陈加壮同学关于在AlCl3-NaCl低温熔盐中通过选择性电氧化高效分离变价镧系元素Sm、Yb、Eu的研究工作被Separation and purification technology接收,祝贺!
目前变价元素在熔盐中的分离提取仍是乏燃料干法后处理流程的挑战之一。变价镧系元素无法在惰性工作电极上被单独还原为金属,且在电解过程中存在“循环电解”的现象导致电流效率低下。同时熔盐介质所需的高温条件也给干法后处理的推广造成了困难。为了降低干法后处理操作温度,改进变价镧系元素分离方法,本工作开发了变价镧系元素Sm、Eu、Yb在低温熔盐AlCl3-NaCl中的高效电化学分离方法。采用循环伏安法、方波伏安法研究了AlCl3-NaCl中可溶性的Sm(II)、Yb(II)和Eu(II)在惰性电极上的电化学行为,并确定了它们的氧化电位。Ln(II)电氧化生成的LnCl3以沉淀形式析出并与熔体中未被氧化的Ln(II)分离,并且LnCl3的溶解度随AlCl3-NaCl熔体碱性增强而降低。因此,在路易斯碱性AlCl3-NaCl熔体中采用惰性钼网工作电极通过控制电位电氧化的方法实现了Sm(II)、Yb(II)和Eu(II)的高选择性高效分离。通过脉冲恒电位电解的方法可以提高电氧化分离过程的电流效率。最终,Sm-Eu、Sm-Yb和Yb-Eu的分离因子可以达到1000。Ln(II)的最大去除率超过99%,最大电流效率超过90%。本文实现了的低温熔盐中Sm(II)、Yb(II)和Eu(II)的高选择性高效分离,为在变价镧系元素在熔盐中的分离回收提供了新的思路。
文章信息:Jiazhuang Chen, Yuke Zhong, Dongdong Wang, Mei Li*, Wei Han, Yalan Liu*, Weiqun Shi*. Selective electro-oxidative separation of Sm, Yb, and Eu in low-temperature molten salt AlCl3-NaCl. Sep. Purif. Technol. 2024, accepted.