本發(fā)明屬于核級鈾產品加工領域,具體涉及一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法。
背景技術:
在目前核級鈾產品的加工中,采用高濃度鈾溶液tbp萃取精制工藝,萃原液中硝酸酸度是工藝過程的一個重要工藝控制參數(shù),對萃原液調配硝酸用量、工藝過程鈾萃取率有著重要影響。
萃原液除含硝酸外,還含鈾、鐵、鋁等易水解離子,影響酸度的測定,當前工藝生產采用六偏磷酸鈉絡合掩蔽法測定鈾溶液中余酸,該方法在實踐生產中發(fā)現(xiàn)存在較大的分析偏差,表現(xiàn)在分析結果再現(xiàn)性差、不同取樣量分析結果存在差異。
草酸鉀法測定鈾水冶浸出液中余酸這個方法也在工藝過程中有所應用,但是其在測定低濃度余酸時測定結果差異較大。
因此,亟需研制一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法,從而解決以上兩種方法存在的缺點,并保證在高濃度鈾溶液中,不論在高酸濃度還是低酸濃度下均能進行準確測定。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法,從而解決工藝生產中物料衡算問題,為更好地進行工藝生產,控制相關工藝參數(shù)提供有力的數(shù)據(jù)支撐,提高生產效率,降低消耗。
為了實現(xiàn)這一目的,本發(fā)明采取的技術方案是:
一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法,包括以下步驟:
(1)設定自動電位滴定儀儀器工作參數(shù)
(2)確定未知鈾濃度的硝酸溶液中酸度的測定方法
準確移取v1體積的未知鈾濃度的硝酸溶液于燒杯中,用naoh標準溶液在自動電位滴定儀上滴定至突躍終點,在滴定過程中確定2個突躍點ep1、ep2,以第二個突躍點ep2作為滴定終點,通過以下線性回歸方程計算出溶液的酸度:
a=c×(v2-v0)/v1+kcu+b;
式中:c為naoh標準溶液的摩爾濃度,單位為mol/l;v1為移取鈾溶液試樣體積,單位為ml;v2為鈾溶液試樣滴定終點ep2時消耗naoh標準溶液的體積,單位為ml;v0為空白滴定時消耗naoh標準溶液的體積,單位為ml;cu為鈾溶液試樣中鈾含量,單位為g/l;kcu+b為試樣中鈾含量對酸度測量的線性回歸校正值,k、b為校正方程系數(shù);
(3)回歸方程中相關參數(shù)的確定
(3.1)空白體積v0的確定
用naoh標準溶液在自動電位滴定儀上滴定等體積去離子水至突躍終點,滴定去離子水時消耗naoh標準溶液的體積=v0;
(3.2)參數(shù)k、b的確定
準確移取n個不同取樣體積的已知cu和a的溶液,根據(jù)不同取樣體積時構建的硝酸鈾溶液中cu和a的線性回歸方程,計算得到每次構建的線性回歸方程中校正方程系數(shù)ki、bi值,i∈1~n;分別取ki、bi的平均值做為校正方程系數(shù)k、b;
(3.3)鈾濃度cu的確定
在自動電位滴定儀上,用naoh標準溶液滴定v1體積未知鈾濃度的硝酸溶液 至最大突躍終點,滴定過程中得到2個突躍點ep1與ep2,建立如下方程,通過測定△v來計算cu;
cu=[102.4×△v×c-1.687]/v1
△v=vep2-vep1,為滴定過程中第二個突躍點和第一個突躍點之間消耗的naoh標準溶液的體積,單位為ml。
進一步的,如上所述的一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法,步驟(1)設定自動電位滴定儀儀器工作參數(shù)中,具體設定內容為:
鈾溶液樣品:工作模式為動態(tài)ph滴定;攪拌速度為8轉/秒;測量信號漂移值為30mv/min;測量最大等待時間為5s;滴定點密度為9mv/次;加液最小增加量為10μl;加液最大增加量為100μl;停止等當點為1個;等當點識別標準為30mv;等當點識別模式為最大;
空白樣品:工作模式為等體積ph滴定;攪拌速度為8轉/秒;測量信號漂移值為50mv/min;測量最大等待時間5s;加液最小增加量為1μl;停止等當點為1個;等當點識別標準0.3mv;等當點識別模式為最大。
本發(fā)明技術方案的有益效果在于:本發(fā)明技術方案采用精密自動電位滴定儀進行分析實驗,獲得準確測定硝酸體系高濃度鈾溶液中余酸的方法。分析方法分析結果再現(xiàn)性、不同取樣量分析結果和比對結果均較好,能適合生產分析要求,解決了鈾純化生產中長期存在的一個工藝分析問題。線性回歸修正自動滴定法具有測定數(shù)據(jù)精密度較高,使用試劑少的優(yōu)點。本方法測定余酸范圍為0.5mol/l~5mol/l,樣品分析結果準確度比原生產分析方法有很大提高,線性回歸法加標回收率為99.6~100.1%。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明技術方案進行進一步詳細說明。
本發(fā)明一種硝酸體系高濃度鈾溶液中酸度的分析檢測方法,包括以下步驟:
(1)設定自動電位滴定儀儀器工作參數(shù)
鈾溶液樣品:工作模式為動態(tài)ph滴定;攪拌速度為8轉/秒;測量信號漂移值為30mv/min;測量最大等待時間為5s;滴定點密度為9mv/次;加液最小增加量為10μl;加液最大增加量為100μl;停止等當點為1個;等當點識別標準為30mv;等當點識別模式為最大;
空白樣品:工作模式為等體積ph滴定;攪拌速度為8轉/秒;測量信號漂移值為50mv/min;測量最大等待時間5s;加液最小增加量為1μl;停止等當點為1個;等當點識別標準0.3mv;等當點識別模式為最大。
(2)確定未知鈾濃度的硝酸溶液中酸度的測定方法
準確移取v1體積的未知鈾濃度的硝酸溶液于燒杯中,用naoh標準溶液在自動電位滴定儀上滴定至突躍終點,在滴定過程中確定2個突躍點ep1、ep2,以第二個突躍點ep2作為滴定終點,通過以下線性回歸方程計算出溶液的酸度:
a=c×(v2-v0)/v1+kcu+b;
式中:c為naoh標準溶液的摩爾濃度,單位為mol/l;v1為移取鈾溶液試樣體積,單位為ml;v2為鈾溶液試樣滴定終點ep2時消耗naoh標準溶液的體積,單位為ml;v0為空白滴定時消耗naoh標準溶液的體積,單位為ml;cu為鈾溶液試樣中鈾含量,單位為g/l;kcu+b為試樣中鈾含量對酸度測量的線性回歸校正值,k、b為校正方程系數(shù);
(3)回歸方程中相關參數(shù)的確定
(3.1)空白體積v0的確定
用naoh標準溶液在自動電位滴定儀上滴定等體積去離子水至突躍終點,滴定去離子水時消耗naoh標準溶液的體積=v0;
(3.2)參數(shù)k、b的確定
準確移取n個不同取樣體積的已知cu和a的溶液,根據(jù)不同取樣體積時構建的硝酸鈾溶液中cu和a的線性回歸方程,計算得到每次構建的線性回歸方程中校正方程系數(shù)ki、bi值,i∈1~n;分別取ki、bi的平均值做為校正方程系數(shù)k、b;
(3.3)鈾濃度cu的確定
在自動電位滴定儀上,用naoh標準溶液滴定v1體積未知鈾濃度的硝酸溶液至最大突躍終點,滴定過程中得到2個突躍點ep1與ep2,建立如下方程,通過測定△v來計算cu;
cu=[102.4×△v×c-1.687]/v1
△v=vep2-vep1,為滴定過程中第二個突躍點和第一個突躍點之間消耗的naoh標準溶液的體積,單位為ml。