CS225464B1 - Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce - Google Patents
Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce Download PDFInfo
- Publication number
- CS225464B1 CS225464B1 CS823051A CS305182A CS225464B1 CS 225464 B1 CS225464 B1 CS 225464B1 CS 823051 A CS823051 A CS 823051A CS 305182 A CS305182 A CS 305182A CS 225464 B1 CS225464 B1 CS 225464B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- separation
- uranium
- controlled distribution
- concentration
- cation exchangers
- Prior art date
Links
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 25
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 14
- -1 uranyl cations Chemical class 0.000 claims description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005372 isotope separation Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu separace isotopů uranu metodou řízené distribuce.
Separace isotopů uranu metodou řízené distribuce, využívající kinetický a rovnovážný koncentrační efekt, je založena na rozdělení isotopů ve dvoufázových systémech různého typu, zahrnujících například extrakční a sorpční binární systémy. Základním předpokladem úspěšné separace podle této metody je rozdílná koncentrace isotopů ve výchozí surovině. K oddělení pak dochází vzhledem k nestejné rychlosti transportu isotopových složék při přechodu z jedné fáze do druhé a za podmínek, kdy isotopová výměna je retardována. Metoda řízené distribuce je podstatně účinnější, než dosud známé metody chemické separace uranových isotopů a je chráněna čs.a.o. 2l4 904 a čs.a.o. 2l4 905.
ř
Ve zmíněných autorských osvědčeních byl nový princip separace prokázán na příkladu dělení isotopů uranu na měničích kationtů. Popisované systémy zahrnují uranylové sloučeniny a měniče kationtů na bázi sulfonovaného styrendivinylbenzenového kopolymerů, případně chelatující měniče kationtů, jmenovitě katexy se skupinami iminodioctovými. Ukázalo se, že separační efekt je do značné míry závislý na struktuře sorbentu a bylo shledáno, že použité sorbenty mají značné nevýhody vzhledem k optimálnímu využití nového separačního principu.
Silně kyselé styrenové katexy typu Amberlite IR 120 vykazují v podmínkách separačního procesu vysokou rychlost výměny, takže koncentrační isotopový efekt, který je kinetické povahy, je omezen na velmi krátkou dobu s ohledem na technické využití. Chelatující měniče se skupinami iminodioctovými se připravují komplikovanými několikastupňovými polymeranalogickými přeměnami, například se vychází ze styrendivinylbenzenového kopolymeru, který se chlormethyluje, aminuje amoniakem a karboxymethyluje kyselinou chloroctovou. Příprava je nákladná a cena konečného produktu vysoká. Kromě toho vícestupňové přeměny způsobují, že produkt polymeranalogické reakce má nejednotnou strukturu. Sorbenty připravené takovým způsobem vykazují obecně horší separační účinnosti než sorbenty s dobře definovanou a jednotnou strukturou.
Zmíněné nevýhody odstraňuje předložený vynález. Popisuje způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce s využitím zejména koncentračního isotopového jevu ve dvoufázových systémech, přičemž jedna z fází je vodným nebo nevodným roztokem isotopů uranu obsahujícím uranylové kationty a druhá fáze je měničem kationtů vyznačený tím, že jako druhá fáze se použije karboxylový měnič kationtů na akrylové bázi.
Uvedené karboxylové měniče kationtů vyměňují v podmínkách separace uranylové kationty pomaleji, než měniče se sulfonovými skupinami, což se projeví v prodloužení účinného intervalu při separaci isotopů metodou řízené distribuce. Ve srovnatelných pokusech bylo například zjištěno, že zatímco styrenový sulfonový katex Amberlite IR 120 (viz příklad 3) vykazoval extrém separačního faktoru 2 minuty, karboxylový katex na akrylové bázi Amberlite IRC 84 30 (3tx 60 minut.
Příprava karboxylových katexů je jednoduchá a nezavádí se při ní do struktury cizí skupiny. V tom se příznivě liší od chelatujících katexů s iminodioctovými skupinami. Karboxylové katexy se připravuji suspensní kopolymerací kyseliny methakrylové nebo akrylové se sírujícím činidlem (například s divinylbenzenem nebo ethylendimethakrylátem) nebo polymeranalogickým zmýdelněním perlového zesítěného polymethakrylového esteru (například kopolymeru methylakry•látu s divinylbenzenem). Karboxylové katexy na akrylové bázi jsou výhodnější než chelatující katexy s iminodioctovými skupinami, neboí jejich struktura je dobře definovaná a jednotná, vyznačuje se vysokou koncentrací sorpčně aktivních center, nebo? každá vinylická strukturní jednotka obsahuje karboxylovou skupinu. Za těchto podmínek je vysoká pravděpodobnost, že dojde k vysycení komplexační schopnosti uranylových kationtů, jak to vyžaduje nový způsob separace isotopů metodou řízené distribuce.
Výhodou karboxylových katexů proti katexům se sulfonovými skupinami je snazší eluce uranylových kationtů kyselinami, která je dána relativně nízkou hodnotou disociaění konstanty karboxylových. skupin. Snadná regenerovatelnost těchto katexů se významně projeví zvláště při provozním využívání nové separaění metody.
Příklad 1
0,5 S nabotnalého, odstředěného karboxylovéhó kátexu na akrylové bázi Amberlite IRC 84 v H+ - formě bylo kontaktováno ?a míchání při teplotě 298K S 25 ml roztoku o složení 0,01M síran uranylu (U0gS0^). Po dané době bylo míchání přerušeno, kapalná a ionexová fáze byly od sebe odděleny a v kapalné fázi byla stanovena celková koncentrace uranu (fotometrickou metodou pomocí činidla AZO i) a atomární poměr izotopů uranu(u) : J uranu(u) (na hmotovém spektrometru zn.MICROMASS 30B). Izotopové složení výchozího roztoku odpovídalo složení přírodního uranu, tj. J9uranu(u) i J uranu(u)= = 0,725.10 . Z výsledků byla počítána hodnota separačního faktoru (separaění faktor je definován jako poměr izotopických poměrů ^^^uran(u) : ^^uran(u) ve fázi ionexu k témuž izotopickému poměru ve fázi roztoku). Výsledky, tj. hodnoty celkové koncentrace uranu
| a separačních faktorů jako funkce čas | u jsou shrnuty v následující | ||||
| tabulce: | 5 | ||||
| čas(min) | 0 | 10 30 | 60 | 120 | |
| Celková koncentrace uranu (m) | 0,01 | 0,0085 | 0,0077 0,0074 | 0,0067 | 0,0061 |
| Separaění faktor | 1,000 | 0,993 | 1,000 1,018 | 1,020 | 1,002 |
Příklad 2
0,25 g nabotnalého, odstředěného karboxylového katexů na akrylové bázi Amberlite IRC 84 v H+ - formě bylo kontaktováno za míchání při teplotě 298K s 25 ml roztoku o složení 0,01M dusičnanu uranylu [uo -(NO-)-}. Další postup byl stejný jako v příkladě 1. Výsledky,
A J Á tj. hodnoty celkové koncentrace uranu a separačních faktorů jako funkce času, jsou shrnuty v následující tabulce;
120
Čas(min)
Celková koncentrace uranu(m)
Separační faktor
| 0 | 5 | 10 |
| 0,01 | 0,0093 | 0,0091 |
| 1,000 | 0,958 | 0,945 |
60 0,0082 0,0081 0,0079
0,976 0,972 0,995
Příklad 3
0,4 g nabotnalého, odstředěného silně kyselého katexu Amberlite IR 120 v H - formě bylo kontaktováno za míchání při teplotě 298K s 30 ml roztoku o složení 0,01M síran uranylu (UO^SO^)· Další postup byl stejný jako v příkladě 1. Výsledky, tj. hodnoty celkové
| koncentrace uranu a separačnich faktorů jako shrnuty v následující tabulce: | funkce | času, jsou | ||||
| Čas(min) | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 | 45 |
| Celková koncentrace uranu(m) | 0,01 | 0,0066 | 0,0037 | 0,0018 | 0,0008 | 0,0005 |
| Separační faktor | 1,000 | 1,021 | 1,009 | 1,006 | 1,004 | 1,001 |
PŘEDMĚT VYNÁLEZU
Claims (1)
- Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce s využitím zejména koncentračního isotopového jevu ve dvoufázových systémech, přičemž jedna z fází je vodným nebo nevodným roztokem isotopů uranu obsahujícím uranylové kationty a- druhá fáze je měničem kationtůt vy značený tím, že jako druhá fáze se použije karboxylový měnič kationtů na akrylové bázi.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS823051A CS225464B1 (cs) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS823051A CS225464B1 (cs) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225464B1 true CS225464B1 (cs) | 1984-02-13 |
Family
ID=5369441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS823051A CS225464B1 (cs) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225464B1 (cs) |
-
1982
- 1982-04-28 CS CS823051A patent/CS225464B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Porath | IMAC—immobilized metal ion affinity based chromatography | |
| Kuyucak et al. | Desorption of cobalt‐laden algal biosorbent | |
| Konishi et al. | Recovery of zinc, cadmium, and lanthanum by biopolymer gel particles of alginic acid | |
| Chassary et al. | Palladium and platinum recovery from bicomponent mixtures using chitosan derivatives | |
| US5854968A (en) | Process and apparatus for the production of BI-213 cations | |
| US6706187B1 (en) | Packing material for chromatography having novel characteristic and method for isolation of substance using the same | |
| EP0532919A1 (en) | Method for removing a heavy metal from a waste stream | |
| AU2012241177B2 (en) | Enhanced staged elution of loaded resin | |
| JP2001187809A (ja) | 有機高分子材料及びその製造方法並びにそれから構成される重金属イオン除去剤 | |
| US5534153A (en) | Continuous fluidized-bed contactor with recycle of sorbent | |
| Small | Gel liquid extraction.—The extraction and separation of some metal salts using tri-n-butyl phosphate gels | |
| US4046688A (en) | Removal of antimony from industrial streams | |
| Gorshkov et al. | Selectivity of phenol–formaldehyde resins and separation of rare alkali metals | |
| JP3183354B2 (ja) | タンニン系吸着剤による重金属類の吸着分離方法及び該吸着剤の再生方法 | |
| CS225464B1 (cs) | Způsob separace isotopů uranu metodou řízené distribuce | |
| JP2001187823A (ja) | 分離機能性材料 | |
| EP0071810B1 (en) | Removal of metal ions from aqueous medium using a cation-exchange resin having water-insoluble compound dispersed therein | |
| RU2763745C1 (ru) | Способ катионообменного выделения радионуклида лютеция-177 из облученного в ядерном реакторе иттербия | |
| US4157298A (en) | Method for the removal of ferric ions from a concentrated aqueous zinc solution | |
| JP2790300B2 (ja) | イオン交換樹脂を用いるクロマトグラフィー分離 | |
| Lacour et al. | Performance of ion-exchanger grafted textiles for industrial water treatment in dynamic reactors | |
| GB2172293A (en) | Immobilised extractants | |
| CN1160362A (zh) | 降低水溶液中多价阳离子含量的方法 | |
| Tong et al. | Evaluation of polymeric supports for immobilizing biomass to prepare sorbent materials for metals | |
| FI66650C (fi) | Foerfarande foer avlaegsnande av ferrijoner ur en koncentreradvattenhaltig zinkloesning |