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【摘要】采用联合反萃法处理铀工艺TBP萃取剂样品，并为测定试样中Mo、Ti、V、W5种杂质元素的含量做准备。文章探讨了联合反萃法在测定铀工艺中的应用条件，通过分析发现联合反萃法可以满足TBP—煤油有机相试样的处理。
【关键词】铀；反萃取；杂质元素
铀纯化分厂新萃取流程試车中，采用三相结晶工艺，从TBP萃取剂中直接结晶出三碳酸铀酰铵产品，为保证产品质量达到合格指标[1]，需要对TBP萃取剂试样中钼等杂质含量进行中控分析[2]，由于TBP试样是有机相，不能在原子发射光谱仪上直接测定，只有将试样转化为水溶液试液，才能在仪器测定，待测试样中钼金属痕量元素分析采取铀基体分离法进行测定，铀基体分离在硝酸体系中进行。[3]
1、联合反萃法铀元素反应过程
联合反萃法是基于重铀酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠反应会生成易溶化合物化学性质进行，主要反应过程如下：
HNO3·TBPHNO3+ TBP
UO2（NO3）2·2TBPUO2（NO3）2 + 2TBP
H++CO32-=HCO3-
H2OH++OH-
2UO2（NO3）2+4Na++4OH-+2（x-1）H2O=2UO3·xH2O↓+4NaNO3
2UO3·xH2O +2Na++2OH- =Na2U2O7↓+ （x+1）H2O
Na2U2O7+6NaHCO3=2Na4UO2（CO3）3+3H2O
从化学反应可以看出，维持碳酸钠过量是很重要的，以防止水解的发生和二氧化碳气体的释放。
2、反萃条件
2.1样品取样体积与定容体积的选择
根据待测元素的仪器检出限，TBP有机相取样体积选择10mL，反萃液最后定容体积为50mL，分取量为5～10mL，在实际生产中，为提高样品分析速度，分取量选择为5mL，以缩短样蒸发浓缩时间。
2.2振荡器频率的选择
用干燥的移液器移取10mLTBP有机相样品于60mL分液漏斗中，加入15mL 水置于振荡器上进行反萃，反萃时间为15min。
反萃相间接触效果与振荡频率和液相振幅有关，从反萃过程液相振幅观察，当振荡器频率超过200Hz时，液相振幅明显变小，因此应选择液相“共振”频率，从图1中观察，取150Hz～200Hz效果较好。
2.3水反萃时间
用干燥的移液器移取10mLTBP有机相样品于60mL分液漏斗中，加入15mL 水置于振荡器上进行反萃，振荡频率设为160Hz。由于反萃取是吸热反应，生产工艺上反萃在连续反萃取设备中控制温度在50～60℃下进行，但在分析条件试验中，难以将反萃环境整体稳定控制在50～60℃下进行操作，因此采取在室温20～25℃条件下进行试验，获取室温条件下的参数，在实际样品分析中用热水进行反萃，反萃效果将会优于室温条件下的效果。
从变化趋势图上观察，水反萃时间选择7min。
2.4碳酸钠溶液用量与反萃时间
TBP试样先用15mL水进行反萃，反萃液放入50mL容量瓶中，用6mL水分3次沿漏斗壁洗涤，再用质量浓度为100g/L的碳酸钠溶液进行反萃试验，反萃液放入，50mL容量瓶中，用6mL水分3次沿漏斗壁洗涤，用水定容，摇匀，测定反萃需要的碳酸钠溶液体积量。试验中pH值用精密pH试纸测定，用分光光度计在710nm波长处测量定容后水相的浊度（以吸光值A表示）。
从表3和图3分析，碳酸钠溶液用量选择20mL。
碳酸钠溶液反萃时间的确定。取100mL TBP试样，用150mL水反萃30min，静置分层，用分液漏斗将有机相分离至干燥试剂瓶中，作为碳酸钠溶液反萃试验的大样。分别移取系列水反萃后有机相，用20mL碳酸钠溶液反萃测定反萃取时间。
从变化趋势图上观察，碳酸钠溶液反萃时间选择10min。
2.5联合反萃过程铀的反萃率
对含铀浓度为117.3g/L的TBP有机相样品进行反萃，有机相中铀的质量浓度变化见下表：
表中数据显示，经过一级水、二级碳酸钠溶液联合反萃，铀总反萃率达99.66%，基本反萃完全。
3、结论
结果表明，选择振荡器频率150～200Hz，水反萃时间7min水反萃时间7min，碳酸钠溶液反萃时间10min，100g/L碳酸钠溶液用量20mL，试样取样量10mL，分取量1/10，相比O/A=10/15，联合反萃法可以满足TBP—煤油有机相试样的处理。
【关键词】铀；反萃取；杂质元素
铀纯化分厂新萃取流程試车中，采用三相结晶工艺，从TBP萃取剂中直接结晶出三碳酸铀酰铵产品，为保证产品质量达到合格指标[1]，需要对TBP萃取剂试样中钼等杂质含量进行中控分析[2]，由于TBP试样是有机相，不能在原子发射光谱仪上直接测定，只有将试样转化为水溶液试液，才能在仪器测定，待测试样中钼金属痕量元素分析采取铀基体分离法进行测定，铀基体分离在硝酸体系中进行。[3]
1、联合反萃法铀元素反应过程
联合反萃法是基于重铀酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠反应会生成易溶化合物化学性质进行，主要反应过程如下：
HNO3·TBPHNO3+ TBP
UO2（NO3）2·2TBPUO2（NO3）2 + 2TBP
H++CO32-=HCO3-
H2OH++OH-
2UO2（NO3）2+4Na++4OH-+2（x-1）H2O=2UO3·xH2O↓+4NaNO3
2UO3·xH2O +2Na++2OH- =Na2U2O7↓+ （x+1）H2O
Na2U2O7+6NaHCO3=2Na4UO2（CO3）3+3H2O
从化学反应可以看出，维持碳酸钠过量是很重要的，以防止水解的发生和二氧化碳气体的释放。
2、反萃条件
2.1样品取样体积与定容体积的选择
根据待测元素的仪器检出限，TBP有机相取样体积选择10mL，反萃液最后定容体积为50mL，分取量为5～10mL，在实际生产中，为提高样品分析速度，分取量选择为5mL，以缩短样蒸发浓缩时间。
2.2振荡器频率的选择
用干燥的移液器移取10mLTBP有机相样品于60mL分液漏斗中，加入15mL 水置于振荡器上进行反萃，反萃时间为15min。
反萃相间接触效果与振荡频率和液相振幅有关，从反萃过程液相振幅观察，当振荡器频率超过200Hz时，液相振幅明显变小，因此应选择液相“共振”频率，从图1中观察，取150Hz～200Hz效果较好。
2.3水反萃时间
用干燥的移液器移取10mLTBP有机相样品于60mL分液漏斗中，加入15mL 水置于振荡器上进行反萃，振荡频率设为160Hz。由于反萃取是吸热反应，生产工艺上反萃在连续反萃取设备中控制温度在50～60℃下进行，但在分析条件试验中，难以将反萃环境整体稳定控制在50～60℃下进行操作，因此采取在室温20～25℃条件下进行试验，获取室温条件下的参数，在实际样品分析中用热水进行反萃，反萃效果将会优于室温条件下的效果。
从变化趋势图上观察，水反萃时间选择7min。
2.4碳酸钠溶液用量与反萃时间
TBP试样先用15mL水进行反萃，反萃液放入50mL容量瓶中，用6mL水分3次沿漏斗壁洗涤，再用质量浓度为100g/L的碳酸钠溶液进行反萃试验，反萃液放入，50mL容量瓶中，用6mL水分3次沿漏斗壁洗涤，用水定容，摇匀，测定反萃需要的碳酸钠溶液体积量。试验中pH值用精密pH试纸测定，用分光光度计在710nm波长处测量定容后水相的浊度（以吸光值A表示）。
从表3和图3分析，碳酸钠溶液用量选择20mL。
碳酸钠溶液反萃时间的确定。取100mL TBP试样，用150mL水反萃30min，静置分层，用分液漏斗将有机相分离至干燥试剂瓶中，作为碳酸钠溶液反萃试验的大样。分别移取系列水反萃后有机相，用20mL碳酸钠溶液反萃测定反萃取时间。
从变化趋势图上观察，碳酸钠溶液反萃时间选择10min。
2.5联合反萃过程铀的反萃率
对含铀浓度为117.3g/L的TBP有机相样品进行反萃，有机相中铀的质量浓度变化见下表：
表中数据显示，经过一级水、二级碳酸钠溶液联合反萃，铀总反萃率达99.66%，基本反萃完全。
3、结论
结果表明，选择振荡器频率150～200Hz，水反萃时间7min水反萃时间7min，碳酸钠溶液反萃时间10min，100g/L碳酸钠溶液用量20mL，试样取样量10mL，分取量1/10，相比O/A=10/15，联合反萃法可以满足TBP—煤油有机相试样的处理。