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溶剂萃取法是乏燃料后处理技术中浓缩与提纯U(VI)的重要方法之一,新萃取剂的研究和工艺流程的研究是溶剂萃取技术的两个重要方面。本文用氟原子取代二(2-乙基已基)丁酰胺(DEHBA)的丁酰基碳链上的氢原子,得到作为U(VI)、Th(IV)的新萃取剂二(2-乙基己基)全氟丁酰胺(DEHFBA)。首次研究了DEHFBA在硝酸介质中对U(VI)、Th(IV)的萃取性能,得到了比较好的实验结果。本论文同时研究了用天然植物茶叶渣对U(VI)、Th(IV)的吸附性能,发现茶叶渣对钍、铀有较好的吸附萃取效果,这对乏燃料后处理及矿山污染的处理,有很好的应用价值。本论文主要内容包括以下几个方面:1、以全氟丁酰氯、二异辛胺合成新萃取剂二(2-乙基己基)全氟丁酰胺(DEHFBA),并用红外光谱、核磁共振谱等手段对DEHFBA的结构进行了表征。2、研究了新萃取剂DEHFBA在硝酸介质中对U(VI)、Th(IV)的萃取行为,考察了萃取时间、稀释剂、萃取剂浓度、硝酸酸度、萃取温度等因素对萃取分配比的影响,本文选择比较廉价的苯作稀释剂,有利于DEHFBA稳定萃取;DEHFBA在硝酸介质中对U(VI)的萃取,要求p H越高越好,考虑到铀酰离子的水解条件,选择最佳萃取条件p H为3左右;DEHFBA在硝酸介质中对Th(IV)的萃取,酸溶液浓度在2~3 mol/L左右效果稍好。DEHFBA对U(VI)的有一定的萃取力,对Th的萃取力相对较弱。3、初步推断了DEHFBA对U(VI)、Th(IV)萃取机理,得出DEHFBA与UO2(NO3)2的萃合物为UO2(NO3)2·DEHFBA,分配比的对数与萃取剂浓度的对数两者之间的关系,斜率为非整数的直线关系,推测也可能有2UO2(NO3)2·DEHFBA存在;DEHFBA与Th(NO3)4的萃合物为Th(NO3)4·DEHFBA,也可能有2UO2(NO3)2·DEHFBA同时存在。研究得出DEHFBA对U(VI)、Th(IV)的萃取过程属于吸热过程。研究还发现,金属离子初始浓度低于0.0004 mol/L时,DEHFBA的萃取U性能稍优于DEHBA、TBP,但金属离子初始浓度高于0.0004 mol/L,DEHFBA的萃取性能并没有优越性。4、研究了DEHFBA的辐照稳定性,分析对比辐照前后DEHBA、DEHFBA对U(VI)的萃取行为,从萃取平衡时间、萃取剂浓度、水相酸度、金属离子浓度、萃取温度等因素考察分配比变化,结果表明,DEHFBA相比DEHBA具有更好的辐照稳定性。5、利用串级实验原理,研究了DEHFBA在硝酸介质中对U(VI)、Th(IV)的分离,得出优先考虑萃取U(VI)有利于两者分离。当U(VI)中含微量Th(IV),浓度比例为19:1时,可以达到较好的萃取分离;而当Th(IV)中含微量U(VI),浓度比例为9:1时,即可达到很好的分离。6、探讨了红、绿茶渣对U(VI)、Th(IV)吸附性能,研究了在硝酸介质中,吸附剂剂量、吸附时间、水相酸度、吸附温度等因素对红、绿茶渣吸附性能的影响。得出两种茶叶对U(VI)、Th(IV)的吸净率都能达到98%以上,在U(VI)的吸附研究过程中,绿茶渣比红茶渣容易达到吸附平衡,红茶渣对U(VI)的最大吸附量为70.094μg/mg,绿茶渣对U(VI)的最大吸附量为62.078μg/mg,在吸附过程中红茶渣表现出比绿渣更好的吸附性能。红、绿茶渣吸附U(VI)、Th(IV)的红外光谱分析研究,得出红、绿茶渣中的羰基和羟基及氨基表现出交换与络合。分析了红、绿茶对U(VI)、Th(IV)吸附的吸附模型,得出Freundlich等温吸附模型能更好地描述U(VI),Th(IV)在红茶渣上与绿茶渣上的吸附行为。