Brevet FR3039696A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Procédé de traitement en un cycle d'une solution aqueuse issue de la dissolution d'un combustible nucléaire usé dans de l'acide nitrique, la solution aqueuse comprenant de l'uranium, du plutonium, de l'américium, du curium et des produits de fission incluant du technétium, le cycle comprenant : a) une co-extraction de l'uranium et du plutonium de la solution aqueuse, la co-extraction comprenant au moins une mise en contact, dans un extracteur, de la solution aqueuse avec une solution organique comprenant de 1 mol/L à 2 mol/L de N,N-di(2-éthylhexyl)-3,3-diméthylbutanamide (DEHDMBA) ou d'un mélange de N,N-di(2- éthylhexyl)-isobutanamide (DEHiBA) et de N,N-di-2(éthylhexyl)-n-butanamide (DEHBA) comme extractant, en solution dans un diluant organique, puis une séparation des solutions aqueuse et organique ; b) une décontamination de la solution organique issue de l'étape a) vis-à-vis de l'américium, du curium et des produits de fission, la décontamination comprenant au moins une mise en contact, dans un extracteur, de la solution organique avec une solution aqueuse comprenant de 0,5 mol/L à 6 mol/L d'acide nitrique, puis une séparation des solutions organique et aqueuse ; c) une partition de l'uranium et du plutonium présents dans la solution organique issue de l'étape b) en une solution aqueuse et une solution organique, la solution aqueuse comprenant soit du plutonium sans uranium soit un mélange de plutonium et d'uranium, et la solution organique comprenant de l'uranium sans plutonium, la partition comprenant : ci) une désextraction du plutonium, au degré d'oxydation +IV, et d'une fraction de l'uranium de la solution organique issue de l'étape b), la désextraction comprenant au moins une mise en contact, dans un extracteur, de la solution organique avec une solution aqueuse comprenant de 0,1 mol/L à 0,5 mol/L d'acide nitrique, puis une séparation des solutions organique et aqueuse ; c2) une extraction de tout ou partie de la fraction d'uranium présente dans la solution aqueuse issue de l'étape ci), l'extraction comprenant au moins 3039696 37 une mise en contact, dans un extracteur, de la solution aqueuse issue de l'étape ci) avec une solution organique identique à la solution organique de l'étape a), puis une séparation des solutions aqueuse et organique ; d) une décontamination de la solution organique issue de l'étape ci) 5 vis-à-vis du technétium, la décontamination comprenant : d1) une désextraction du technétium, au degré d'oxydation +IV, de la solution organique issue de l'étape ci), la désextraction comprenant au moins une mise en contact, dans un extracteur, de la solution organique avec une solution aqueuse comprenant de 0,1 mol/L à 3 mol/L d'acide nitrique et au moins un agent réducteur 10 capable de réduire le technétium du degré d'oxydation +VII au degré d'oxydation +IV ou un agent complexant capable de stabiliser en phase aqueuse le technétium, puis une séparation des solutions organique et aqueuse ; d2) une extraction de la fraction d'uranium présente dans la solution aqueuse issue de l'étape d1), l'extraction comprenant au moins une mise en 15 contact, dans un extracteur, de la solution aqueuse avec une solution organique identique à la solution organique de a), puis une séparation des solutions aqueuse et organique ; e) une désextraction de l'uranium de la solution organique issue de l'étape d1), la désextraction comprenant au moins une mise en contact, dans un 20 extracteur, de la solution organique issue de l'étape d1) avec une solution aqueuse comprenant au plus 0,05 mol/L d'acide nitrique, puis une séparation des solutions organique et aqueuse ; et f) une régénération de la phase organique issue de l'étape e) ; moyennant quoi on obtient une première et une deuxième solution aqueuse 25 décontaminée vis-à-vis de l'américium, du curium et des produits de fission incluant le technétium, la première solution aqueuse comprenant du plutonium sans uranium ou un mélange de plutonium et d'uranium, et la deuxième solution aqueuse comprenant de l'uranium sans plutonium. 3039696 38\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la solution organique de l'étape a) comprend de 1,3 mol/L à 1,4 mol/L et, de préférence, 1,35 mol/L de N,N-di(2-éthylhexyl)-3,3-diméthylbutanamide (DEHDMBA). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la solution organique de l'étape a) comprend de 1,35 mol/L à 1,45 mol/L et, de préférence, 1,4 mol/L du mélange de N,N-di(2-éthylhexyl)-isobutanamide (DEHiBA) et de N,N-di-2(éthylhexyl)-nbutanamide (DEHBA). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel le N,N-di(2- éthylhexyl)-isobutanamide (DEHiBA) et le N,N-di-2(éthylhexyl)-n-butanamide (DEHBA) sont présents dans un rapport molaire de 1,75 à 1,85 et, de préférence, de 1,80 dans la solution organique de l'étape a). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, dans lequel la solution organique de l'étape a) comprend 0,9 mol/L de DEHiBA et 0,5 mol/L de DEHBA.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la solution aqueuse de l'étape b) comprend de 4 à 6 mol/L d'acide nitrique. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel l'étape b) comprend de plus une désacidification de la solution organique, la désacidification comprenant au moins une mise en contact de la solution organique avec une solution aqueuse comprenant au plus 1 mol/L d'acide nitrique, puis une séparation des solutions organique 25 et aqueuse.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la mise en contact des solutions organique et aqueuse dans l'extracteur de l'étape ci) comprend une circulation des solutions organique et aqueuse avec un rapport du 3039696 39 débit de la solution organique au débit de la solution aqueuse supérieur à 1 et, de préférence, égal ou supérieur à\n<CLM>\1\t9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 dans lequel l'agent réducteur de l'étape d1) est du nitrate uraneux, du nitrate d'hydrazinium, du nitrate d'hydroxylammonium, de l'acétaldoxime ou un mélange de ceux-ci, de préférence un mélange de nitrate uraneux et de nitrate d'hydrazinium ou un mélange de nitrate uraneux et de nitrate d'hydroxylammonium. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'extracteur de l'étape d1) est chauffé à une température de 30°C à 40°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'étape d2) comprend une acidification de la solution aqueuse issue de l'étape d1) 15 pour amener la concentration de l'acide nitrique dans la solution aqueuse à une valeur au moins égale à 2,5 mol/L, l'acidification comprenant un ajout d'acide nitrique dans l'extracteur de l'étape d2).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans 20 lequel l'extracteur de l'étape e) est chauffé à une température de 40°C à 50°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la mise en contact des solutions organique et aqueuse dans l'extracteur de l'étape e) comprend une circulation des solutions organique et aqueuse avec un rapport du débit 25 de la solution organique au débit de la solution aqueuse supérieur à\n<CLM>\1\t14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel la régénération de la solution organique issue de l'étape e) comprend au moins un lavage de la solution organique avec une solution aqueuse basique, suivi d'au moins un lavage de la solution organique avec une solution aqueuse d'acide nitrique. 3039696 40\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel la solution organique issue de l'étape f) est divisée en une première et une deuxième fraction, la première fraction formant la solution organique de l'étape a) et la 5 deuxième fraction formant la solution organique de l'étape c2).