Principes de séparations en pyrochimie. Annexe 2
Déchets radioactifs - Perspectives de gestion. Annexes

2.1 Séparation sous atmosphère inerte (milieu non oxydant)

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2.1.1 Principes

Les éléments dissous en milieu sels fondus [par exemple dans l’eutectique chlorure de lithium-chlorure de potassium (LiCl-KCl) qui est très utilisé, entre 500 et 800 ^oC] sont stables à l’état d’ions simples sous leur plus faible degré d’oxydation possible ou bien d’associations de ces cations avec des ions chlorure. Cela est à l’origine d’un comportement des éléments plutôt plus simple qu’en milieux aqueux.

À partir de ces milieux, on peut obtenir un élément à l’état métallique (élément 1 ) par deux voies redox :

• On réduit l’élément 1 par un métal fondu approprié (élément 2 ), qui est alors oxydé et passe dans le sel, tandis que l’élément 1 passe dans le métal fondu (souvent en formant un alliage) ou bien précipite. La réduction de l’uranium trivalent par du cadmium liquide est un exemple :

  réaction que l’on peut aussi écrire formellement, compte tenu de l’association des ions :

  2 UCl_3 sel + 3 Cd_liquide ! 2 U_{cadmium liquide} + 3 CdCl_2 sel

  On peut également utiliser un alliage binaire métallique dont l’un des composants est actif. Par exemple avec un alliage cadmium-lithium, on peut réduire le plutonium :

  La solubilité de l’uranium dans le cadmium liquide est de 2,35 % en masse et de 3,62 % pour le plutonium. Au-delà de ces limites, ils précipitent sous forme métallique pour l’uranium et sous forme d’un...