超临界流体萃取是上个世纪70年代兴起的一门新型分离技术,由于二氧化碳所具有的“绿色”特性,这项技术特别适合于生物、食品、化妆品和药物中有效成分的提取和纯化。超临界络合萃取金属离子是近几年国际上开始研究的热点,特别是针对核工业中的应用研究最为受到重视,它开拓了超临界萃取应用的新领域。超临界络合萃取金属离子与常规的溶剂萃取过程相比,最大的优点在于能极大地减少二次废液的产生,节省核废物处理的资金。 本文介绍了超临界二氧化碳流体萃取技术的基本原理、特点、工艺流程、主要设备以及国内外在核工业中针对镧系和锕系元素的萃取、核废物的处理、裂片元素的萃取、乏燃料后处理以及受污染核设施元件的去污等方面的应用和研究进展情况,指出了超临界二氧化碳萃取技术在核工业中潜在的应用前景。 开展了超临界二氧化碳萃取技术萃取裂片元素锶的研究工作。建立了针对分离裂片元素Sr的实验设备,操作方式分为原位络合萃取和非原位络合萃取;选择了各种冠醚体系做络合剂超临界萃取Sr;研究了不同操作条件下温度、压力、动态萃取时间和酸度对超临界萃取锶的影响,优化了实验条件;研究了反阴离子对萃取率的影响,初步探索了其萃取机理;选择DCH18C6/氯仿体系,加入反阴离子超临界萃取模拟高放废液中的Sr,实验结果与文献值进行了比较;观察了萃取反应过程中的相态变化。 实验结果表明,DCH18C6是一种萃取锶的特效萃取剂,具有良好的萃取性能和选择性;通过在萃取体系中加入氟化物能起到大大增加生成的络合物在二氧化碳中溶解度的作用,从而提高萃取率;用选定的实验条件进行超临界萃取模拟高放废液中的锶,萃取率达到92%以上。 本文进行了超临界萃取裂片元素锶的研究,对该方法应用于从高放废液中分离锶进行了初步探索。通过超临界流体萃取Sr的研究表明,该技术可以作为一种新型的分离技术用于核工业中裂片元素Sr的分离。并为今后丌展此工作提出了建设性的意见。