CS224890B1 - Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions - Google Patents
Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions Download PDFInfo
- Publication number
- CS224890B1 CS224890B1 CS849981A CS849981A CS224890B1 CS 224890 B1 CS224890 B1 CS 224890B1 CS 849981 A CS849981 A CS 849981A CS 849981 A CS849981 A CS 849981A CS 224890 B1 CS224890 B1 CS 224890B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- strontium
- group
- acid
- isolation
- acidic water
- Prior art date
Links
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 title claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical group CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 claims description 2
- QPVCUQOSWAXEOQ-UHFFFAOYSA-N 2-diethoxyphosphorylacetamide Chemical compound CCOP(=O)(CC(N)=O)OCC QPVCUQOSWAXEOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019647 acidic taste Nutrition 0.000 description 4
- -1 metallodicarbolide Chemical class 0.000 description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N dichloromethane Substances ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical compound CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 2
- UUZZMWZGAZGXSF-UHFFFAOYSA-N peroxynitric acid Chemical compound OON(=O)=O UUZZMWZGAZGXSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCMYYKRYFNMIEC-UHFFFAOYSA-N COP(O)=O Chemical compound COP(O)=O QCMYYKRYFNMIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N Strontium-90 Chemical compound [90Sr] CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Vynález se týká extrakčního způsobu Izolace stroncia z kyselých vodných roztoků a to zejména z roztoků po zpracování ozářeného jaderného paliva.The invention relates to an extraction process for the isolation of strontium from acidic aqueous solutions, in particular from solutions after treatment of irradiated nuclear fuel.
Radioaktivní stroncium je jedním z hlavních biotoxických nuklidů obsažených v ozářeném palivu a jeho izolace je tedy žádoucí z hlediska snížení potenciálního rizika při skladování radioaktivních odpadů. Kromě toho ee stroncium 90 používá do termoelektrických zdrojů elektrické energie a je tedy rovněž žádaným technickým produktem.Radioactive strontium is one of the major biotoxic nuclides contained in irradiated fuel, and its isolation is therefore desirable in terms of reducing the potential risk in the storage of radioactive waste. In addition, ee strontium 90 is used in thermoelectric power sources and is therefore also a desired technical product.
Podle dřívějších způsobů bylo stroncium izolováno z vysoceaktivních odpadních roztoků po jejich předběžné neutralizaci extrakcí organickým rozpouštědlem obsahujícím kyselinu dl(2-ethylhexyl)fosforečnou. Aby se zamezilo vypadávání sraženin hydrolyzovatelných komponent obsažených ve vysoceaktivních odpadních roztocích bylo nutno při tomto procesu přidávat do vodné fáze před neutralizací a extrakcí komplexotvorná činidla, která tyto komponenty vázala do rozpuštěných komplexů.According to earlier methods, strontium was isolated from high-reactive waste solutions after their preliminary neutralization by extraction with an organic solvent containing dl (2-ethylhexyl) phosphoric acid. In order to prevent precipitation of the hydrolyzable components contained in the high reactive effluents, it was necessary in this process to add complexing agents to the aqueous phase prior to neutralization and extraction, which bound the components to the dissolved complexes.
Vzhledem k nevýhodám tohoto a analogických postupů byly hledány způsoby izolace stroncia přímo z kyselých odpadních roztoků po zpracování ozářeného jaderného paliva extrakcí tributylfosfátem, to jest z roztoků obsahujících 2,5 až 3,5 molů HNO^/l.Due to the disadvantages of this and analogous processes, methods for isolating strontium directly from acidic waste solutions after treatment of irradiated nuclear fuel with tributyl phosphate extraction, i.e. from solutions containing 2.5 to 3.5 moles of HNO 4 / L, have been sought.
224 890224 890
224 890224 890
Jako perspektivní byl navržen proces extrakce stroncia některými hydrofobními anionty jako například metalodikarbolidem, polyjodidem a aniontem kyseliny molybdátofosforečné za přítomnosti látek obsahujících skupiny C - 0 - C podle vynálezu J. Raise, M. Kyrše a S. Heřmánka, če. autorské osvědčení i. 153 933. Uvedeným postupem je možno extrahovat stroncium z roztoků o kyselosti jakou má vyaooeaktivní roztok po zpracování extrakcí tributylfoefátem, to jest o obsahu HNO^ 2,5 až 3,5 molů/ϊ. Nevýhodou uvedeného procesu je ta okolnost, že do organické fáze zároveň přicházejí i lonty cesia a to účinněji než ionty stroncia. Pro separaci etroncia je nutno tedy použít roztoků, ze kterých bylo již předběžně separováno cesium nebo extrahovat cesium i stroncium společně a selektivně reextrahovat odděleně nejprve stroncium a pek i cesium z organické fáze. Další nevýhodou procesu je ta okolnost, že rozdělovači poměry etroncia /The process of extraction of strontium by some hydrophobic anions such as metallodicarbolide, polyiodide and molybdophosphoric anion in the presence of C - O - C groups according to the invention of J. Raise, M. Kyrš and S. Heřmánek, č. 153 933. Strontium can be extracted by this process from solutions having an acidity such as a highly reactive solution after treatment with tributylfoephate extraction, i.e. having an HNO2 content of 2.5 to 3.5 moles / ϊ. The disadvantage of this process is the fact that cesium ions also enter the organic phase more efficiently than strontium ions. Thus, for the separation of etronium, it is necessary to use solutions from which cesium has already been separated or to extract both cesium and strontium together and selectively re-extract first separately strontium and cesium from the organic phase. Another disadvantage of the process is that the etronium /
jsou za přítomnosti látek obsahujících skupiny C - O - C příliě vyeoké, takže reextrekce z organické fáze při použití minerálních kyselin není dostatečně účinná a k reextreakci je nutno využívat jiných látek rozpuštěných v minerální kyselině, jejichž odstranění z konečného produktu může způsobit dalěí obtíže.they are too high in the presence of substances containing C - O - C groups, so that reextraction from the organic phase using mineral acids is not sufficiently effective and other substances dissolved in the mineral acid must be used for reextraction which may cause further difficulties from removal from the final product.
Uvedené nevýhody jeou odstraněny postupem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se stroncium extrahuje do organického rozpouštědla obsahujícího směs dvoudonorového fosfororganického činidla se dvěma skupinami P=0 nebo jednou skupinou P=0 a jednou skupinou C=O, s výhodou dihexyl /(dlethylkarbamoyl) methyl/ foefonótu nebo dibutyl /(dlethylkarbamoyl) methyl/ fosfonótu a hydrofobního eniontu ze skupiny metalodlkarbolid, dipikrylaminan, tetrafenylborát, anorganický pólyjodid a anorganická heteropolykyselina, a výhodou chlorovaného dikarbolidu kobaltitého nebo kyseliny molybdátofosforečné. Následující reextrekce se provede vodným roztokem minerální kyseliny, např. kyseliny dusičné.These disadvantages are eliminated by the process according to the invention, characterized in that the strontium is extracted into an organic solvent containing a mixture of a two-donor phosphorous reagent with two P = 0 groups or one P = 0 group and one C = O group, preferably dihexyl / ( dlethylcarbamoyl) methyl (phonephonate or dibutyl) (dlethylcarbamoyl) methyl (phosphonate) and a hydrophobic enion selected from the group of metallodicarbol, dipicrylaminate, tetrafenylborate, inorganic polyiodide and inorganic heteropolyacid, and preferably chlorinated dibasic acid cobaltate dicarbolide. Subsequent reextraction is performed with an aqueous solution of a mineral acid such as nitric acid.
Při extrakci podle vynálezu nedochází k nežádoucí epoluextrakcl cesia do organické fáze, stroncium je možno reextrahovat pouhým zvýšením kyselosti vodné fáze s to v poměrně malém rozsahu, protože závislost rozdělovácího poměru etroncia a rostoucí kyselostí je relativně velmi strmá. Dalěí nevýhodou je to, že u navrhovaného procesu dochází k podstatnému zvýšení rozdělovácího poměru hydrofobního aniontu i dvoudonorového fosfororganickéhú činidla ve srovnání s případem, kdy tyto látky nejsou obsaženy ve vzájemné směsi a tím k poklesu ztrát činidel do vodné fáze. Vzhledem k vysoké afinitě dvoudonorových fosfororganických činidel k trojmocným lanthenidům a aktinidům lze proces použít perspektivně pro společnou Izolaci etroncia, trojmocných lanthanldů a trojmocných aktinidů se selektivní reextrakcí jednotlivých tří frakcí.The extraction according to the invention does not cause undesirable cesium epoluextraction into the organic phase, the strontium can be reextracted simply by increasing the acidity of the aqueous phase to a relatively small extent, since the dependence of the etronium partition ratio and increasing acidity is relatively very steep. A further disadvantage is that the proposed process significantly increases the partition ratio of both the hydrophobic anion and the two-donor phosphorous reagent compared to the absence of these compounds in the mixture, thereby reducing the loss of reagents to the aqueous phase. Due to the high affinity of the two-donor phosphororganic reagents for the trivalent lanthenides and actinides, the process can be used prospectively for the common isolation of etronium, trivalent lanthanides and trivalent actinides with selective reextraction of the three fractions.
Výhody vynálezu jsou ilustrovány následujícími příklady.The advantages of the invention are illustrated by the following examples.
224 890224 890
Příklad 1Example 1
Z vodného roztoku obsahujícího 3 moly HNO^/l bylo extrahováno mikromnožství at ronda organickým roztokem obsahujícím 0,15 molů H+ j^(C2BgHgCl^)2Co”3 /1 a 0,4 molů dlbutyl ^(diethylenkarbamoyl) methylj fosfonátu ve směsi 60 % objemových nltrobenzenu a 40 % objemových tetrachlormethanu. Rozdělovači poměr stroncia mezi vodnou a organickou fází byl 1,4. Při následující reextrakci vodným roztokem obsahujícím 5 molů HNO^/l byl rozdělovači poměr stroncia 0,17.An aqueous solution containing 3 moles of HNO ^ / l was extracted at Ronda microdoses of an organic solution containing 0.15 moles of H + J ^ (C 2 Cl BglI g ^) 2 Co "3/1 and 0.4 moles dlbutyl ^ (diethylenkarbamoyl) methyl phosphonate in a mixture of 60% (v / v) nitrobenzene and 40% (v / v) carbon tetrachloride. The strontium partition ratio between the aqueous and organic phases was 1.4. On subsequent reextraction with an aqueous solution containing 5 moles of HNO 4 / l, the strontium distribution ratio was 0.17.
Rozdělovači poměr cesia byl z roztoku 3 molů HNO^/l do výše uvedené organické směsi roven DCg = 0,08 a z roztoku 5 molů HNO^/l do směsi DCg « 0,027.The cesium partition ratio from the solution of 3 moles of HNO4 / L to the above organic mixture was equal to D Cg = 0.08 and from the solution of 5 moles of HNO4 / L to the mixture of D C8 · 0.027.
Přiklad 2Example 2
Z vodného roztoku obsáhajícího kyselinu dusičnou o různé dále uvedené koncentraci bylo extrahováno stroncium organickým roztokem obsahujícím 40 g kyseliny molybdátofosforečné/l a 0,1 molu dlbutyl dlethylkarbamoyl)methylj foafonátu v nltrobenzenu.Strontium was extracted from an aqueous solution containing nitric acid of various concentrations below with an organic solution containing 40 g of molybdophosphoric acid / l and 0.1 mol of dibutyl diethylcarbamoyl) methylphosphonate in nitrobenzene.
Bylo dosaženo následujících rozdělovačích poměrů, Dgr = 18,32(0,5M HNO-j), 3,51 (ÍM HNOj), .0,46 (2M HNO3) a 0,21 (2,5M HNO3).The following partition ratios were achieved, D gr = 18.32 (0.5 M HNO 3), 3.51 (1 M HNO 3 ), 0.46 (2 M HNO 3 ) and 0.21 (2.5 M HNO 3 ).
Příklad 3Example 3
Mikromnožství stroncia byla extrahována z 0,5M HNO^ a z 2M HNO^ organickým roztokem obsahujícím 0,04 molu/1 H+ £(CgBgHg&PgCoJ“ a 0,06 molu dlbutyl Qdiethylkarbamoyl)methyl] foafonátu v chloroformu nebo v 1,2-dichlormethanu nebo v diisopropylbenzenu. Pro uvedené dvě kyselosti vodné fáze bylo dosaženo rozdělovačích poměrů v případě chloroformu Dgr » 2,74 a Dgr = 0,11, v případě 1,2-dichlormethanu Dgr = 7,28 8 DSr = 8 v Případě diisopropylbenzenu Dgr » 30,9 a Dgr - 0,84.The strontium micro-amounts were extracted from 0.5M HNO 4 and 2M HNO 4 with an organic solution containing 0.04 moles / 1 H + (CgBgHg & PgCoJ 'and 0.06 moles of dibutyl (diethylcarbamoyl) methyl] foaphonate in chloroform or 1,2-dichloromethane, or in diisopropylbenzene. For the two acidities of the aqueous phase, the partition ratios were achieved for chloroform Dgr »2.74 and Dgr = 0.11, for 1,2-dichloromethane Dgr = 7.28 8 D Sr = 8 for Diisopropylbenzene Dgr» 30.9 and D gr - 0.84.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS849981A CS224890B1 (en) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS849981A CS224890B1 (en) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS224890B1 true CS224890B1 (en) | 1984-01-16 |
Family
ID=5435605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS849981A CS224890B1 (en) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS224890B1 (en) |
-
1981
- 1981-11-19 CS CS849981A patent/CS224890B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Choppin et al. | Actinide separation science | |
| US5809394A (en) | Methods of separating short half-life radionuclides from a mixture of radionuclides | |
| US4681705A (en) | Decontamination of radioactively contaminated liquids | |
| DE112007000652T5 (en) | Actinium radioisotope products of improved purity | |
| RU2106030C1 (en) | Method for extracting and separating high-melting and rare-earth elements from nitric solutions | |
| US5702608A (en) | Process and installation for the decontamination of radioactive nitric effluents containing strontium and sodium | |
| JPS58131125A (en) | Concentration and separation of tritium isotope | |
| Chiarizia et al. | Study of uranium removal from groundwater by supported liquid membranes | |
| RU2249266C2 (en) | Method of extraction and recovery of purex-process refined product for spent nuclear fuel of nuclear power stations | |
| Veselsky | Problems in the determination of plutonium in bioassay and environmental analysis | |
| CS224890B1 (en) | Method of extracting isolation of strontium out of acidic water solutions | |
| Firsching et al. | The solubility of the rare-earth-metal phosphates in sea water | |
| US4208377A (en) | Process for recovering actinide values | |
| Tachimori et al. | Extraction of lanthanoids (III) with di-isodecyl phosphoric acid from nitric acid solution | |
| JP2007503526A (en) | Method for separating trivalent americium from trivalent curium | |
| Lumetta et al. | Separation of strontium-90 from Hanford high-level radioactive waste | |
| Swanson | Clean option: an alternative strategy for hanford tank waste remediation | |
| US4404130A (en) | Process for the plutonium decontamination of an organic solvent | |
| RU2077600C1 (en) | Method for isolation of fission rhodium from nitric-acid aqueous solutions | |
| Paulenova et al. | Preconcentration of cadmium by MEUF in sodium dodecylsulphate solutions | |
| Tedder et al. | Efficient strategies for partitioning actinides from alkaline wastes | |
| Hérès et al. | The separation of extractants implemented in the DIAMEX-SANEX process | |
| CS215493B1 (en) | Process for extraction of trivalent lanthanides and actinides from aqueous solutions | |
| Horner et al. | Fission product recovery from waste solutions by solvent extraction | |
| Stewart | Alkyl phosphoric acids as extraction agents for uranium |