我国制定了积极发展核电的政策，核电将进入一个高速发展时期。建立商用核燃料循环体系，解决核燃料利用及核废物的问题是保障核电发展的必要条件。核燃料循环后端一体化流程的研究是国际重点研究课题之一。 本论文回归建立了Purex流程中Np(Ⅳ)的分配比模型，对稀硝酸洗涤1BU料液的工序进行了研究，讨论了洗涤过程铀收率、去污系数和工艺条件之间的相互影响。结果表明，用稀硝酸洗涤可以对1BU中的钚、镎、钌等进行去污；通过降低铀收率，可以强化去污，使洗涤工序的设备和工艺得到简化。 本论文进行了碳酸肼反萃TRPO负载的U、Np、Pu的工艺研究，提出了碳酸肼作为反萃剂的TRPO简化流程。实验结果表明，碳酸肼可以实现对TRPO负载铀、镎、钚的一步反萃；反萃液转型后碳酸肼能完全分解，铀钚可以返回Purex流程净化处理。 本论文研究了硅胶对高放废液中的锆、钚的吸附和洗脱，提出了硅胶吸附去除高放废液中锆的工艺流程。研究结果表明，可以通过硅胶复用来减少硅胶用量；草酸可以解吸硅胶上吸附的锆、钚，解吸后的硅胶为非α废物；根据估算，处理量100tHM/a的后处理厂使用硅胶去除1AW中的锆，每年需要大约13t硅胶。 本论文建立了Purex-TRPO一体化流程。在Purex流程部分增加了1BU洗涤工序，并通过降低铀收率来强化去污，简化了铀线纯化循环。TRPO部分采用碳酸肼一步反萃铀钚，铀钚经转型后回Purex流程净化处理；Purex流程1AW废液经过硅胶吸附除锆后，和浓缩1BW废液混合来调整酸度，不仅满足了TRPO流程进料要求，也避免了高放废液浓缩脱硝。Purex-TRPO一体化流程在回收U、Pu同时考虑了次要锕系元素和长寿命裂变产物的分离，提高了核燃料循环后端的经济性、降低了核废物体积和核扩散的风险。