidige scheidingsmethoden waarbij aluminiumlegeringen betrokken zijn, zijn meestal behoorlijk gecompliceerd en beperken dus de praktische toepassing van op vaste aluminium kathoden gebaseerde scheidingstechnologie in hoge mate.

Wetenschappers in deze studie stelden een nieuwe strategie voor voor het scheiden van actinide-aluminiumlegeringen op basis van verschillende oplosbaarheden van doelmetaalchloriden in de NaAlCl 4 gesmolten zout. Deze methode wordt het "in-situ anodische precipitatieproces" genoemd. NaAlCl 4 gesmolten zout werd gekozen als de elektrolyt en een uraniumaluminiumlegering en een aluminiumstaaf werden gekozen als de anode en kathode, respectievelijk. onoplosbare UCl 3 in NaAlCl 4 gesmolten zout werd gegenereerd aan de anode na anodische oxidatie en werd vervolgens teruggewonnen in de vorm van precipitatie op de bodem van de elektrochemische cel.

Deze nieuwe methode is een eenvoudig en praktisch middel voor het terugwinnen van actiniden uit aluminiumlegeringen, en is ook een handige synthetische benadering voor metaalchloriden in lage oxidatietoestanden.