第52章 老一辈科学家的实力(2/2)
“酸度耗费了我不少心思。”钱忠国向后翻过两页草稿,纸面绘制两条相交曲线,“横轴代表硝酸浓度,两条曲线分别对应锆萃取率、铪共萃率,两条曲线差值峰值对应的区间,就是最佳酸度。”
他指尖落在两线间距最大的区间位置:“5至7摩尔浓度区间,初次小试我打算选用6摩尔。”
陈序年端详手绘曲线,图纸仅为示意、无实测数据佐证,无法精准定量计算,但曲线变化趋势、极值区间的判断全都准确无误。
“6摩尔取值合理。”陈序年说道,“酸度继续抬升,TBP磷酸酯结构易在强酸环境下发生反应,萃取剂稳定性会受损。”
钱忠国笔尖一顿,抬眼看向陈序年:“你怎么清楚高酸度会破坏TBP稳定性?”
“有机化学课本有相关内容,酯类遇强酸容易水解,TBP属于磷酸酯,酸性超标会加速水解损耗。”
钱忠国沉思片刻缓缓点头:“这点我之前没有深入考量,你说得没错,6摩尔既是萃取效率最优值,也是保障萃取剂稳定的安全临界值,两项条件刚好重合。”
他取来红铅笔,在“6摩尔”旁增补备注:高酸度工况留意TBP水解损耗。
陈序年暗自松了口气,这番论断依托基础化学常识,不用借用未来资料,和钱忠国探讨时,能用现有学识作答,就不必暴露自己预知最终工艺方案。
“再来敲定萃取级数。”钱忠国翻出最后一页迭代演算稿纸,“分离系数8、相比1:1条件下,单级铪脱除率约75%~80%,原料铪初始含量2.5%,最终需要降至0.01%以下。”
他提笔快速演算级联公式,逐级核算萃取损耗:“四级萃取能把铪含量降至0.1%左右。”
笔尖骤然停住,钱忠国紧锁眉头盯住最终得数:“0.1%,距离合格指标还差十倍。”
实验室陷入短暂静默。
“盲目叠加萃取级数性价比太低,越往后单级分离效率断崖下滑。”钱忠国低声自语,想要从0.1%降到0.01%,单靠TBP还要再加五至六级工序,投入成本得不偿失。
他向后倚靠座椅,双手交叠放在腹前,仰头望着天花板沉思。
陈序年缄默不语,他清楚钱忠国顺着理论推演,迟早会找到破局办法。
约莫半分钟后,钱忠国豁然开口:“需要更换精制萃取剂,TBP在高纯提纯阶段选择性不足,末端精制工序要另寻路线。”
视线从天花板落回桌面稿纸:“选用酮类萃取剂,酮对铪的选择性远优于磷酸酯,MIBK甲基异丁基酮,恰好能用作末段精制萃取。”
陈序年端坐不动,没有接话。
他心中思绪翻涌,昨夜查阅参考资料时,现成的成熟工艺正是四级TBP搭配一级MIBK精制。
原本他以为需要由自己提点方案,可眼下钱忠国仅凭纸笔与海量理论储备,一步步自主推导出一模一样的工艺路线。
没有数据库参考,没有精密计算机辅助,缺少前人相关文献支撑,仅凭六十二岁的阅历与数十年科研积淀。