CS215493B1 - Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků - Google Patents

Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků Download PDF

Info

Publication number
CS215493B1
CS215493B1 CS142581A CS142581A CS215493B1 CS 215493 B1 CS215493 B1 CS 215493B1 CS 142581 A CS142581 A CS 142581A CS 142581 A CS142581 A CS 142581A CS 215493 B1 CS215493 B1 CS 215493B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
solutions
extraction
actinides
trivalent
solution containing
Prior art date
Application number
CS142581A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Rais
Hana Petrzilkova
Original Assignee
Jiri Rais
Hana Petrzilkova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Rais, Hana Petrzilkova filed Critical Jiri Rais
Priority to CS142581A priority Critical patent/CS215493B1/cs
Publication of CS215493B1 publication Critical patent/CS215493B1/cs

Links

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků za přítomnosti heteropolykyselin. Vynález se týká chemickotechnologické problematiky zpracování odpadních roztoků procesu Purex s cílem izolace společné frakce trojmocných lanthanidů a aktinidů z těchto roztoků bez jakékoliv předběžné úpravy roztoků. Tohoto cíle je dosaženo extrakcí organickým rozpouštědlem, ve kterém jsou rozpuštěna dvě extrakční činidla: dvoudonorové fosfororganické činidlo, obsahující dvě funkční skupiny P=O nebo jednu skupinu P=O a jednu skupinu C=O, aheteropolykyselina, například kyselina molybdátofosforečná. Výhodou vynálezu je okolnost, že rozdělovači poměry činidel ve směsi jsou podstatně vyšší než činidelsamotných, možnostselektivně reextrahovat frakci trojmocných aktinidů komplexotvornými činidly a možnost reextrakce prostým zvýšením kyselosti vodné fáze. Vynálezu je možno použít při projekci i provozu zařízení na zpracování vysoceaktivních odpadních roztoků procesu Purex i v jiných oblastech separačních metod.

Description

(54) Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků
Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků za přítomnosti heteropolykyselin. Vynález se týká chemickotechnologické problematiky zpracování odpadních roztoků procesu Purex s cílem izolace společné frakce trojmocných lanthanidů a aktinidů z těchto roztoků bez jakékoliv předběžné úpravy roztoků.
Tohoto cíle je dosaženo extrakcí organickým rozpouštědlem, ve kterém jsou rozpuštěna dvě extrakční činidla: dvoudonorové fosfororganické činidlo, obsahující dvě funkční skupiny P=O nebo jednu skupinu P=O a jednu skupinu C=O, aheteropolykyselina, například kyselina molybdátofosforečná. Výhodou vynálezu je okolnost, že rozdělovači poměry činidel ve směsi jsou podstatně vyšší než činidel samotných, možnost selektivně reextrahovat frakci trojmocných aktinidů komplexotvornými činidly a možnost reextrakce prostým zvýšením kyselosti vodné fáze. Vynálezu je možno použít při projekci i provozu zařízení na zpracování vysoceaktivních odpadních roztoků procesu Purex i v jiných oblastech separačních metod.
Vynález se týká extrakčního oddělení frakce trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků, a to zejména z vysoceaktivních odpadních roztoků procesu Purex.
Heteropolykyseliny byly navrženy jako extrakční činidlo pro získání cesia z vodných roztoků o kyselosti 0,2—2 moly minerální kyseliny!. podle článku J. Raise, S. Podešvy a M. Kyrše, Anal. Chim. Acta 36, 90 (1966). Nevýhodou tohoto procesu je, že není použitelný pro izolaci makromnožství cesia, protože při koncentracích cesia vyšších než 10~4 molu/1 vypadává sraženina molybdátofosforečnanu česného nebo silikowolframátu česného, které nejsou rozpustné ani ve vodné ani v organické fázi. Heteropolykyseliny byly použity pro extrákčníizolaci rádia za přítomnosti polyethylenglykolů, viz; například čs. autorské osvědčení 180850. Nevýhody extrakčních procesů s héteropolykyselinami jsou následujúcí. Vzhledem k poměrně nízké hydrofobnosti aniontů heteropolykyselin přechází část činidla do vodné fáze, což ztěžuje použití těchto činidel v kontinuálním procesu. Jak jiý bylo řečeno, při vyšších koncentracích extrahované komponenty dochází k vylučování pevné fáze, což v některých případech i znemožňuje použití těchto látek. Navržené procesy nejsou vhodné pro získávání trojmocných elementů z vodných roztoků,'protože při vyšších kyselostech jsou rozdělovači poměry těchto elementů příliš nízké, při nízkých kyselostech pak dochází k přednostní extrakci kationtů těžkých alkalických kovů a alkalických zemin, takže proces není dostatečně selektivní.
Pro extrakci trojmocných elementů byla v posledních letech ve světě použita dvoudonorová fosfororganická činidla, obsahující dvě funkční skupiny P=O nebo jednu skupinu P=O a jednu skupinu C=O, například dihexyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonát a dibutyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonát, například podle postupu uvedeného W. W. Schulzem a L. D. Mclsaacem v reportu ARH-SA-217, 1975. Při těchto navržených postupech se extrakční činidlo rozpustí v některém nepolárním ředidle, například v chloridy uhličitém, a společná frakce trojmocných lanthanidů a aktinidů se extrahuje z kyseliny dusičné o kyselosti vyšší než 2 moly/1 do organické fáze. Následující reextrakce se provádí zředěným roztokem kyseliny dusičné o koncentraci nižší než 0,2 molu/1. Hlavními nevýhodami těchto procesů s dvoudonorovými fosfororganickými činidly jsou poměrně vysoké ztráty těchto činidel do odcházející vodné fáze, nutnost používat vysokých koncentrací činidla pro dosažení dostatečně vysokých rozdělovačích poměrů trojmocných elementů a nemožnost separace frakce aktinidů od frakce lanthanidů běžně známými postupy s použitím komplexotvorných látek (pro použití většiny komplexotvorných látek je nezbytné použít roztok o nízké kyselosti, za takových podmínek se však z organického roztoku dvoudonorových fosfororganických činidel reextrahují jak aktinidy, tak i lanthanidy, takže jejich separace není možná). Další nevýhodou je ta okolnost, že reextrakce do roztoků o nízké kyselosti může být ztížena přítomností některých nečistot přítomných v preparátech dvoudonorových činidel nebo z nich vzniklých radiolytickým rozkladem v provozních podmiň- , kách.
Nevýhody uvedených dosud používaných proce- ! sů jsou odstraněny postupem podle vynálezu, při i kterém se společná frakce lanthanidů a aktinidů extrahuje směsí neutrálního dvoudonorového fosfororganického činidla obsahujícího dvě funkční skupiny P=O nebo jednu skupinu P=O a jednu skupinu C=O, s výhodou směsi dihexyl[(diethyl# karbamoyl)methyl]fosfonátu a dibutyl[(diethylkárbamoyl)methyl]fosfonátu, s heteropolykyselinou, s výhodou kyselinou molybdátofosforečnou nebo wolframátokřemičitou, v organickém rozpouštědle, přičemž se pro zpětnou reextrakci z organické fáze použije buď roztok minerální kyseliny o koncentraci vyšší než 1 mol/l, nebo vodný roztok komplexotvorných látek schopných vázat uvedené elementy nebo roztok obsahující kationty schopné vytěsňovat uvedené elementy z organické fáze.
Výhodami procesu je zejména možnost dosáhnout vysokých rozdělovačích poměrů trojmocných aktinidů a lanthanidů z vodného prostředí o kyselosti vyšší než 2 moly/1 a podstatného omezení ztrát činidel, a to jak neutrálního dvoudonorového, tak i heteropolykyseliny, do odcházející vodné fáze. Na rozdíl od extrakce samotným dvoudonorovým činidlem se podle postupu navrženého v tomto vynálezu snižuje rozdělovači poměr s rostoucí aciditou vodné fáze, čehož je možno využít k reextrakci. Postupem podle vynálezu je rovněž umožněna selektivní reextrakce frakce aktinidů z organiké fáze za podmínek nízké acidity fáze vodné a přítomnosti komplexotvorných látek schopných selektivně vázat trojmocné aktinidy, jako například kyseliny diethylentriaminpentaoctové.
Postup podle vynálezu je ilustrován následujícími příklady.
Příklad 1
Z vodného roztoku obsahujícího 3 moly HNO3/1 bylo extrahováno mikromnožství europia (III) a americia (III) organickým roztokem obsahujícím 8 g kyseliny molybdátofosforečné/1 a 0,02 molu dibutyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonátu/l ve směsi 80 % objemových nitrobenzenu a 20 % bromoformu. Rozdělovači poměry uvedených elementů byly DEu = 10,2 a DAm = 9,8. Při následující reextrakci do vodné fáze obsahující 6 molů HNO3/1 byly rozdělovači poměry DEu = 0,16 a DAm | = 0,14. 1
Příklad 2
Z vodného roztoku obsahujícího 3 moly HNO3/1 bylo extrahováno mikromnožství europia organickým roztokem obsahujícím 40 g kyseliny wolframátokřemičité/1 a 0,1 molu dihexyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonátu/l v o-nitrotoluenu. Bylo dosaženo rozdělovacího poměru DEu = 85. Při následující reextrakci roztokem obsahujícím 7 molů HNO3/1 byl rozdělovači poměr DEu = 2,7, při reextrakci roztokem obsahujícím 0,9 molu kyseliny mléčné/1 a 0,181 molu sodné soli kyseliny diethylentriaminpentaoctové/1 byl rozdělovači poměr DEu = 0,07 a při reextrakci roztokem obsahujícím 1 mol (NH4)2CO3/1 byl rozdělovači poměr europia DEu = 0,005.

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT
    Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků, vyznačený tím, že se elementy extrahují směsí dvoudonorového fosfororganického činidla, obsahujícího dvě funkční skupiny P=O nebo jednu skupinu P=O a.jednu skupinu C=O, s výhodou směsí dihexyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonátu nebo dibutyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonátu, s heteropolykyselinou, s výhodou kyselinou molybdátofosfo215493
    Příklad 3
    Z vodného roztoku obsahujícího 1 mol HNO3/1 bylo extrahováno mikromnožství europia organickým roztokem obsahujícím 8 g kyseliny molybdátofosforečné/1 a 0,02 molu dibutyl[(diethylkarbamoyl)methyl]fosfonátu v 1,2-dichlor etanu. Rozdělovači poměr europia byl DEu = 77, za jinak stejných podmínek, avšak při extrakci z vodného roztoku obsahujícího 3 moly HNO3/1 byl rozdělovači poměr europia DEu = 0,28.
    VYNÁLEZU řečnou nebo wolframátokřemičitou, v organickém rozpouštědle, přičemž se pro zpětnou reextrakci z organické fáze použije bud roztok minerální kyseliny o koncentraci vyšší než 1 mol/l, nebo vodný roztok komplexotvorných látek schopných vázat uvedené elementy nebo roztok, obsahující kationty schopné vytěsňovat uvedené elementy z organické fáze.
CS142581A 1981-02-27 1981-02-27 Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků CS215493B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS142581A CS215493B1 (cs) 1981-02-27 1981-02-27 Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS142581A CS215493B1 (cs) 1981-02-27 1981-02-27 Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS215493B1 true CS215493B1 (cs) 1982-08-27

Family

ID=5348587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS142581A CS215493B1 (cs) 1981-02-27 1981-02-27 Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS215493B1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230331562A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 Lawrence Livermore National Security, Llc Separation of elements using polyoxometalates and cations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230331562A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 Lawrence Livermore National Security, Llc Separation of elements using polyoxometalates and cations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2210106C2 (de) Verfahren zur selektiven Extraktion von Metallionen aus wäßrigen Lösungen
DE69620880T2 (de) Methode zur chromatographischen trennung von kationen aus wässrigen proben
US4503016A (en) Process for extracting heavy metal ions from aqueous solutions
US2824783A (en) Separation of scandium from aqueous solutions
US3586477A (en) Removal of ferric iron from aqueous solutions of aluminum salts
US4241027A (en) Reductive stripping process for the recovery of either or both uranium and vanadium
EP1511869B1 (en) A process for recovery of high purity uranium from fertilizer grade weak phosphoric acid
EP1793387B1 (de) Extraktion von radionukliden unter verwendung von kronenether enthaltenden extraktionsmitteln
FI56702C (fi) Loesningsextraheringsfoerfarande foer utvinning av molybden och renium ur molybdenit
US4442071A (en) Extraction of plutonium ions from aqueous sulfuric acid solutions with D2 EHPA or D2 EHPA/TOPO
Majumdar et al. Liquid-liquid extraction of ironIII with tributylphosphate: Separation from mixtures
RU2106030C1 (ru) Способ экстракционного извлечения и разделения тпэ и рзэ из азотнокислых растворов
Brassier-Lecarme et al. Acidic organophosphorus solvent extraction process for the purification of molybdenum in tailings from uranium ore treatment
CS215493B1 (cs) Způsob extrakční izolace trojmocných lanthanidů a aktinidů z vodných roztoků
EP0010394B2 (en) Process for extracting uranium from phosphoric acid
US5888398A (en) Composition and process for separating cesium ions from an acidic aqueous solution also containing other ions
FI74491B (fi) Foerfarande foer global utvinning av uran, yttrium, torium och saellsynta jordartsmetaller ur fosfatmalm innehaollande dessa i samband med framstaellning av fosforsyra enligt den vaota metoden.
CA1163447A (en) Maintaining reductive strip efficiency in uranium recovery processes
US4275037A (en) Stripping metals from organic solvent with aqueous solution of polymeric phosphates
US4383978A (en) Process of obtaining uranium and uranium compounds from phosphoric acid
Shuqiu et al. Mechanism of synergistic extraction of rhenium (VII) by primary amines and neutral phosphorus esters
CZ55690A3 (cs) Způsob zpracování kyselých roztoků s obsahem železa, zvláště odpadních mořících roztoků
FI90652C (fi) Menetelmä kadmiumionien poistamiseksi märkämenetelmällä saadusta fosforihaposta
DE3327394A1 (de) Verfahren zum entfernen von cadmium aus sauren, insbesondere p(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)o(pfeil abwaerts)5(pfeil abwaerts)-haltigen loesungen
Mohanty et al. Synergistic solvent extraction studies of uranium (VI) using a combination of naphthenic acid and various neutral donors into benzene