含钚放射性废盐干法处理技术研究进展

李 迅，姜海英

1.中国原子能科学研究院 放射化学研究所，北京 102413；2.北京国原新技术有限公司，北京 102413

高温化学工艺是钚转化-纯化工艺领域中的重要组成部分，其中包括钚氧化物的直接钙热还原(direct oxide reduction, DOR)、钚金属的熔盐萃取除镅(molten salt extraction, MSE)和电解精炼除杂(electrorefining, ER)等[1-2]。这些工艺过程中不可避免的会使用到熔盐作为反应介质，熔盐的主要组分为碱金属和碱土金属的氯化物或氟化物，如NaCl/NaF、KCl/KF、LiCl/LiF、CaCl2/CaF2和MgCl2等，且多为两种或两种以上的混合盐[3]。由于钚在熔盐中的残留问题，使得在工艺尾端会产生大量含钚的放射性废盐。

这些废盐中的钚含量通常较高，达不到低放废物(LLW)的处置标准[4]，不能直接进行地质处置。加之氯盐的吸湿性和腐蚀性极强，长期贮存也存在很大的安全问题。盐中残留的钚以废物的形式存放，无法再次进入核燃料循环系统，也是一种巨大的资源闲置和浪费。

因此，为了实现废物最小化，降低废盐的存放风险和处置难度，使之满足LLW处置标准，世界上主要的从事钚高温化学工艺研究和应用的国家，均加大了放射性废盐处理技术的研究力度。

放射性废盐处理技术可以分为水法和干法两大类。水法包括溶剂萃取法、电渗析还原法、氯化物阴离子交换法等[5-8]，但大多存在工艺流程长、产生二次废液多、设备腐蚀严重等问题。干法包括金属化学还原法、电化学还原法、真空蒸馏法等[9-11]，相比水法，干法工艺流程较短，二次废物较少，但操作难度大，对设备的要求高。

本文重点介绍了近年来世界主要国家的含钚放射性废盐干法处理研究进展，对干法处理技术路线、流程特点和发展现状进行了综述，同时也对我国废盐干法处理技术的研究现状和相关技术进行了简要介绍。……