乏燃料后处理工艺中叠氮酸的产生及危害分析研究
叠氮化合物水解
叠氮化合物水解
叠氮化合物是一类非常不稳定和爆炸性的化合物，通常用于制备火药或其他爆炸性的物质。
然而，在一些特定的情况下，例如实验室合成或处理过期的叠氮化合物时，我们需要对它们进行水解，以降低它们的爆炸性和危险性。
叠氮化合物的水解通常分为两种类型：碱性水解和酸性水解。
碱性水解是指将叠氮化合物加入到碱性溶液中，例如稀碱溶液或氢氧化钠溶液中。
在此过程中，叠氮离子（N2-）被氧化成氨气（NH3），放出大量的热量。
这种水解方法通常用于制备氨气或炭酸盐，例如制备硫酸钠和炭酸钠。
需要注意的是，这种水解过程非常危险，需要在严格的实验室条件下进行，并且必须避免使用过多的叠氮化合物。
总的来说，叠氮化合物的水解是一项危险的措施，必须在专业人员的监督下进行，遵循正确的实验室操作程序。
需要在安全性高的前提下完成水解过程，以避免造成不可挽回的人员伤害和环境危害。
叠氮化钠的处理方案
叠氮化钠的处理方案1、处理方案：废弃易燃易爆化学品叠氮化钠处理以避免明火、撞击、酸性介质为前提，通过比较温和的反应条件将叠氮化钠分解转换为普通化学品。
2、反应原理：叠氮化钠能够在碱性条件下在有水存在下能与KMnO 4发生氧化还原反应，随着反应的进行，生成的氢氧化钠和氢氧化钾能够保证溶液的PH 在碱性条件下，避免了叠氮化钠在酸性介质中生成剧毒物叠氮酸的危害，同时生成的氮气能够在非正常操作或反应下避免叠氮化钠发生爆炸。
反应原理如下：2KMnO4+6NaN3+4H2O=2KOH+6NaOH+2MnO 2+9N2↑ 可能产生的副反应：NaN3+3H2O=3NaOH+NH 3↑3、工艺流程：叠氮化钠的处理流程为溶解、氧化还原、污染物的处理处置等。
其处理过程先将170克叠氮化钠溶于水中，加入100克NaoH以保证反应的PH 值，待溶液PH 稳定后加入150 克KMnO 4 进行氧化还原反应，反应生成的气体用稀HCL 吸收，在污泥中加入50公斤水泥搅拌，然后将水泥浆倒入土坑内填埋。
4、费用预算：1 ）方案设计费：2000元2）化学品原料费：高锰酸钾1瓶× 30元/瓶=30元，另加办证费300元（因高锰酸钾属易制毒化学品，需办证才能购买），氢氧化钠1 瓶× 12元/瓶= 12元，盐酸1瓶× 18元/瓶=18元，加办证费300元（因盐酸属易制毒化学品，需办证才能购买）3）材料费：塑料盆2个× 45元/个=90元，塑料勺2个× 5元/ 个=10元，口罩5个× 5元/个=25元，工作服4套× 200元/套=800元，锄头2把× 20元/把=40元，水泥50公斤× 0.5元/公斤=25元4）人工费：200元/人× 3人=600元5）交通费：200 元共计：4450 元三氧化二砷的处理方案1、处理方案：将能溶于水且剧毒的三氧化二砷转化为不溶于水且毒性较小的三硫化二砷。
叠氮化钠的安全隐患及使用对策
叠氮化钠的安全隐患及使用对策在有机合成中，用叠氮化钠（NaN3）可以完成许多设计规划，我们公司每天都有许多人在用NaN3，例如：NaN3属于剧毒品，又是比普通炸药更敏感的起爆剂。
对于它的剧毒特性，我们公司有严格的管理制度和良好的通风条件，只要大家按照规范做好个人防护，并不对人构成威胁。
但它的易爆特性（包括它的一些反应产物）却使人吃过不少苦头。
隐患及对策：1、NaN3受热、接触明火、或受到摩擦、震动、撞击时可发生爆炸。
所以不能用金属勺或刮刀进行取样称量等操作。
好在NaN3没有吸湿性，不会板结成团，只需牛角勺就能取样。
2、因为剧毒，所有接触过NaN3的器具和后处理水溶液都要用NaClO消解去毒。
3、如果产物不忌碱，体系PH≥9为好，这样的环境体系，多余的叠氮钠容易用水洗干净。
如果PH小于9或偏酸，多余的NaN3就变成水洗不掉的爆炸性更强的HN3。
4、带有叠氮基（-N3）的产物也有强大爆炸性，需要特别对待和处理好。
带有叠氮基的分子通常只是中间体，很少作为最终产物，目前已知的只有作为治疗爱滋病的首选药物叠氮胸腺嘧啶脱氧核甙(AZT、也称齐多夫定)以及抗生素叠氮西林等极少数药物的分子上挂有叠氮基。
带有叠氮基的分子在溶液里表现温和，即使加温回流都很安全，但是当浓缩至干或接近干的状况下，就会发生猛烈爆炸，已经有多起教训。
有经验指标可供参考：有机过氧化物，如果过氧比值超过5%（氧原子量16 与分子量M的商≥5%），就有爆炸危险性，不能与金属接触，也不能受热，更不能用明火烘干，比值越高危险性越大；而有机叠氮化合物的叠氮比值超过5%（氮原子量14与分子量M的商≥5%），也有爆炸危险性，既不能与金属接触，也不能受热，更不能用明火烘干。
这就产生一个安全处理原则：带有叠氮基的产物不要旋蒸，更不能蒸干。
好在带有叠氮基的分子通常只是中间体，还要继续往下做。
它一般不需要以纯品存在，可以继续存在于溶液里接着进行下步反应。
首先，最好的萃取溶剂是下一步反应所用的溶剂，这就会有两个问题，一是萃取溶剂本身就是下一步反应所用的疏水溶剂（如醚类、二氯甲烷、甲苯等），不需要旋蒸，接着往下做。
叠氮化钠-理化性质及危险特性表
甲类
稳定性
稳定
聚合危害
不聚合
禁忌物
酸类、强氧化剂、活性金属粉末等。
灭火方法
由于火场中可能发生容器爆破的情况，消防人员须在有防爆掩蔽处操作。尽可能将容器从火场移至空旷处。消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。
急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。
表-叠氮化钠的理化性质及危险特性
标识
中文名：叠氮化钠；三氮化钠
危险化学品目录序号：217
英文名：Sodium azide
UN编号：1770
分子式：N3Na
分子量：65.01
CAS号：26628-22-8
理化性质
外观与性状
无色六角结晶性粉末。
熔点（℃）
275
相对密度(水=1)
1.85
沸点（℃）
300
饱和蒸气压（kPa）
燃烧爆炸氧化氮
闪点(℃)
300
爆炸上限（g/m3）：
无资料
自燃温度(℃)
无资料
爆炸下限（g/m3）：
无资料
危险特性
受热、接触明火、或受到摩擦、震动、撞击时可发生爆炸。本品与酸类剧烈反应产生爆炸性的叠氮酸。与水接触能形成氢氯酸。与酸和金属接发生反应。随时间变化，叠氮化钠能与铜、铅、黄铜、抽送系统的焊料反应，生成具有强爆炸性的叠氮化铅和叠氮化铜等化合物。快速受热或机械震动能引发物质爆炸。腐蚀铝。
无资料
溶解性
溶于水、液氨，不溶于乙醚，微溶于乙醇。
叠氮化钠的处理方案
叠氮化钠的处理方案叠氮化钠是一种高度不稳定且具有剧烈爆炸性的化合物。
因此，正确且安全地处理叠氮化钠至关重要。
以下是一个处理叠氮化钠的方案：1.了解叠氮化钠的特性在处理之前，了解叠氮化钠的特性是非常重要的。
叠氮化钠是一种无色的晶体，通常以粉末形式存在。
它可以被空气、潮湿和温度等多种条件引发剧烈爆炸。
因此，处理过程需要在安全的环境下进行并遵循严格的实验室操作规程。
2.选择合适的实验室条件处理叠氮化钠需要进行在防爆室或具备防爆设备的实验室中进行。
实验室应具备良好的通风系统以及防爆设备，以确保处理过程中的安全。
3.正确的操作装备和个人防护装备处理叠氮化钠需要使用特定的操作装备和个人防护装备。
操作装备包括：防爆橱柜、橡胶手套、护目镜、防护服等。
个人防护装备应确保身体的完全覆盖，以防止任何可能的受伤。
4.分装和储存叠氮化钠5.处理废弃物和残余物在处理叠氮化钠时，所产生的废弃物和残余物需得到正确的处理。
任何未反应完全的叠氮化钠应重新分装或通过化学方法消除。
废弃物应首先放置在防爆容器中，并严密封口，然后交给合格的专业机构进行安全处理。
6.处理事故和应急情况在处理叠氮化钠时，由于其高度不稳定性，可能会发生事故和应急情况。
在这种情况下，应立即采取紧急措施，如：迅速撤离，避免直接接触叠氮化钠，通知实验室主管和安全人员，及时呼叫急救人员等。
实验室应制定详细的应急预案，并确保所有操作人员都熟悉和了解这些预案。
7.培训操作人员任何处理叠氮化钠的人员都应接受专门的培训。
培训应包含对叠氮化钠的特性、安全操作规程和应急措施的详细介绍。
只有经过合适的培训和资质认证的人员才能够处理叠氮化钠。
总结:处理叠氮化钠需要小心谨慎并遵循严格的安全操作规程。
应该在专门的实验室环境中进行，并使用正确的操作装备和个人防护装备。
废弃物的处理和事故应急情况的处理也是非常重要的。
通过对处理过程进行培训和教育，可以确保操作人员具备足够的知识和技能来安全地处理叠氮化钠。
叠氮化钠生成氮气
叠氮化钠生成氮气
叠氮化钠（NaN3）是一种白色晶体，它是一种典型的危险品，需要特别注意安全。
它可以在反应中产生氮气（N2），因为它的分子结构中包含了三个氧原子。
下面我们将详细介绍如何使用叠氮化钠生成氮气。
第一步，准备材料。
首先，你需要一些叠氮化钠，它通常可以在化学品供应商处购买。
此外，你还需要一些常见的实验室设备，如量筒、比色皿、胶头滴管等。
你还需要注意到，叠氮化钠是一种危险品，需要遵循实验室操作规程，全程佩戴防护设备。
第二步，制备叠氮化钠溶液。
将一定量的叠氮化钠加入蒸馏水中，搅拌直至溶解。
需要注意到，在加入叠氮化钠时，溶液会产生剧烈的反应，此时需要小心操作，不要吸入产生的气体。
一旦溶解完成，你就得到了一个叠氮化钠溶液。
第三步，进行反应。
将叠氮化钠溶液倒入一个装有氢氧化钠的比色皿中。
这将引发反应，产生大量的氮气。
反应方程式如下：
2NaN3 + 2NaOH = 3N2 + 2Na2O + H2O
需要知道的是，反应只在碱性介质中进行，因此需要加入氢氧化钠。
产生的氮气会从溶液中释放出来，聚集在比色皿中。
第四步，观察结果。
通过观察比色皿中的气体，你可以看到产生的氮气。
气体通常呈现为淡黄色，因为其中含有微量的二氧化氮。
你可以通过吸气测试气体纯度，不过请务必小心操作。
总结：因为叠氮化钠是一种危险品，化学实验需要遵循操作规程，小心操作。
不过，在正确的实验操作下，叠氮化钠可以很好地产生氮气，这对于许多实验和研究都是很有用的。
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收稿 日期 ： ２０１８－０３ ０５ 作 者 简介 ： 胡彦 涛 （１９７９一）， 男，河 南省 洛 阳市人 ，高 级 工程 师 ，博士 ，２００９ 年毕 业于 中国原 子能 科学研 究院核燃 料 循环 与材 料专 业 ，研 究方
Ｈ Ｕ Ｙａｎ—ｔａｏ，ＪＩ Ｌｅｉ—ｍ ｉｎｇ
（Ｃｈｉｎａ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒａｚｏｎｉｃ ａｃｉｄ（ＨＮ３）ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｅｘｐｌｏｄｅｒ．Ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｅｎｔ ｆｕｅｌ ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｈｙｄｒａｚｉｎｅ（Ｎ２Ｈ４）ａｓ ａ ｓｕｐｐｏｒｔｉｖｅ ｒｅｄｕｃｅｒ ｉＳ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｎｉｔｒｏｕｓ ａｃｉｄ （｝ｒＮ０，），ｗｈｉｃｈ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＨＮ ａｎｄ
在乏燃 料 后处 理过 程 中 ，肼 是一 种 直接参 加 还 原 过程 的无 盐 试剂 。在 四价 铀 的 电化 学 还原 过程 中 肼 的硝 酸溶 液 用于 消 除料液 中的亚硝 酸 （ＨＮＯ ）从 而 减少 四价 铀 的消 耗 ；或者 肼 直接作 为 一种 还原 剂 用 于 保 持 锕 系 元 素 在 低 氧 化 态 稳 定 。 而 Ｎ：Ｈ 与 ＨＮＯ：反 应 的产 物与 两者 之 间 的 比例有 关 ，当 Ｎ Ｈ 过 量时 ，发 生 以下快 速 反应 ，生成叠 氮 酸 （ＨＮ ）：
针对性 的提出降低料液中 ＨＮ 含量的方法 ，从而减少对：Ｉ：艺过程 中的危害 。
关 键 词 ：叠 氮 酸 ；肼 ；乏 燃 料 后 处 理
中 图 分 类 号 ：ＴＱ０３９＋．２ Biblioteka 文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １６７１－０４６０（２０１８）０４—０７４６—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄ ａｎｇｅｒｓ ｏｆ Ｈ ｙｄｒａｚｏｉｃ Ａｃｉｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｐｅｎｔ Ｆｕｅｌ Ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ
第 ４７卷 第 ４期 ２０１８年 ４月
当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ０］．４７． ＮＯ．４ Ａｐｒｉｌ， ２０１８
乏燃 料 后 处 理 工艺 中叠氮 酸 的 产 生及 危 害分 析 研 究
胡彦涛 ，纪 雷鸣
（中 国核 电工程 有 限公 司 ，北 京 １００８４０）
铀 二循 环 的 ２Ｄ单 元 ：２ＤＦ调料 过 程加入 ５０％ 水 合肼 和硝 酸来 调肼 调 酸 ，并 在 ２ＤＦ萃 取 过程 中加 入 ２ＤＳ进 行洗 涤 ，以去 除铀 中的钚 、钌 和镎 。
钚二循环的 ２Ｂ单元 ：铀钚的还原反萃过程 中 加 入含 有 Ｎ Ｈ 的物料 有 ２ＢＸ ；同时 为 了回收 ２ＢＷ
Ｎ２Ｈ４＋ＨＮｏ２ ＨＮ３＋２Ｈ２Ｏ
如 果 ＨＮＯ 过量 ，则发 生下 列快 速反 应 ，得 到 气 体产 物 ：
ＨＮ３＋ＨＮＯ２ Ｎ２Ｏ＋Ｎ２＋Ｈ２０
ＨＮ 为 无 色液 体 ，具有 高 毒 性 。ＨＮ 的沸 点 低 （３７ ｏＣ ），很 容 易 挥 发 ，在 温 热 的硝 酸 水 溶 液 中 ＨＮ 会 在 气 相 浓 集 。 ＨＮ，在 气 相 中 的 危 险 浓 度 为 ２．５％（体 积 分 数 ），在 溶剂 中 的危 险浓 度 为 １７％（约 ４．７ ｍｏｌ／Ｌ）‘１，２１ｏ ＨＮ 也 比较 容 易 与一 些 金属 反 应 生 成 叠 氮化 物 ，例 如 Ｈｇ、Ｐｈ、Ａｇ、ｃｒ、Ｔｌ等 ，该 物 质 为 可爆 炸 物 ，其 中一些 金 属 叠氮 化 物 受 到 冲击 或 加 热 即可 发 生 爆 炸 。
ａｚｉｄｏ—ｍ ｅｔａ１ ｃｏｍ ｐｌｅｘｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｎ，Ｈ ４ ｗ ａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＨＮ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｅｎｔ ｆｕｅｌ ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｌｉｓｔｅｄ．Ｔｈｅ ｄａｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｅｌｉｍ ｉｎａｔｉｏｎ ｍ ｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｈ Ｎ １ ａｎｄ ａｚｉｄｏ—ｍ ｅｔａｌ ｃｏｍ ｐｌｅｘｅｓ ｗ ｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｍ ｅｔｈｏｄ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｈ Ｎ １ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｅｌｉｍ ｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｈａｒｍ ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｚｏｎｉｃ ａｃｉｄ；Ｈ ｙｄｒａｚｉｎｅ；Ｓｐｅｎｔ ｆ ｕ ｅ１ ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
摘 要 ： 叠 氮 酸 （ＨＮ，）是 一 种 爆 炸 物 。在 乏 燃 料 后 处 理 丁 艺 过 程 中 ，支 持 还 原 剂 肼 （Ｎ２Ｈ４）大量 应 用 于
消除系统中亚硝酸 （ＨＮＯ ），该过程会导致体系 中产生 ＨＮ 及叠氮酸盐等 。通过对 Ｎ Ｈ 的行为进行分析 ，得 到
ＨＮ 在乏燃料后处理各个 主要工艺环节 的分 布 ；列举 叠氮酸和叠氮酸盐可能造成的事 故以及事 故的消除措施 ；
１ 肼 的加 入
Ｐｕｒｅｘ流 程 中各 工 艺单元 Ｎ：Ｈ 的加 入点 及主 要 组 分见 表 １ 。
共 去污 循环 １Ｂ 单元 ：为 了达到铀 钚分 离 的效 果 ，加 入含 有 Ｎ。Ｈ 的物 料有 １ＢＸ 、１ＢＸ 。另外 为 了加强 对含 铀料 液 中钚 的去 除 ，在钚 障槽 １ＢＸＸ槽 中加入 含 Ｎ Ｈ 的物料 有 １ＢＸＸＸ、１ＢＸＸＸｚ。
基 于 以上安 全 问题 ，在乏 燃料 后处 理厂 Ｔ艺设 计 过程 中需 要 了解 Ｎ Ｈ 、ＨＮ，及 ＨＮＯｚ的走 向并进 行 控制 ，以防止 ＨＮ，及叠 氮 酸盐爆 炸事 故 的发生 。 本 文对 乏燃 料后 处理 过程 中可 能生 成 ＨＮ 的单 元 进 行 梳理 ，探讨 Ｎ Ｈ 在应 用过 程 中引入 的 ＨＮ 导致 的 化 学安 全 问题 的处 理 方式 。