[科普中国]-达佩克斯过程

达佩克斯过程是指从铀矿石浸出液用D2EHPA和TBP萃取法提取铀的过程或提取超钚元素的D2EHPA萃取过程。1

背景铀、钍的提取、纯化、分离及核燃料后处理是最早使用溶剂萃取方法的领域。因为原子能工业的需要，在20世纪30~40年代就研究和使用了溶剂萃取法提取、纯化和分离铀、针，随后在核燃料的后处理中，也广泛使用了溶剂萃取法。因此，溶剂萃取在铀、钍的提取、纯化、分离和核燃料的后处理中占有非常重要的地位。

工艺过程Apex过程是以二烷基磷酸酯D2EHPA(我国牌号P204)为萃取剂，由硫酸浸出液中提取铀的过程。

铀的萃取在典型的Dapex流程条件( D2EHPA为0.1mlL，S042-为0.5mol/L，pH=1)下，铀与某些杂质离子，如Th4+、Fe3+、VO2+、MoO22+均具有较高的萃取分配系数。pH≤2的情况下，D2EHPA对Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+等金属杂质离子萃取的分配系数都很小。总之，Dapex过程的萃取选择性较差。钍、钼、钒在一般硫酸浸出液中的含量极微，而Fe3+则是常见的主要杂质离子。通常在萃取前要采取措施将Fe3+还原为不易被萃取的Fe2+，而U022+与Fe3+的萃取动力学分离则是另一有效途径。铀的分配系数Du与许多因素有关，如水相铀浓度、pH值、能与UO22+配合的阴离子，如PO43-、SO42-、Cl-等的浓度、D2EHPA在有机相中的浓度、温度等，对Du都有不同程度地影响。因此，在优化分离流程时必须综合考虑这些因素。

铀的反萃取通常用Na2CO3溶液作反萃剂，利用CO32-对UO22+的强配合作用将铀反萃入水相，即所谓配合反萃。反萃时生成的D2EHPA的钠盐(NaR2H)在有机相中的溶解度有限，易形成由NaR2H稀释剂和水组成的第三相。为避免生成第三相，通常添加改质剂，如往有机相中添加0.1mol/L的磷酸三丁酯(TBP)。因此， Apex流程中的萃取剂由0.1moL/L D2EHPA+0.1mol/LTBP+煤油组成。

协萃效应在萃取剂体系中，原作为改质剂添加的TBP有显著提高铀的分配系数的作用，称之为协萃效应。即Du(0.1mol/LD2EHPA+0.1mol/LTBP)>=Du(O.1moLD2EHPA)+D(0.1mol/LTBP)。不同结构的中性烷基磷酸酯对D2EHPA萃取铀均有协萃效应。随着添加的中性烷基磷酸酯中的磷氧键(P=0)的碱性增加，对铀的协萃效应也愈益显著。2

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学