DE2723603A1 - Verfahren zur kontinuierlichen trennung von uranisotopen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler f 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bod Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln

5 Köln ι 24. Mai 1977/Fu/ab

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF ASAHI KASEI KOGYO KABUSHIKI KAISHA

25-1» Dojlma-hamadori 1-chome, Kita-ku, Osaka, Japan.

Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Uranisotopen

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Telefon: {Olli) 734341-4 - Tel«: S882307 dopa d Telegramm: Dompatent Köln ORIGINAL INSPECTEO

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Uranisotopen durch eine Oxydations-Reduktions-Reaktion unter Verwendung eines Anionenaustauschers» Die Erfindung ist insbesondere auf ein Verfahren zur wirksamen Regenerierung des deaktivierten Oxydationsmittels im Verlauf der Trennung von Uranisotopen durch eine Oxydations-Reduktions-Reaktion mit anschließender Wiederverwendung des regenerierten Oxydationsmittels für die Fortsetzung der Trennung der Uranisotopen gerichtet.

Bei einem bekannten Verfahren zur Trennung von Uranisotopen durch eine Oxydations-Reduktions-Reaktion unter Verwendung eines Anionenaustauschers wird eine Lösung, die ein Oxydationsmittel enthält, das Uran(IV) zu Uran (VI) zu oxydieren vermag, einer mit einem Anionenaustauscher gefüllten Entwicklungskolonne zur Ausbildung einer Oxydationsmittel-Adsorptionszone zugeführt, anschließend eine Uranisotopenlösung, die Uran(IV) enthält, zur Umwandlung eines Teils der Oxydationsmittel-Adsorptionszone in eine Zone von adsorbiertem Uran(VI) aufgegeben und dann eine Lösung, die ein Reduktionsmittel enthält, das Uran(VI) zu Uran(IV) zu reduzieren vermag, zugeführt, wodurch das am Anionenaustauscher adsorbierte Uran (VI) reduziert und in Form von Uran(IV) eluiert wird.

Hierbei wird somit eine Grenze zwischen der Oxydationsmittelzone und der Uranadsorptionszone im vorderen Teil, in Strömungsrichtung gesehen, der Uranadsorptionszone ausgebildet, und die aus der Nähe dieser Grenze abgezogene Uranlösung hat eine höhere Konzentration an Uran- ,· 238. Außerdem wird eine Grenze zwischen der Uranadsorptionszone und der Reduktionsmittelzone im hinteren Teil, in Strömungsrichtung gesehen, der Uranadsorptionszone ausgebildet, und die aus der Nähe dieser Grenze abge-

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zogene Uranlösung hat eine höhere Konzentration an Uran-235.

Es ist ferner bekannt, daß zu dieser Trennung von Uranisotopen mehrere Entwicklungskolonnen, die mit einem Anionenaustauscher gefüllt sind, verwendet werden können, wobei die Uran(IV) enthaltende eluierte Lösung von einer Entwicklungskolonne, die mit einem Anionenaustauscher gefüllt ist, zur nächsten geführt wird, wo bereits eine Oxydationsmittel-Adsorptionszone ausgebildet ist, wodurch kontinuierlich eine Uranadsorptionszone gebildet wird, und dann eine Lösung, die ein Reduktionsmittel enthält, durch diese Uranadsorptionszone geleitet wird.

Diese Verfahren zur Trennung von Uranisotopen sind sog. Festbettverfahren zur Trennung von Uranisotopen.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Trennung von Uranisotopen durch Oxydations-Reduktions-Reaktion unter Verwendung eines Anionenaustauschers, dem sog. Verfahren mit bewegtem Bett, wird ein Anionenaustauscher, an dem ein Oxydationsmittel adsorbiert ist, einer Entwicklungskolonne zugeführt, in der bereits eine Uranadsorptions— zone gebildet worden ist, und gleichzeitig eine Lösung, die ein Reduktionsmittel enthält, auf die Entwicklungskolonne im Gegenstrom zum Fluß des Anionenaustauschers aufgegeben, wodurch Oxydations- und Reduktionsreaktionen an der Grenze zwischen der Uranadsorptionszone und dem Oxydationsmittel bzw. an der Grenze zwischen der Uranadsorptionszone und dem Reduktionsmittel stattfinden. Bei diesem Verfahren mit bewegtem Bett befindet sich die Uranadsorptionszone im ruhenden Zustand in der Entwicklungskolonne, indem der Anionenaustauscher bewegt wird, während im Gegensatz hierzu beim Festbettverfahren die Uranadsorptionszone sich in einer.Entwicklungskolonne bewegt. Das Prinzip der Trennung der Uranisotope ist jedoch bei beiden Verfahrensweisen das gleiche. Bei beiden Verfahrensweisen werden ein deaktiviertes Oxydations-

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mittel und ein deaktiviertes Reduktionsmittel als Gemisch aus einer Entwicklungskolonne eluiert.

Bei diesen Verfahren müssen die Uranatome in anionischer Form vorliegen. Das Uranion, das nicht mit einem Liganden koordiniert ist, liegt gewöhnlich in kationischer Form vor. Ein Urankation wird somit in ein Urananion mit negativ geladenen Liganden umgewandelt. Der in dieser , Beschreibung und in den Ansprüchen gebrauchte Ausdruck "Uran(IV)" bezeichnet alle vierwertigen Uranionen einschließlich der Komplexionen, und der Ausdruck "Uran(VI)" bezeichnet alle sechswertigen Uranionen einschließlich. der Komplexionen.

Bei den bekannten Verfahren werden das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel, die als Gemisch in dem aus einer Entwicklungskolonne austretenden Elutionsmittel vorliegen, zunächst durch einen Abscheider, z.B. eine Extraktionskolonne, eine mit einem Ionenaustauscherharz gefüllte Kolonne, ein Fällungsgefäß usw. getrennt. Dann wird das hierbei abgetrennte deaktivierte Oxydationsmittel unter Verwendung eines anderen Oxydationsmittels, z.B. Sauerstoff, und andererseits das deaktivierte Reduktionsmittel unter Verwendung eines anderen Reduktionsmittels, z.B. Wasser stoff, regeneriert, und das regenerierte Oxydationsmittel und das regenerierte Reduktionsmittel werden für die weitere Trennung von Uranisotopen durch Oxydations-Reduktions-Reaktion wiederverwendet.

Gegenstand der Erfindung ist die kontinuierliche Tren nung von Uranisotopen durch Oxydations-Reduktions-Reaktion nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet | ist, dass man eine Uranadsorptionzone an einer Anionenaustauschersäule bildet, die Uranadsorptionszone durch die Anionenaustauschersäule durch Oxydations- und Reduk- ' tionsreaktionen des Urans mit einem Oxydationsmittel und einem Reduktionsmittel in Berührung mit der Uranadsorp- ■

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tionszone bewegt, das Elutionsmittel, das das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel enthält, einer Oxydationsreaktion unterwirft und hierdurch das deaktivierte Oxydationsmittel regeneriert, das regenerierte Oxydationsmittel aus dem erhaltenen Elutionsmittel mit einem Anionenaustauscher abtrennt und das abgetrennte regenerierte Oxydationsmittel für die Oxydation von Uran wiederverwendet.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Abbildungen weiter erläutert.

Fig.l zeigt ein Fließschema einer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitenden Anlage mit zwei Entwicklungskolonnen.

Fig.2 zeigt ein Fließschema einer nach einer anderen Ausführungsform arbeitenden Anlage mit drei Entwicklungskolonnen .

Fig.3 zeigt ein Fließschema einer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung arbeitenden Anlage mit vier Entwicklungskolonnen.

Fig.4 zeigt ein Fließschema einer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung arbeitenden Anlage, in der nur eine Entwicklungskolonne verwendet wird.

Der hier gebrauchte Ausdruck "Säule" bezeichnet einen Anionenaustauscher oder eine Anhäufung eines Anionenaustauschers, der in ein oder zwei miteinander verbundene Gefäße gefüllt ist, in denen sich eine Uranadsorptionszone bewegen kann. Der Ausdruck "Bett" bezeichnet eine Anhäufung eines Anionenaustauschers, der gleichmäßig in einem Gefäß oder zwei oder mehr miteinander verbundenen

30 Gefäßen angeordnet ist.

Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird vorzugsweise eine mit einem Anionenaustauscher ge-

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füllte Kolonne verwendet, in der eine Uranadsorptionszone sich mit geringerer Störung bewegen kann.

Gemäß der Erfindung kann das regenerierte Oxydationsmittel vom ablaufenden Elutionsmittel, das das regenerierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel als Gemisch enthält, nach der Oxydation des das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel enthaltenden Elutionsmittels unter Verwendung des für die Trennung der Uranisotope verwendeten Anionenaustauschers isoliert werden. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Trennung der Uranisotope erheblich gesteigert werden. Wenn die Uranadsorptionszone ihre Bewegung in einer mit einem Anionenaustauscher gefüllten Kolonne vollendet hat, wird die Uranadsorptionszone in einen Zustand überführt, in dem die Menge der damit gemischten Flüssigkeit durch Überführung aus der Kolonne in einen Vorratsbehälter verringert wird, während eine das deaktivierte Oxydationsmittel*und das deaktivierte Reduktionsmittel enthaltende, während der Ausbildung der Uranadsorptionszone in der Kolonne eluierte und aufgefangene Lösung oxydiert und anschließend nach beendeter Überführung der Uranadsorptionszone auf die Kolonne aufgegeben wird, wo das regenerierte Oxydationsmittel allein am Anionenaustauscher adsorbiert und das deaktivierte Reduktionsmittel eluiert und abgetrennt wird. Nach vollendeter Adsorption des regenerierten Oxydationsmittels am Anionenaustauscher wird die Uranadsorptionszone aus dem Zwischenbehälter in die Kolonne zur Trennung der Uranisotope unter Ausbildung einer Uranadsorptionszone . zurückgeführt, und anschließend wird eine Lösung des aktiven Reduktionsmittels auf die Kolonne aufgegeben, um die Entwicklung der Uranadsorptionszone weiter fortzusetzen. Uurch Wiederholung dieser Maßnahmen ist es somit möglich, die Entwicklung einer Uranadsorptionszone in einer Kolonne kontinuierlich durchzuführen.

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Gemäß der Erfindung wird die kontinuierliche Trennung von Uranisotopen wirksam durchgeführt, indem mehrere Entwicklungskolonnen, die mit einem Anionenaustauscher gefüllt sind, im Festbettverfahren verwendet werden, oder indem wenigstens eine Entwicklungskolonne, die einen bewegten Anionenaustauscher enthält, im Verfahren mit bewegtem Bett verwendet wird.

Im einzelnen wird bei der Fahrweise mit Festbettkolonnen während der Entwicklung einer Uranadsorptionszone in einer Entwicklungskolonne oder in zwei oder mehr Entwicklungskolonnen ein Elutionsmittel, das das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel als Gemisch enthält, der Oxydation unterworfen, und das erhaltene Elutionsmittel wird wenigstens einer der verbleibenden Entwicklungskolonnen zugeführt, wo keine Entwicklung stattfindet, wobei eine Oxydationsmittel-Adsorptionszone neu gebildet wird, während das deaktivierte Reduktionsmittel eluiert wird. Die.Uranadsorptionszone, in der bisher die Trennung der Uranisotope stattfand, wird in die Entwicklungskolonne überführt, in der eine Oxydationsmittelzone gebildet wird, und die Uranadsorptionszone bewegt die Oxydationsmittelzone in StrSmungsrichtung. Anschließend wird ein Reduktionsmittel der ausgebildeten Uranadsorptionszone zugeführt. Somit wird endlos eine Oxydationsmittel-Adsorptionszone in einer Entwicklungskolonne gebildet, die bereits von einer Uranadsorptionszone und anschließend von einer Reduktionsmittel-Adsorptionszone durchlaufen wurde.

. Bei der Arbeitsweise mit bewegtem Bett wird während der " Entwicklung einer Uranadsorptionszone in einer oder zwei oder mehr Entwicklungskolonnen ein Elutionsmittel, das , das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel als Gemisch enthält, der Oxydation unterworfen, und das erhaltene Elutionsmittel wird auf eine Kolonne oder ein anderes Gefäß aufgegeben, wo das rege-

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nerierte Oxydationsmittel an dem aus der Uran-Entwicklungskolonne überführten Anionenaustauscher adsorbiert wird, während das deaktivierte Reduktionsmittel eluiert und abgetrennt wird. Dann wird der Anionenaustauscher mit dem daran adsorbierten regenerierten Oxydationsmittel der Uran-Entwicklungskolonne zugeführt. <

Vorteilhaft kann das entweder bei der Verfahrensführung mit Festbettkolonnen oder mit Kolonnen mit bewegtem Bett eluierte und abgetrennte deaktivierte Reduktionsmittel ganz oder teilweise regeneriert und für die weitere Reduktion von Uran wiederverwendet werden. Es ist auch möglich, frisches Reduktionsmittel oder ein Gemisch von frischem Reduktionsmittel und regeneriertem Reduktionsmittel für die weitere Reduktion von Uran zu verwenden· \

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung das Oxydationsmittel mit ¹¹O", das Reduktionsmittel mit "R" und das Uran mit "U" bezeichnet, und die niedrigere Oxydationsziffer wird mit dem Index "I" und die höhere Oxydationsziffer mit dem Index "II" bezeichnet. , Beispielsweise bedeutet O ein Oxydationsmittel im deaktivierten Zustand mit erniedrigter Oxydationsziffer, R_ ein Reduktionsmittel im aktiven Zustand mit niedrigerer Oxydationsziffer, und U_ bedeutet Uran(IV), während U₁₁ Uran(VI) bedeutet.

Der Erfindung liegt die Feststellung und Ausnutzung einer Erscheinung im Zusammenhang mit der Adsorbierbarkeit von Uran, eines Oxydationsmittels und eines Reduktionsmittels zu Grunde, die für die Trennung von Uranisotopen durch eine Oxydations-Reduktions-Reaktion an Anionenaus- <

30 tauschern verwendet werden können.

Da das Prinzip der Trennung von Uranisotopen und die Erscheinung bezüglich der Adsorbierbarkeit von Uran, eines Oxydationsmittels und eines Reduktionsmittels ι sowohl beim vorstehend beschriebenen Verfahren mit Fest-

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bettkolonnen als auch beim beschriebenen Verfahren mit Kolonnen mit bewegtem Bett gleich sind, wird die Erfindung nachstehend im Zusammenhang mit der Arbeitsweise mit Festbettkolonnen beschrieben.

Zunächst muß zur Bildung einer Oxydationsmittel-Adsorptionszone in einer mit einem Anionenaustauscher gefüllten Entwicklungskolonne O₁₃. am Anionenaustauscherharz adsorbiert werden. Zweitens muß zur Bildung einer Uranadsorptionszone U₁₁ am Anionenaustauscher durch Verdrängung von O₁ durch U₁₁, das durch Umsetzung von U₁ mit 0 gebildet worden ist, adsorbiert werden. Zu diesem Zeitpunkt muß O₁ durch den Anionenaustauscher in der Strömungsrichtung ohne Verdrängung der 0_IT-Adsorptionszone durch 0_T geleitet werden. Hinsichtlich R₁ für die Reduktion der U_TT-Adsorptionszone wird für Rj eine möglichst geringe Adsorbierbarkeit am Anionenaustauscher bevorzugt. Ferner ist es wesentlich, daß die Adsorbierbarkeit von R_TT geringer'ist als die von 0 _T weil die Adsorption von Q₁₁ am Anionenaustauscher schwierig ist, wenn nach dem Durchgang von R-. die Adsorbierbarkeit von R__T höher ist als die von 0_TT und als Folge hiervon die Entwicklungskolonne nur einmal verwendet werden kann. Die Beziehung der Adsorbierbarkeit von 0 , 0_ und R_TT am Anionenaustauscher muß daher wie

25 folgt lauten: 0 > 0 und 0 > R₁₁.

Ferner muß zur Ausbildung einer vollständigen Uranadsorptionszone die Adsorbierbarkeit von U₁ am Anionenaustauscher möglichst hoch und die von U_T möglichst gering sein.

Beim üblichen Verfahren wird zuerst O₁ von dem aus einer Entwicklungskolonne austretenden, 0_χ und R₁₁ enthaltenden Elutionsmittel abgetrennt. Zweitens wird O₁ zu O₁₁ regeneriert oder oxydiert, und getrennt hiervon wird R₁₁ zu R₁ regeneriert oder reduziert. Bezüglich der Kombination von 0_T und R_TT ist jedoch die Trennung von O₁ von R__

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nach den bekannten Verfahren infolge geringer Unterschiede in ihrer Adsorbierbarkeit kompliziert und zeitraubend. Im Gegensatz hierzu werden jedoch für die Kombination von O , das aus R-. regeneriert wurde, und R_j die Unterschiede in ihrer Adsorbierbarkeit erheblich. Insbesondere hat, wie vorstehend beschrieben, O__ nicht nur eine stärkere Affinität zu Anionenaustauschern als R_TT, sondern auch Ο_γτ hat eine stärkere Affinität zu Extraktionsmitteln als R-r-r· O läßt sich somit leicht von R abtrennen.

Nun wird ein O und R_?T enthaltendes Elutionsmittel aus einer Entwicklungskolonne in eine Oxydationsvorrichtung eingeführt, in der das Elutionsmittel durch Oxydation in ein 0 _χ und R₁₁ enthaltendes Elutionsmittel umgewandelt wird. Wenn das hierbei erhaltene Elutionsmittel erneut auf die Entwicklungskolonne aufgegeben wird, wird 0 allein am Anionenaustauscher adsorbiert, und gleichzeitig wird R₁₁ eluiert, ohne am Anionenaustauscher adsorbiert zu werden. Es ist jedoch wesentlich, daß R__ nicht weiter oxydiert wird, da eine Zersetzung oder Veränderung durch Oxydation der O₁ und R_TT enthaltenden Lösung eintritt. Es ist nunmehr bestätigt worden, daß bei den verschiedenen Kombinationen von Oxydationsmitteln und Reduktionsmitteln, die für die Trennung von Uranisotopen durch die Oxydations-Reduktions-Reaktion geeigsind, die Oxydation von O^ in Gegenwart von Rjj das letztere im allgemeinen nicht beeinflußt.

Außer den vorstehend beschriebenen Beziehungen der Adsorbierbarkeit des Oxydationsmittels und des Reduktionsmittels am Anionenaustauscher müssen die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Oxydationsmittel und Reduktionsmittel der folgenden Beziehung hinsichtlich der formelmäßigen Oxydations-Reduktionspotentiale (Oxydationsstufe/Reduktionsstufe) genügen:

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Hierin stellen E_Q, E^ und E_R das formale Oxydations-Reduktions-Potential des Oxydationsmittels, des Urans bzw. des Reduktionsmittels dar.

Die Trennung von Uranisotopen gemäß der Erfindung wird in einer sauren Lösung durchgeführt. Die Wasrerstoffionenkonzentration der sauren Lösung liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 1O~ Mol bis etwa 11 Mol, vorzugsweise im Bereich von etwa 1O~ bis etwa 10 Mol, ^; insbesondere im Bereich von etwa 1 bis 8 Mol. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Wasser, organische Lösungsmittel wie Methanol, Äthanol, Äthylenglykol, Dioxan, Ameisensäure und Aceton sowie Gemische von Wasser mit einem organischen Lösungsmittel. Als typische Beispiele geeigneter Säuren sind anorganische Säuren wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Fluorwasserstoffsäure zu nennen.

Die saure Lösung kann außerdem einen Elektronenaustausch—

katalysator enthalten, wie er in den DT-PSen

(Patentanmeldung P 26 23 958.7) und (Patentanmel-

dung P 26 36 072.5) der Anmelderin beschrieben wird.

Die Konzentration der Uranionen in der Lösung liegt im

-3
Bereich von etwa 10 bis 4 Mol, vorzugsweise im Be-

_2

reich von etwa 10 bis 2 Mol, und die Konzentration der negativ geladenen Liganden liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10~ bis 12 Mol, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 10 Mol, insbesondere im Bereich von etwa 1 bis 8 Mol. Als Liganden eignen sich beispielsweise anorganische Ionen, z.B. F", Cl", Br", NO₃", SCN", CN~, SO^"*, SO^" in Form der SÄure oder der wasserlöslichen SaI-ze, z.B. der Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze, Ionen > von Monocarbonsäuren wie Essigsäure, MonochloressigsMure und DichloressigsSure, Ionen von Dicarbonsäuren wie Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure und Phthalsäure, Ionen von Hydroxysäuren wie Glykolsäure, ß-Hydroxypropionsäure, Citronensäure, Milchsäure, Hydroxybernsteinsäure, Wein-

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säure und SuIfosalicylsäure, Ionen von Aminosäuren wie Glycin, Alanin, ß-Alanin, Asparaginsäure und Glutaminsäure, Ionen von Aminopolycarbonsäuren wie Nitrilotriessigsäure, Äthylendiamintetraessigsäure und 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure, und die wasserlöslichen Salze, z.B. die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze dieser Säuren.

Die Temperatur, bei der die Trennung von Uranisotopen gemäß der Erfindung durchgeführt wird, liegt im alIge- _: meinen im Bereich von etwa 5° bis 28O°C. Eine Temperatur im Bereich von 40 bis 200°C wird bevorzugt und eine Temperatur im Bereich von etwa 60 bis 180⁰C besonders bevorzugt.

Der bei der Trennung der Uranisotope gemäß der Erfindung angewendete Druck ist nicht entscheidend wichtig· Er kann im allgemeinen zwischen Normaldruck und etwa 80 kg/ cm² liegen. Im allgemeinen wird die Trennung oberhalb von , Normaldruck und bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des in der Lösung verwendeten Lösungsmittels ι durchgeführt. Wenn die Temperatur über dem Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels liegt, wird die Trennung unter einem Druck durchgeführt, der genügt, um zu verhindern, daß das Lösungsmittel siedet.

Die lineare Geschwindigkeit, mit der die Grenze sich fortbewegt, liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 5 cm bis 80 m pro Tag, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 m bis 50 m pro Tag, insbesondere von etwa 5 m bis 30 m , pro Tag.

Beliebige Anionenaustauscher, die Uran(VI) zurückzuhalten und Uran(IV), das durch ein Reduktionsmittel als Elutionsmittel gebildet worden ist, selektiv freizugeben vermögen, können als Anionenaustauscher für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Beispiele solcher Anionenaustauscher werden von Friedrich Helffreich in "Ion

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At

Exchange", Kapitel 3, Seite 26-71, McGraw Hill (1962), und in den US-PSen 2 883 349, 2 597 439, 2 591 574, 2 597 440, 2 614 099, 2 739 906 und 3 092 617, in den GB-PSen 785 157, 849 122, 932 125, 932 126 und 1 082 635, in der BE-PS 62 714, in der FR-PS 1 483 946, von Abrams in "Ind.Eng.Chem." 48 (1956) 1469 und von C.B.Amphlett in "Inorganic Ion Exchangers", Kapitel 5, Seite 92-111, Elsevier Publishing Co. (1964) beschrieben.

Als Ionenaustauscher werden für das Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise stark basische Anionenaustauscher» die quaternäre Ammoniumgruppen enthalten und durch Chlormethylierung von Styrol/Divinylbenzol-Copolymerisaten und anschließende Aminierung hergestellt worden sind, und schwach basische Anionenaustauscher, die primäre oder tertiäre Amingruppen enthalten, verwendet·

Bei Verwendung dieser Anionenaustauscher für die Trennung von Uranisotopen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung sollte die Adsorption der Ionen am Anionenaustauscher und die Desorption oder Freigabe der Ionen vom Anionenaustauscher vorzugsweise sehr schnell stattfinden, damit das durch Oxydations- und Reduktionsreaktionen gebildete Uran(VI) und Uran(IV) selektiv adsorbiert bzw. freigegeben wird und ferner eine erneute Vermischung der hierbei getrennten Isotope verhindert wird. Von diesem Standpunkt wird die Verwendung der Anionenaustauscher, die in den DT-PSen (Patentanmeldung P 26 23 891.5) und

(Patentanmeldung P 26 23 890.4) der Anmelderin beschrieben werden, bevorzugt. Diese Anionenaustauscher haten einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 20 bis 200 um, wobei wenigstens etwa 80% aller Teilchen einen Durchmesser von 2/3 bis 3/2 des mittleren Teilchendurchmessers haben und wenigstens etwa 90% aller Teilchen ein Verhältnis des kleinsten Durchmessers zum größten Durchmesser von 1/2 bis 1 aufweisen. Bei Verwendung von Entwicklungskolonnen, die mit diesen Anionen-

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austauschern gefüllt sind, kann die Entwicklung einer Lösung mit guten Ausbeuten auf Grund des geringen Grades der Störung der Strömung und des geringen Druckverlustes in diesen Kolonnen durchgeführt werden.

L¹Ie in dieser Weise gewählte Beschaffenheit der Lösung und die gewählten Anionenaustauscher können ebenfalls ohne jede wesentliche Modifikation für das mit bewegtem Bett durchgeführte Verfahren zur Trennung von Uraniso- _; topen verwendet werden.

Die vorstehend beschriebenen Beziehungen der Adsorbierbarkeit am Anionenaustauscher und der Oxydations-Reduktionspontentiale variieren innerhalb weiter Grenzen in Abhängigkeit von Faktoren wie dem gewählten Oxydationsmittel und Reduktionsmittel, der gewählten Wasserstoff-

15 ionenkonzentration, dem gewählten Liganden und der verwendeten Menge des Liganden.

Beliebige Oxydationsmittel und Reduktionsmittel, die den vorstehend beschriebenen.Beziehungen der Adsorbierbarkeit am Anionenaustauscher und der Oxydations-Reduktions— Potentiale genügen, können für die Zwecke der Erfindung verwendet werden.

Als Beispiele geeigneter Oxydationsmittel sind Metallionen von dreiwertigem Thallium, sechswertigem Molybdän, fünfwertigem Antimon, zweiwertigem Quecksilber, sechswertigem Chrom, dreiwertigem Eisen und vierwertigem Cäsium zu nennen. Von diesen Oxydationsmitteln werden dreiwertige Eisenionen vom Standpunkt der Verfügbarkeit im Handel, der Leichtigkeit der Regenerierung mit Sauer stoff, der Geschwindigkeit der Oxydation von Uran (IV) zu Uran(VI) und der Adsorbierbarkeit am Anionenaustauscher besonders bevorzugt.

Die Konzentration des Oxydationsmittels liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,001 und 6 Mol, vorzugsweise zwischen etwa 0,04 und 3,5 Mol. Beim dreiwertigen Eisen—

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ion liegt die Konzentration vorzugsweise im Bereich von etwa 0,012 bis 3,4 Mol.

Als Beispiele geeigneter Reduktionsmittel sind Metallionen von dreiwertigem Titan, zweiwertigem Vanadium, dreiwertigem Vanadium, dreiwertigem Niob, zweiwertigem Chrom und einwertigem Kupfer zu nennen. Von diesen Reduktionsmitteln werden das dreiwertige Titanion und das zweiwertige Vanadiumion vom Standpunkt der Verfügbarkeit im Handel, der Regenerierbarkeit mit Wasserstoff, der Geschwindigkeit der Reduktion von Uran(VI) zu Uran(IV) und der Adsorbierbarkeit am Anionenaustauscher besonders bevorzugt. Die Konzentration des Reduktionsmittels liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,001 bis 6 Mol, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,04 bis 3,5 Mol. Für das dreiwertige Titanion liegt die Konzentration vorzugsweise im Bereich von etwa 0,011 bis 1,8 Mol und für das zweiwertige Vanadiumion im Bereich von etwa 0,014 bis 2,4 Mol.

Beliebige Kombinationen der vorstehend beschriebenen Oxydationsmittel und Reduktionsmittel können für die Trennung von Uranisotopen durch die Oxydations-Reduktions-Reaktion gemäß der Erfindung verwendet werden· Bevorzugt werden die Kombinationen von dreiwertigem Eisenion mit dreiwertigem Titanion und von dreiwertigem Eisenion mit zweiwertigem Vanadiumion. Bei Verwendung dieser Kombinationen ist sowohl die Oxydationsgrenze als auch die Reduktionsgrenze scharf, und eine schärfere Uranadsorptionszone wird gebildet.

Die Oxydationsgeschwindigkeit und die Absorbierbarkeit verschiedener Oxydationsmittel am Anionenaustauscher und die Reduktionsgeschwindigkeit und die Adsorbierbarkeit verschiedener Reduktionsmittel am Anionenaustauscher sind nachstehend in Tabelle 1 bzw.Tabelle 2 genannt.

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Tabelle 1 Oxydationsmittel

Oxydationsmittel (Metallion) Wertigkeit/ Wertigkeit von

II

Oxydationsgeschwindigkeit (%)

von O,

Verteilungskoeffizient

Aussehen der Grenze zwischen Oxydationsmittelzons und Uranadsorptionszone bei der Chromatographie

O CO OO

TKIII/I)

Cr(VI/III)

MoiVI/III)

99 97 99 35

-1

100/höchstens 10

-2

ΙΟ

*"²

100/höchstens 10

-1

scharf

scharf

etwas unscharf

etwas unscharf

Die der Oxydation unterworfene Lösung enthielt 0,2 Mol Uran(IV) und 4,8 Mol Salzsäure. Lösungstemperatür: 60°C

Oxydationsgeschwindigkeit

Verteilungskoeffizient:

Geschwindigkeit der Umwandlung von Uran(IV) in Uran(VI) nach 30 Sekunden nach Vermischung der Lösung mit einer 0,2 Mol Oxydationsmittel und 4,ö Mol Salzsäure enthaltenden Lösung.

ein stark basisches Harz, das quaternäre Ammoniumgruppen enthält und ein Austauschvermögen von 3,5 Mllliäquivalent/g und eine Teilchengröße von 150-75 u (Dowex 1x10) hat,und bei der gleichen Lösungsbeschaffenheit:, wie sie vorstehend beschrieben wurde.

Tabelle 2
Reduktionsmittel

Reduktionsmittel

(Metallion)
Wertigkeit/ Wertigkeit von R,

Reduktionsgeschwindig keit (%)

Verteilungskoeffizient

von R

II

Aussehen der Grenze zwischen Reduktionsmittelzone und Uranadsorptionszone bei der Chromatographie

	Ti	(III/IV)	99	10-Whstens IO	-2	scharf
«J	V	(H)III)	99	_2 höchstens 10 / höchstens ΙΟ"2		scharf
09848/	Cu Cr	(I/ID (II/III)	42 98	—^100/höchstens höchstens 10~ / höchstens 10~2	1	etwas unscharf etwas unscharf

Die der Reduktion unterworfene Lösung enthielt 0,2 Mol Uran(VI) und 4,8 Mol Salzsäure.

Temperatur der Lösung: Reduktionsgeschwindigkeit:

Verteilungskoeffizient:

wie in Tabelle 1 angegeben.

Umsatz von Uran(VI) zu Uran(IV) 30 Sekunden nach

Vermischung der Lösung mit einer Lösung, die

0,2 MeI Reduktionsmittel und 4,8 Mol Salzsäure enthielt.

wie in Tabelle 1 angegeben.

CO CD O

Wie die Werte in den Tabellen 1 und 2 zeigen, werden bei Verwendung eines Oxydationsmittels mit höherer Oxydationsgeschwindigkeit oder eines Reduktionsmittels mit höherer Reduktionsgeschwindigkeit und eines Oxydationsmittels mit niedrigerem Verteilungskoeffizienten in der O_-Stufe oder eines Reduktionsmittels mit niedrigerem Verteilungskoeffizienten in der Rjj-Stufe die Grenzen schärfer»und der Konzentrierungswirkungsgrad der Uranisotope steigt.

Die Regenerierung der deaktivierten Oxydationsmittel und der deaktivierten Reduktionsmittel kann im Rahmen des Verfahrens nach beliebigen üblichen Methoden erfolgen· Geeignet sind beispielsweise die katalytische Oxydation unter Verwendung von Sauerstoff, die katalytische Reduk tion unter Verwendung von Wasserstoff, die elektroly tische Oxydation, die elektrolytische Reduktion, die Oxydation unter Verwendung eines Oxydationsmittels und die Reduktion unter Verwendung eines Reduktionsmittels.

Bei der Durchführung der Regenerierung der deaktivierten

Oxydationsmittel und Reduktionsmittel wird vorzugsweise ein Elutionsmittel aus einer Entwicklungskolonne, das das deaktivierte Oxydationsmittel und/oder das deaktivierte Reduktionsmittel enthält, der Regenerierungsbehandlung unterworfen und das erhaltene Elutionsmittel für die weitere Trennung von Uranisotopen verwendet, ohne die Zusammensetzung und die Temperatur des Elutionsmittel s zu verändern. Demgemäß werden die Regenerierungsbedingungen vorzugsweise so gewählt, daß der Zustand und die Beschaffenheit des Elutionsmittels, das das deaktivierte Oxydationsmittel und/oder das deaktivierte Reduktionsmittel enthält, nicht verändert werden. Bei Regenerierungsverfahren, bei denen ein Oxydationsmittel oder ein Reduktionsmittel im Überschuss verwendet wird, wird daher in nachteiliger Weise die Zusammensetzung des

35 Elutionsmittels verändert.

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Als Oxydationsmittel eignen sich beispielsweise Wasserstoff peroxyd, Ozon und Stickstoffdioxyd. Geeignete Reduktionsmittel sind beispielsweise Kohlenoxyd und Ameisensäure.

Hinsichtlich der Oxydation werden katalytische Verfahren unter Verwendung von Sauerstoff beim Verfahren gemäß der Erfindung bevorzugt. Für die Reduktion werden katalytische Reduktionsverfahren unter Verwendung von Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators bevorzugt.

Bei diesen Verfahren wird kaum eine Veränderung der

Beschaffenheit und des Zustandes des Elutionsmittels wie Wasserstoffionenkonzentration, Ligandenkonzentration usw. vor und nach der Regenerierungsbehandlung festgestellt. Ferner können die Regenerierungsbedingungen über einen weiten Bereich verändert werden. Im Gegensatz hierzu ist bei der Anwendung elektrolytischer Oxydationsoder Reduktionsverfahren die Entwicklung von Wasserstoffgas und Chlorgas unvermeidlich. Dies hat zur Folge, daß die Wasserstoffionenkonzentration und die Ligandenkon zentration leicht verändert werden. Die folgende Tabelle 3 zeigt zwei Beispiele für Regenerierungsbehandlungen·

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Regenerierungsverfahren

Tabelle 3 Regenerierung von deaktivertem Reduktionsmittel

Reductions-Arbeit sbedingungen "escb-'in-i

Bemerkungen

	Elektrolytische	Kathode	Kohlestab
	Reduktion	Anode	Platinblech
		Trennwand zwi schen Kathoden	Kationenaus tauschermembran
		raum und Anoden-	W V^B W ■^ ^^ ■ * ^^ ^ta ■ ■ · ^^ ■ · · Br ^b v^ 9 V
		raum
CD CO		Anolyt	2 Mol Schwefelsäure
CO *-		Temperatur	800C
OO		Spannung	4 - 6 V
-»		Strom	8 - 10 A
OD		Dauer des
OO	Reduktion mit	Stromdurch
	Wasserstoff	flusses	30 Minuten
		Wasserstoff-
		partialdruck	16 kg/cnr
		Katalysator	Platinmetall auf Kohle
			teilchen
	Temperatur	80° C
	Reaktionsdauer	8 Minuten unter Rühren

94

Die Konzentration der Salzsäure fiel von 4,8 auf 4,5 Mol und die Stromausbeute von 80% auf 42%

97

Das der Regenerierungsbehandlung unterworfene Elutionsmittel enthielt 0,4 Mol vierwertiges Titanion und 4,8 Mol Salzsäure.

Temperatur des Elutionsmittels: 80⁰C.

U) CO O OJ

Die katalytische Oxydation unter Verwendung von Sauerstoff wird im allgemeinen bei einem Sauerstoffpartialdruck im Bereich von Normaldruck bis etwa 200 kg/cm bei einer Temperatur von etwa 20 bis 25O°C durchgeführt. Die katalytische Reduktion unter Verwendung von Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators wird im allgemeinen unter einem Wasserstoffpartialdruck im Bereich von Normaldruck bis etwa 200 kg/cm bei einer Temperatur von etwa 20° bis 25O°C durchgeführt. Als Beispiele geeigneter Katalysatoren für die katalytische Reduktion sind Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platinmetalle zu nennen. Diese Metalle sind im allgemeinen auf einen Träger, z.B. Kohle, Teerpech, säurefestes Aluminiumoxyd, Glas, Ionenaustauschharze, unlös- liches Metallpulver usw., von beliebiger Form in einer Menge von etwa 0,001 bis 10 ^Gew.-%_t vorzugsweise von etwa 0,01 bis 5 Gew.-% aufgebracht.

Die katalytischen Oxydationsverfahren unter Verwendung von Sauerstoff und die katalytischen Reduktionsverfahren unter Verwendung von Wasserstoff können nicht nur chargenweise, sondern auch kontinuierlich in einer Kolonne, die für die Oxydation mit Glockenböden oder Füllkörpern versehen ist, und für die Reduktion in einer mit einem Katalysator gefüllten Kolonne oder in einem Gefäß, das eine Wirbelschicht des Katalysators enthält, durchgeführt werden. Die Oxydationsapparatur und die Reduktionsapparatur können mehrstufig ausgebildet sein. Ferner wird ein Teil des Elutionsmittels nach der Regenerierungsbehandlung in die Oxydationsapparatur bzw. Reduk-

30 " tionsapparatur zurückgeführt.

Die vorstehend beschriebenen Oxydationsmittel, Reduktionsmittel und Regenerierungsmethoden können in der gleichen Weise wie die Trennung der Uranisotope entweder im Festbettverfahren oder mit bewegtem Bett angewendet werden.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugsnahme auf die in den Abbildungen dargestellten Fließschemas beschrieben. Zunächst sei die Trennung von Uranisotopen unter Verwendung einer Festbett-Entwicklungskolonne ausführlicher beschrieben.

Bei der in Fig.l dargestellten Ausführungsform, einem grundlegenden Kreislaufsystem des Verfahrens gemäß der Erfindung, bezeichnen I und II Entwicklungskolonnen, III eine Oxydationsapparatur, IV eine Reduktionsapparatur, a, b, c und d jeweils elektrisch betätigte Umschaltventile, A eine Vorlage für die Reduktionsmittellösung, B eine Vorlage für die Uranlösung, C eine Vorlage für die Oxydationsmittellösung und D eine Produkt-

15 vorlage.

Vor Beginn der Entwicklung wird ein Anionenaustauscher gleichmäßig in die Entwicklungskolonnen I und II gefüllt. Erstens wird dann O__ auf die Entwicklungskolonne I auf dem Wege C-a-I aufgegeben, um eine 0__-Adsorptionszone zu bilden. Zweitens wird U_ auf die Entwicklungskolonne I auf dem Wege B-a-I aufgegeben und mit der Ojj-Adsorptionszone unter Bildung einer Uj.-Adsorptionszone in Berührung gebracht. Wenn die U__T-Adsorptionszone sich bis zu einer geeigneten Länge ausgedehnt hat, wird mit der Entwicklung begonnen, indem R_ auf die Entwicklungskolonne I auf dem Wege A-a-I aufgegeben wird, und R_ wird mit der U^-Adsorptionszone zur Elution von U₁₁ in Berührung gebracht, während gleichzeitig U», zu U reduziert wird. In dieser Weise wird eine U__-Adsorp-

30 tionszone in Strömungsrichtung bewegt.

Zu diesem Zeitpunkt wird eine Lösung, die O₁ und R__ als Gemisch enthält, aus der Entwicklungskolonne I pluiort. Dinses eluierte Material wird ohne jegliche Trennung von 0 von R₁₁ der Oxydationsapparatur III auf dem Wege I-c-III zugeführt, worauf O- in der Oxydations-

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apparatur III, in der keine Reaktion von R₁- stattfindet, zu 0__ oxydiert wird. Die erhaltene Lösung, die 0__ und R__ enthält, wird dann nach der Oxydation auf die Entwicklungskolonne II auf dem Wege III-b-II aufgegeben, wobei eine O₁₁-AdSOrPtIOnSZOnC als erste Stufe dieses Arbeitsschrittes gebildet wird. Gleichzeitig wird aus der Entwicklungskolonne II eluiertes R₁₁ auf dem Wege II-d-IV auf die Reduktionsapparatur IV aufgegeben, in der dann R-- zu R₁ reduziert wird. Das hierip bei erhaltene R₁ wird dann auf die Entwicklungskolonne I zur weiteren Entwicklung der Uranadsorptionszone aufgegeben. Die Uranadsorptionszone wird somit kontinuierlich in Strömungsrichtung bewegt und erreicht schließlich den Boden der Entwicklungskolonne I.

Anschließend wird Uran-Elutionsmittel auf dem Wege I-c-b-II auf die Entwicklungskolonne II aufgegeben, wo bereits eine O₁--Adsorptionszone ausgebildet worden ist. Wenn die Uranadsorptionszone den Weg von der Entwicklungskolonne I zur Entwicklungskolonne II vollendet hat, wird der Weg der Zuführung von R₁ auf den Weg IV-b-II umgeschaltet, um die Uranadsorptionszone weiter in Strömungsrichtung abwärts zu führen. Das O- und R__ enthaltende Elutionsmittel aus der Entwicklungskolonne II wird auf dem Wege II-d-III der Oxydations- apparatur III zugeführt, wo das Elutionsmittel der gleichen Oxydationsbehandlung, die vorstehend beschrieben wurde, unterworfen wird. Das hierbei gebildete, Oj- und R__ enthaltende Elutionsmittel wird auf dem Wege III-a-I auf die Entwicklungskolonne I aufgegeben, ' wo eine O₁₁-AdSOrPtIOnSZOnC gebildet wird, während das aus der Entwicklungskolonne I eluierte R₁₁ auf dem Wege I-c-IV der Reduktionsapparatur IV zugeführt wird, wo R₁- zu R₁ reduziert wird. Das hierbei erhaltene R₁ wird auf dem Wege IV-b-II der Entwicklungskolonne II zur weiteren Entwicklung der Uranadsorptionszone in der

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Entwicklungskolonne II zugeführt. Die Uranadsorptionszone wird somit kontinuierlich in Strömungsrichtung abwärts geführt und erreicht schließlich den Boden der Entwicklungskolonne II. Das Uran-Elutionsmittel wird dann auf dem Wege II-d-a-I auf die Entwicklungskolonne I aufgegeben, wo bereits eine 0__-Adsorptionszone ausgebildet worden ist. Dieser Arbeitsgang wird somit wiederholt, bis die gewünschte Zusammensetzung der Uranisotope erreicht ist, worauf das Produkt auf dem Wege c-D oder d-D abgezogen wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt, wo V, VI und VII Entwicklungskolonnen, VIII eine Oxydationsapparatur, IX eine Reduktionsapparatur, e, f, g, h, i und j jeweils elektrisch betätigte Umschaltventile, E eine Vorlage für die Oxydationsmittellösung, F eine Vorlage für die Reduktionsmittellösung, G eine Produktvorlage und H eine Vorlage für die Uranlösung darstellen.

Vor Beginn des Betriebs werden die Entwicklungskolonnen , v, VI und VII gleichmäßig mit dem Anionenaustauscher gefüllt. O₁₁ wird in die Vorlage E, R₁ in die Vorlage P und die Ausgangs-Uranlösung in die Vorlage H gefüllt. Zuerst wird 0__ auf dem Wege E-e-V-h-VIII zur Bildung einer 0_T_-Adsorptionszone in der Entwicklungskolonne V geführt. Zweitens wird U. auf dem Wege H-e-V auf die Entwicklungskolonne V aufgegeben, in der eine U__-Adsorptionszone gebildet wird. Gleichzeitig wird 0__ auf dem Wege E-g-VII-j-VIII geführt, um eine Oj.-Adsorptionszone in der Entwicklungskolonne VII zu bilden. Wenn die U__-Adsorptionszone sich bis in die Nähe des unteren , Teils der Entwicklungskolonne V. ausgedehnt hat, wird R-auf dem Wege F-e-V-h-VIII geführt, um die Entwicklung in der Entwicklungskolonne V auszulösen. Wenn die U__- Adsorptionszone den unteren Teil der Entwicklungskolonne V erreicht hat, wird der Strom von Rj zum Weg F-e-V-h-g-VII-J-VIII umgeschaltet, um die U₁₁-AdSOrPtIOnSZOnC über 709848/1188

die ^Entwicklungskolonnen V und VII zu führen. Das O_ und R als Gemisch enthaltende, aus der Entwicklungskolonne VII auf dem Weg J-VIII kommende Elutionsmittel wird in der Oxydationsapparatur VIII oxydiert, wobei eine Lösung, die O__ und R__ als Gemisch enthält, erhalten wird. Diese Lösung wird auf dem Weg E-f-VI-i-IX geführt, wobei eine 0__-Adsorptionszone in der Entwicklungskolonne VI gebildet wird, und ein R₁- enthaltendes Elutionsmittel wird auf dem Weg VI-i-IX auf die Reduktionsapparatur IX aufgegeben und dort unter Bildung einer R- enthaltenden Lösung reduziert. Diese Lösung wird anschließend in die Vorlage F zurückgeführt. Mit anderen Worten, der Strömungsweg der das Reduktionsmittel enthaltenden Lösung in dieser Stufe verläuft wie

15 folgt: F-e-V-h-g-VII-j-VIII-E-f-VI-i-IX-F.

Wenn die Entwicklung weiter fortgeschritten ist und die gesamte Uranadsorptionszone in der Entwicklungskolonne V sich zur Entwicklungskolonne VII bewegt hat, wird der Strömungsweg der das Reduktionsmittel enthaltenden Lö sung auf den Weg F-g-VII-j-f-VI-i-VIII-E-e-V-h-IX-F umgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Entwicklungskolonne VI, in der sich bereits eine 0__T-Adsorptionszone gebildet hat, bereit zur Aufnahme der Uranadsorptionszone aus der Entwicklungskolonne VII. Nachdem die

Entwicklung noch weiter fortgeschritten ist und die

Uranadsorptionszone in der Entwicklungskolonne VII sich zur Entwicklungskolonne VI bewegt hat, wird der Strömungsweg auf F-f-VI-i-e-V-h-VIII-E-g-VII-j-IX-F umgeschaltet. Während somit die Uranadsorptionszone durch ' aufeinanderfolgendes Umschalten des Strömungsweges der Lösung bewegt wird, findet die Trennung der Uranisotope an der vorderen Grenze zwischen einer Uranadsorptionszone und einer Oxydationsmittelzone und an der rückwärtigen Grenze zwischen der Uranadsorptionszone und einer Reduktionsmittelzone statt. Wenn die gewünschte Zusammensetzung der Isotopen erreicht ist, kann das Produkt

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beliebig auf dem Weg h-G, i-G oder j-G abgezogen werden. Wenn beispielsweise das Produkt vom Boden der Entwicklungskolonne VI abgezogen wird, kann der Strömungsweg der Lösung entweder über F-g-VII-j-f-VI-i-G oder über F-f-VI-i-G verlaufen.

Nachstehend wird die Trennung von Uranisotopen unter Verwendung einer mit bewegtem Bett arbeitenden Entwicklungskolonne erläutert. In Fig.4, die eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung einer mit bewegtem Bett arbeitenden Kolonne darstellt, bezeichnet

XVIII eine mit bewegtem Bett arbeitende Entwicklungskolonne für die Trennung von Uranisotopen; Q und R bezeichnen Vorlagen für einen Anlonenaustauscher, t ein Drehventil für die Zuführung eines Anionenaustauschers, u ein Drehventil zum Abziehen des Anionenaustauschers,

XIX eine Apparatur, in der ein aktives Oxydationsmittel am Anionenaustauscher adsorbiert und gleichzeitig das deaktivierte Reduktionsmittel abgetrennt wird, XX eine Oxydationsapparatur, XXI eine Reduktionsapparatur, S eine Vorlage für eine Lösung, die deaktiviertes Oxydationsmittel und deaktiviertes Reduktionsmittel enthält, T eine Vorlage für die Oxydationsmittellösung, U eine Vorlage für eine Lösung, die deaktiviertes Reduktionsmittel enthält, V eine Vorlage für die Reduktionsmittellösung, W eine Vorlage für die Ausgangs-Uranlösung, 6, 7, 8, 9 und 10 jeweils eine Dosierpumpe, ν ein Dreiwege-Umschal tventil , α und γ Stutzen zum Abziehen von abgetrenntem Uran und R einen Stutzen für die Zuführung einer natürlichen Uranlösung. Die starken Linien zeigen . die Richtung des Transports des Anionenaustauschers mit Hilfe von Transportvorrichtungen, z.B. eines Förderbandes oder einer Förderschnecke, während die dünnen Linien die Strömungsrichtung der Reaktionslösungen andeuten.

Vor Beginn des Betriebs wird ein Anionenaustauscher in die Entwicklungskolonne XVIII und in die Apparatur XIX

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gefüllt. In der Kolonne XVIII ist O₁₁ bereits am Anionenaustauscher adsorbiert. Ferner wird O__ in die Vorlage T, R_ in die Vorlage V und die Ausgangs-Uranlösung in die Vorlage W gefüllt. Zunächst wird U- auf dem Wege W-10-v-XVIII aufgegeben, wobei eine U_._-Adsorption3zone in der Entwicklungskolonne XVIII gebildet wird. Zweitens wird, nachdem die U-^-Adsorptionszone sich auf die geeignete Länge ausgedehnt hat, R- auf dem Wege V-9-V-XVIII-S zugeführt, wodurch die Uranadsorptlons zone in der Entwicklungskolonne XVIII bewegt wird. Wenn die Uranadsorptionszone eine geeignete Lage erreicht hat, wird mit dem kontinuierlichen Betrieb begonnen. Gleichzeitig setzt der Transport des Anionenaustauschers ein. Im stationären Zustand verläuft der in der Vorlage

V beginnende Strömungsweg der Lösung wie folgt:

V-9-V-XVIII-S-6-XX-T-7-XIX-U-8-XXI-V. Z_u diesem Zeitpunkt wird in der Oxydationsapparatur XX das O₁ und R₁₁ als Gemisch enthaltende Elutionsmittel oxydiert, wobei eine 0__ und R__ als Gemisch enthaltende Lösung gebildet wird. In der Apparatur XIX wird nur O₁₁ am Anionenaustauscher adsorbiert, während R₁₁ eluiert und auf dem Weg XIX-U-8-XXI auf die Reduktionsapparatur XXI aufgegeben wird, wo R₁₁ zu R- reduziert wird, das anschließend auf dem Weg V-9-v-XVIII auf die Entwicklungskolonne XVIII aufgegeben wird. Im stationären Zustand verläuft der an der Entwicklungskolonne XVIII beginnende Transportweg des Anionenaustauschers wie folgt: XVIII-u-R-XIX-Q-t-XVIII. In der Apparatur XIX adsorbiert der Anionenaustauscher 0__ aus der O₁₁ und R₁₁ als Gemisch enthaltenden Lösung, und der Anionenaustauscher mit dem daran adsorbierten 0 wird der Entwicklungskolonne XVIII zugeführt.

Bei der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise werden die Länge und die Lage der Uranadsorptionszone in der Entwicklungskolonne XVIII mit Hilfe der Durchflußmenge

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der Lösung und der transportierten Menge des Anionenaustauschers so eingestellt, daß der Stutzen α in der Nähe des Oxydationsbereichs der Uranadsorptionszone, der Stutzen γ in der Nähe des Reduktionsbereichs der Uranadsorptionszone und der Stutzen ß im mittleren Teil der Uranadsorptionszone liegt. Nachdem sich der stationäre Zustand durch Fortsetzung des Betriebs vom Betriebsbeginn eingestellt hat, erfolgt die Gewinnung des abgetrennten Urans kontinuierlich aus den Stutzen (X und γ und die Aufgabe einer natürlichen Uranlösung als Ausgangslösung kontinuierlich aus dem Stutzen ß.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht somit die wirksame Durchführung der kontinuierlichen Trennung der Uranisotope, ohne daß irgendwelche Maßnahmen zur

Abtrennung des deaktivierten Oxydationsmittels vom

deaktivierten Reduktionsmittel erforderlich sind. Ferner kann die Abtrennung des regenerierten Oxydationsmittels vom deaktivierten Reduktionsmittel leicht unter Verwendung eines Anionenaustauschers, der das regene rierte Oxydationsmittel adsorbiert, durchgeführt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele ausführlicher erläutert.

Beispiel 1

Die bei dem nachstehend beschriebenen Versuch verwendete Anlage ist in Fig.3 dargestellt. Zum Entwickeln dienten vier Kolonnen X, XI, XII und XIII, die einen Durchmesser von je 20 mm und eine Länge von 1100 mm hatten und mit , einem Glasmantel versehen waren. Jede Kolonne war gleichmäßig mit einem stark basischen Anionenaustauscherharz mit einem Austauschvermögen von 5,2 Milliäquiva- lent/g, einer Teilchengröße von etwa 45 bis 75 u und einer Teilchengröße (Zahlenmittel) von 55 ix bis zu einer Höhe von 1,0 m gefüllt. Etwa 82% aller Harzteilchen hatten einen Teilchendurchmesser von 2/3 bis 3/2 des

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mittleren Teilchendurchmessers (Zahlenmittel), und bei etwa 91% aller Harzteilchen betrug das Verhältnis des kleinsten Durchmessers zum größten Durchmesser 1/2 bis 1. Elektrisch betätigte Vierwege-Umschaltventile k, 1, m, n, o, p, q und r waren mit dem Eintritt bzw. Austritt der Kolonnen X, XI, XII und XIII verbunden. Als Oxydationsapparatur diente eine ummantelte druckfeste Kolonne XIV mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 500 mm, die mit Raschigringen aus Glas in 4 Stufen gefüllt war, und ein Gas-Flüssigkeits-Abscheider XV, der ein Volumen von 300 ml hatte und mit der Kolonne XIV verbunden war. Die Oxydationsreaktion wurde durchgeführt, indem im Gleichstrom Sauerstoffgas und ein Elutionsmittel vom Boden der Kolonne XIV eingeführt und in Berührung gebracht wurden. Als Reduktionsapparatur diente eine ummantelte, druckfeste Kolonne XVI, die einen Durchmesser von 20 mm und eine Länge von 500 mm hatte und mit einem Reduktionskatalysator in vier Stufen gefüllt war, und ein Gas-FlUssigkeits-Abscheider XVII, der ein Volumen von 300 ml hatte und mit der Kolonne XVI verbunden war. Die Reduktionsreaktion wurde durchgeführt, indem Wasserstoffgas und ein Elutionsmittel vom Boden der Kolonne XVI im Gleichstrom eingeführt und in der gleichen Weise wie bei der Oxydationsreaktion in Berührung gebracht wurde. Der verwendete Katalysator wurde hergestellt, indem 2 Gew.-% Platinmetall auf als Träger dienende kugelförmige Kohlenstoffteilchen mit einem Durchmesser von 3 mm aufgebracht wurden. Zur Apparatur gehörten ferner fünf Dosierpumpen 1, 2, 3, 4 und 5 mit einer Kapazität von je 0 bis 10 ml/Minute, wobei die Pumpen 1 und 2 druckfest waren, fünf Vorlagen J, K, L, M und N mit einem Volumen von je 10 1 für die Reaktionslösungen und ein Zweiwege-Umschaltventil 1 für die Entnahme von Uranproben. Die.vorstehend genannten Teile der Apparatur waren auf die in Fig.3 dargestellte Weise mit Leitungen verbunden.

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In den Behälter K wurden 6 1 einer Lösung gefüllt, die 0,3 Mol dreiwertiges Eisenion, 0,2 Mol dreiwertiges Vanadiumion, 0,35 Mol vierwertiges ^Titanion und 4,8 Mol Salzsäure enthielt. *n den Behälter M wurden 6 1 einer Lösung gefüllt, die 0,2 Mol dreiwertiges Vanadiumion, 0,35 Mol dreiwertiges Titanion und 4,8 Mol Salzsäure enthielt. In den Behälter N wurden 2,5 1 einer Lösung gefüllt, die 0,15 Mol vierwertiges Uranion, 0,2 Mol dreiwertiges Vanadiumion und 4,8 Mol Salzsäure enthielt· Die 0,2 Mol des dreiwertigen Vanadiumions in jeder Lösung dienten als Elektronenaustauschkatalysator.

Das Anfahren erfolgte in der gleichen Weise wie bei dem in Fig.2 dargestellten, mit drei Entwicklungskolonnen arbeitenden System. Die Länge der Uranadsorptionszone im stationären Zustand wurde auf etwa 2 m eingestellt. Wenn beispielsweise die Uranadsorptionszone im stationären Zustand sich über die Kolonnen X, XI und XII erstreckte, verlief der Strömungäweg der Lösung als ganzes, beginnend bei der Vorlage M, wie folgt:

M-S-k-X-o-l-XI-p-m-XII-q-J-l-XIV-XV-K-^-n-XIII-r-L-^- XVI-XVII-M. Die Durchflußmenge der Lösung durch das gesamte System betrug 9,53 ml/Minute. In der Oxydationsapparatur waren die Durchflußmenge des Sauerstoffgases und die Höhe der mit Raschigringen aus Glas gefüllten

2 Kolonne unter einem Sauerstoffdruck von 25 kg/cm so eingestellt, daß die Oxydationsgeschwindigkeit des zweiwertigen Eisenions zum dreiwertigen Eisenion 95,5% betrug. Ebenso waren in der Reduktionsapparatur die Durchflußmenge des Wasserstoffgases und die Höhe des

Katalysators unter einem Druck von 38 kg/cm so eingestellt, daß die Reduktionsgeschwindigkeit von vierwertigem Titanion zu dreiwertigem Titanion wenigstens 94,0% betrug. Die chromatographische Entwicklung und regenerierende Oxydations- und Reduktionsreaktion wurden

35 bei 80°C durchgeführt.

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fc*ine natürliche Uranlösung als Ausgangslösung wurde in einer Menge von 5,06 g/Tag dem mittleren Teil der umlaufenden Uranadsorptionszone zugeführt. Fast gleichzeitig wurde das abgetrennte Uran vom vorderen und rückwärtigen Teil der Uranzone in einer Menge von etwa 2 g abgezogen. Vom Betriebsbeginn an wurde der Versuch 7 Tage bis zur Einstellung des stationären Zustandes fortgesetzt. Anschließend wurden täglich das abgetrennte Uran isoliert und die Ausgangs-Uranlösung zugeführt. Das Isotopenverhältnis des natürlichen Urans betrug 0,007253. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 genannt.

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Tabelle

Zeitpunkt des Versuchs

Versuchsbeginn

7. Tag

8. Tag

9. Tag

10. Tag

11. Tag Durchschnitt

Zeit der
Probenahme

Isotopenverhältnis im
vorderen Bereich
nahe der Grenze,

Isotopenverhältnis im rückwärtigen Eereich nahe der Grenze,

(10:00)
12:05 - 13:45 12:15 - 13:35 12:08 - 13:48 12:04 - 13:44 12:12 - 13:52

0.6260
0.6245
0.6256
0.6238
0.6251
0.6250

0.7253

0.8244 0.8262 0.8235 0.8268 0.8259 0.8254

Das Isotopenverhältnis der Uranisotope wurde an einer während der Probenahmezeit genommenen Probe gemessen.

σ> ο co»

Beispiel 2

Die bei diesem Versuch verwendete Apparatur ist in Fig.4 dargestellt. Der Entwicklungsteil bestand aus der Entwicklungskolonne XVIII, die einen Durchmesser von 30 mm und eine Länge von 1500 mm hatte und mit einem Glasmantel und Stutzen α und γ zum Abziehen von abgetrenntem Uran und einem seitlichen Stutzen ß zur Zuführung von natürlicher Uranlösung versehen war, einer Vorlage Q, die ein Volumen von etwa 500 ml hatte, über der Entwicklungskolonne XVIII angeordnet und über ein Drehventil t, das einen konkaven Teil aufwies und einen Anionenaustauscher mit konstanter Durchlaufmenge abzugeben vermochte, damit verbunden war, einer unter der Entwicklungskolonne XVIII angeordneten Vorlage R, die das gleiche Volumen wie die Vorlage Q hatte und mit der Kolonne über ein Drehventil u, das in der gleichen Weise wie das Drehventil t ausgebildet war und arbeitete, verbunden war. Die verwendete Apparatur XIX hatte den gleichen Aufbau wie die Kolonne XVIII und bestand aus einer Kolonne mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 800 mm, zwei Vorlagen mit einem Volumen von etwa 300 ml, die den Vorlagen Q und R entsprachen, und zwei Drehventilen, die den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die Drehventile t und u hatten und die beiden Vorlagen mit der Kolonne in der gleichen Weise wie bei der Entwicklungskolonne XVIII verbanden. Die Oxydationsapparatur XX und die Reduktionsapparatur XXI waren in der gleichen Weise wie bei dem in Beispiel 1 beschriebenen Versuch ausgebildet, d.h. die Oxydationsapparatur umfaßte die Kolonne XIV und den Abscheider XV, und die Reduktionsapparatur umfaßte die Kolonne XVI und den Abscheider XVII in Fig.3. Der Transport des Anionenaustauschers erfolgte mit Hilfe einer Förderschnecke. Die Apparatur war ferner mit fünf Dosierpumpen 6, 7, 8, 9 und 10 mit einer Förderleistung von je

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O bis 25 ml/Minute, wobei die Pumpen 6 und 8 druckfest waren, fünf Vorlagen S, T, U, V und W mit einem Volumen von je 10 1 für Reaktionslösungen S, T, U, V und W und einem Dreiwegehahn V versehen.

Der verwendete Anionenaustauscher, die Zusammensetzung der Lösungen, die angewendeten Bedingungen und die Arbeitstemperatur waren die gleichen, wie in Beispiel 1

beschrieben.

Der Versuch wurde in der gleichen Weise begonnen und kontinuierlich durchgeführt, wie unter Bezugnahme auf Fig.4 erklärt. Bei kontinuierlichem Betrieb wurde die Lösung aus der Vorlage V auf dem Wege V-9-V-XVIII-S-6-XX-T-7-XIX-U-8-XXI-V geführt. Der Anionenaustauscher wurde ausgehend von der Entwicklungskolonne XVIII auf dem Transportweg XVIII-u-R-XIX-Q-t-XVIII geführt. Im vorliegenden Fall befand sich die Uranadsorptionszone in der Entwicklungskolonne XVIII»im Ruhezustand. Die Durchflußmenge der Lösung durch das gesamte System wurde auf 20,8 ml/Minute und die Durchlaufmenge des Anionenaustauschers durch das gesamte System auf 4,91 ml (nass)/Minute eingestellt. Die Länge der Uranadsorptionszone wurde in Übereinstimmung mit den Stutzen α, Π und γ auf 1200 mm eingestellt. In der Oxydationsapparatur wurden die Durchflußmenge des Sauerstoffgases und die Höhe der Füllung der Raschigringe unter einem

2 Sauerstoffdruck von 25 kg/cm so eingestellt, daß die Oxydationsgeschwindigkeit von zweiwertigem Eisenion zu dreiwertigem Eisenion 95% betrug. Ebenso wurden in der Reduktionsapparatur die Durchflußmenge des Wasserstoff gases und die Höhe des Katalysators unter einem Wasser-

stoffdruck von 38 kg/cm so eingestellt, daß die Geschwindigkeit der Reduktion von vierwertigem Titanion zu dreiwertigem Titanion 93% betrug.

Sechs Tage nach Versuchsbeginn stellte sich der stationäre Zustand ein. Anschließend wurde das Uran kontinuier-

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lieh durch die Stutzen α und γ in einer Menge von 0,21 bis 0,24 g/Std. abgezogen, während die natürliche Uranlösung in einer Menge von 0,42 bis 0,48 g/Std. kontinuierlich durch den Stutzen ß dem mittleren Teil der Uranadsorptionszone zugeführt wurde· Das Isotopenverhältnis des natürlichen Urans betrug 0,007253. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 genannt.

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Tabelle 5

Zeitpunkt des Zeit der Isotopenver- Isotopenver-Versuchs Probenahme hältnis im hältnis im rückvorderen Bereich wärtigen Bereich nahe der Grenze, nahe der Grenze, Jh ___%

Versuchsbeginn (12:00) 0.7253

6. Tag 12:00 - 13:00 0.6595 0.7915

7. Tag 11:00 - 12:00 0.6588 0.7911

^ 8. Tag 13:00 - 14:00 0.6597 0.7905

^ 9. Tag 12:00 - 13:00 0.6604 0.7918

-» 10. Tag 11:00 - 12:00 0.6599 0.7903

⁰⁰ Durchschnitt 0.6597 0.7910

Das Isotopenverhältnis der Uranisotope wurde an einer während der Probenahmezeit genommenen Probe gemessen.

Leerseite

Claims (15)

Patentansprüche

1) Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Uranisotopen durch eine Oxydations-Redüktions-Reaktion, wobei man eine Uranadsorptionszone an einer Säule eines Anionenaustauschers bildet, die Uranadsorptionszone durch die Anionenaustauschersäule durch Oxydations- und Reduktionsreaktionen des Urans mit einem Oxydationsmittel und einem Reduktionsmittel in Berührung mit der Uranadsorptionszone bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Elutionsmittel, das das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel als Gemisch enthält, einer Oxydationsreaktion unterwirft und hierdurch das deaktivierte Oxydationsmittel regeneriert, das regenerierte Oxydationsmittel aus dem erhaltenen Eluat mit einem Anionenaustauscher abtrennt und das abgetrennte regenerierte Oxydationsmittel für die Oxydation von Uran wiederverwendet·

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das deaktivierte Reduktionsmittel nach der Abtrennung des regenerierten Oxydationsmittels reduziert und hierdurch das Reduktionsmittel regeneriert und das regenerierte Reduktionsmittel für die Reduktion von Uran wiederverwendet.

3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxydationsmittel wenigstens ein Metallion aus der aus dreiwertigem Thalliumion, sechswertigem Molybdänion, fünfwertigem Antimonion, zweiwertigem Quecksilberion, sechswertigem Chromion, dreiwertigem Eisenion und vierwertigem Cäsiumion bestehenden Gruppe verwendet.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, daß man als Reduktionsmittel wenigstens ein Metallion aus der aus dreiwertigem Titanion, zweiwertigem Vanadiumion, dreiwertigem Vanadiumion, dreiwertigem Niobion,

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zweiwertigem Chromion und einwertigem Kupferion bestehenden Gruppe verwendet.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man dreiwertiges Eisenion und dreiwertiges Titanion als Kombination von Oxydationsmittel und Reduktionsmittel verwendet.

6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man dreiwertiges Eisenion und zweiwertiges Vanadiumion als Kombination von Oxydationsmittel und Reduktionsmittel verwendet.

7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Elutionsmittel, das das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel enthält, mit Sauerstoff oxydiert.

8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7,'dadurch gekennzeichnet, daß man das deaktivierte Reduktionsmittel mit Wasserstoff regeneriert.

9) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Regenerierung in Gegenwart eines Katalysators durchführt, der wenigstens ein Metall aus der aus Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin bestehenden Gruppe enthält.

10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Uranadsorptionszone an einem Bett eines Anionenaustauschers in einer Entwicklungskolonne bildet, die Uranadsorptionszone durch das Bett des Anionenaustauschers durch Oxydations- und Reduktionsreaktionen von Uran mit einem Oxydationsmittel und einem Reduktionsmittel in Berührung mit der. Uranadsorptionszone bewegt, das Elutionsmittel, das das deaktivierte Oxydationsmittel und das deaktivierte Reduktionsmittel

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als Gemisch enthält, einer Oxydationsreaktion unterwirft und hierdurch das deaktivierte Oxydationsmittel regeneriert, das regenerierte Oxydationsmittel vom erhaltenen Elutionsmittel mit einem Anionenaustauscher abtrennt und das abgetrennte regenerierte Oxydationsmittel für die Oxydation von Uran wiederverwendet.

11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung des regenerierten Oxydationsmittels mit dem gleichen Anionenaustauscher in der Entwicklungskolonne durchführt, der für die Trennung der Uranisotope verwendet wird.

12) Verfahren nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das deaktivierte Reduktionsmittel nach der Abtrennung des regenerierten Oxydationsmittels reduziert und hierdurch regeneriert und das regenerierte Reduktionsmittel für die Reduktion von Uran wiederverwendet·

13) Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trennung der Uranisotope kontinuierlich durch Wiederholung von Arbeitsschritten unter Verwendung von wenigstens zwei mit einem Anionenaustauscher gefüllten Entwicklungskolonnen durchführt, wobei man eine Uranadsorptionszone in wenigstens einer Entwicklungskolonne bildet, die Uranadsorptionszone durch die Kolonne bewegt, das regenerierte Oxydationsmittel durch Adsorption vom deaktivierten Reduktionsmittel in wenigstens einer verbleibenden Zone abtrennt und hierdurch eine Oxydationsmittel-Adsorptionszone bildet und die Uranadsorptionszone nach beendeter Entwicklung in die gebildete Oxydationszone zur Oxydation von Uran überführt.

14) Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Uranadsorptionszone an einem Anionenaustauscherbett bildet, das durch eine Entwicklungskolonne im Gegenstrom zum Strom des Reduktionsmittels

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geführt wird, und den Anionenaustauscher, an dem das regenerierte Oxydationsmittel adsorbiert ist, in die Entwicklungskolonne einführt·

15) Verfahren nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das deaktivierte Reduktionsmittel nach der Abtrennung des regenerierten Oxydationsmittels reduziert und hierdurch regeneriert und das regenerierte Reduktionsmittel fUr die Reduktion von Uran wiederverwendet.

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