FR2611689A1 - Process for the separation of neptunium - Google Patents

Process for the separation of neptunium Download PDF

Info

Publication number
FR2611689A1
FR2611689A1 FR8802788A FR8802788A FR2611689A1 FR 2611689 A1 FR2611689 A1 FR 2611689A1 FR 8802788 A FR8802788 A FR 8802788A FR 8802788 A FR8802788 A FR 8802788A FR 2611689 A1 FR2611689 A1 FR 2611689A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
neptunium
extraction
solution
separation
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8802788A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2611689B1 (en
Inventor
Yasuji Morita
Masumitsu Kubota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
Publication of FR2611689A1 publication Critical patent/FR2611689A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2611689B1 publication Critical patent/FR2611689B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G56/00Compounds of transuranic elements
    • C01G56/001Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Process for the separation of neptunium using a reactant for extraction based on an acid phosphate such as diisodecyl hydrogen phosphate, di(2-ethylhexyl) hydrogen phosphate, and the like, characterised by the presence of hydrogen peroxide in the solution. As shown in the figure, the degree of extraction of NpO2<+> increases as a result of the presence of the nitrogen dioxide.

Description

PROCEDE DE SEPARATION DU NEPTUNIUM
La présente invention concerne un procédé de séparation du neptunium. PLus précisément, la
présente invention concerne un procédé de séparation
du neptunium par extraction en utiLisant un réactif
d'extraction à base de phosphate acide tel que
L'acide di-isodécyL phosphorique, L'acide di-2-éthyLhexyl
phosphorique, etc.
NEPTUNIUM SEPARATION PROCESS
The present invention relates to a process for separating neptunium. More precisely, the
present invention relates to a separation process
neptunium by extraction using a reagent
extraction based on acid phosphate such as
Di-isodecyL phosphoric acid, Di-2-ethylhexyl acid
phosphoric, etc.

Le neptunium est un élément contenu en quantités relativement importantes dans des combustibles nucléaires épuisés et dont La récupération est recherchée
dans un processus de retraitement des combustibles pour l'extraction d'uranium et de plutonium à partir de
combustibles nucléaires épuisés, dans Le but d'une
utilisation effective du neptunium. Depuis peu, le
neptunium est considéré comme un élément très dangereux
du point de vue de l'élimination des déchets radio
actifs, et il s'est avéré nécessaire de développer un
procédé pour séparer de façon plus efficace le neptunium
d'une solution radio-active telle qu'une solution de
combustible épuisé, une solution de déchets retraités
à haute concentration, etc.
Neptunium is an element contained in relatively large quantities in spent nuclear fuels and whose recovery is sought
in a reprocessing process of fuels for the extraction of uranium and plutonium from
spent nuclear fuels, with the aim of
effective use of neptunium. Recently, the
neptunium is considered a very dangerous element
from the point of view of radio waste disposal
assets, and it was necessary to develop a
process for more efficient separation of neptunium
of a radioactive solution such as a solution of
spent fuel, a reprocessed waste solution
at high concentration, etc.

Comme procédé de séparation, il est considéré
qu'une méthode d'extraction utilisant un solvant
organique est très satisfaisante car elle est capable
de séparer en continu le neptunium d'une importante
quantité de solution radio-active. Cependant, dans le
cas de l'extraction de l'art antérieur, le neptunium
existant à L'état de NpO2 sous la forme d'un ion
de valence V en solution était en général précédemment 2+
transformé en valence VI (ni02 ) ou en valence IV
(Np4+) par utilisation d'un agent d'oxydation ou d'un
agent réducteur, puis il était extrait par un solvant
organique.
As a separation process, it is considered
than an extraction method using a solvent
organic is very satisfactory because it is capable
to continuously separate neptunium from a large
amount of radioactive solution. However, in the
case of the extraction of the prior art, neptunium
existing in the state of NpO2 as an ion
of valence V in solution was generally previously 2+
transformed into valence VI (ni02) or valence IV
(Np4 +) by using an oxidizing agent or a
reducing agent, then it was extracted with a solvent
organic.

Ce procédé présente l'inconvénient de poser le problème de la conservation de l'état d'oxydation et de réduction en solution afin d'améliorer La récupération par séparation du neptunium, et nécessite une opération compliquée puisqu'on utilise un agent d'oxydation ou un agent réducteur, ce qui entraîne la production d'une nouvelle solution de déchets contenant ces réactifs. This method has the drawback of posing the problem of preserving the state of oxidation and reduction in solution in order to improve the recovery by separation of neptunium, and requires a complicated operation since an oxidizing agent is used. or a reducing agent, which results in the production of a new waste solution containing these reagents.

Pour remédier à ces inconvénients, il est très souhaitable d'utiliser un solvant organique qui soit capable d'extraire directement le neptunium à l'état de valence V (ni02 ). Comme procédé de séparation du neptunium satisfaisant à cette exigence, un procédé d'extraction du neptunium utilisant de
L'acide di-isodécyl phosphorique a été inventé et a fait l'objet d'une demande de brevet (Journal des publications de brevets japonais nO 30799/86). Ce procédé demande à être amélioré car le taux d'extraction décroit lorsque la concentration en acide augmente, celle-ci étant limitée à environ 2N.
To remedy these drawbacks, it is very desirable to use an organic solvent which is capable of directly extracting the neptunium in the state of valence V (ni02). As a method of separating neptunium satisfying this requirement, a method of extracting neptunium using
Di-isodecyl phosphoric acid was invented and has been the subject of a patent application (Journal of Japanese Patent Publication No. 30799/86). This process needs to be improved because the extraction rate decreases when the acid concentration increases, the latter being limited to about 2N.

Un but de la présente invention est de fournir un procédé de séparation du neptunium dans lequel la vitesse d'extraction a été améliorée par résolution de ce problème. An object of the present invention is to provide a process for the separation of neptunium in which the extraction rate has been improved by solving this problem.

La figure 1 est un graphique représentant un résultat de l'Exemple. Fig. 1 is a graph showing a result of Example.

Après avoir mené une recherche approfondie dans le but d'atteindre ce but, les présents inventeurs ont découvert que, lors de la séparation du neptunium dans un état de valence V < NpO2+) en utilisant de
L'acide di-isodécyl phosphorique, l'addition de peroxyde d'hydrogène augmentait le taux d'extraction.
After conducting extensive research for the purpose of achieving this goal, the present inventors have found that when separating neptunium in a valence state V <NpO2 +) using
Di-isodecyl phosphoric acid, addition of hydrogen peroxide increased the extraction rate.

Lors de l'addition de peroxyde d'hydrogène, pour L'extraction de neptunium à l'état de valence V (NP02 ), en association avec un autre réactif d'extraction à base de phosphate acide tel que L'acide di-2éthylhexyl phosphorique, etc., on augmente le taux d'extraction et, alors que ce réactif d'extraction ne pouvait être utilisé jusqu'à présent à haute concentration qu'en solution acide, il est devenu possible de l'utiliser pour séparer par extraction le neptunium à L'état de valence V (NpO2 ). When adding hydrogen peroxide, for the extraction of neptunium in the valence state V (NP02), in combination with another extraction reagent based on acid phosphate such as di-2ethylhexyl acid phosphoric acid, etc., the rate of extraction is increased and, while this extraction reagent could heretofore only be used in high concentration in acidic solution, it has become possible to use it for separating by extraction neptunium in the valence state V (NpO2).

Par addition de peroxyde d'hydrogène, on entend la réduction du neptnium de la valence V (NpO2+) à la valence IV CNp4+). Cependant, cette réaction de réduction s'effectue difficilement dans une solution acide de faible concentration, par exemple d'environ 0,5 N mais ne se déroule qu'en présence d'un réactif d'extraction à base de phosphate acide. By addition of hydrogen peroxide is meant the reduction of neptnium from valence V (NpO2 +) to valence IV (CNp4 +). However, this reduction reaction is hardly carried out in an acid solution of low concentration, for example of about 0.5 N, but only takes place in the presence of an extraction reagent based on acid phosphate.

L'exemple non limitatif suivant est donné à titre d'illustration de l'invention. The following non-limiting example is given by way of illustration of the invention.

Après introduction d'acide nitrique et d'une solution de neptunium 237 converti en valence V dans un tube à essai muni d'un bouchon rodé, une solution de peroxyde d'hydrogène ou d'eau y a été introduite jusqu'à ce qu'un volume total de 2 000 l ait été atteint. 2 ml d'un solvant organique constitué de 0,5 M d'acide di-isodécyl phosphorique + n-dodécane, ou de 0,5 M d'acide di-2-éthylhexyl phosphorique + ndodécane, y ont été ajoutés et la solution a été agitée pendant un certain temps. After introducing nitric acid and a solution of neptunium 237 converted to valence V in a test tube fitted with a ground-glass stopper, a solution of hydrogen peroxide or water was introduced into it until a total volume of 2000 l was reached. 2 ml of an organic solvent consisting of 0.5 M di-isodecyl phosphoric acid + n-dodecane, or 0.5 M di-2-ethylhexyl phosphoric acid + ndodecane, were added thereto and the solution has been restless for a while.

Après séparation en une phase organique et en une phase aqueuse par centrifugation, des échantillons de 1 ml ont été prélevés dans les deux phases pour effectuer des mesures de radio-activité. After separation into an organic phase and an aqueous phase by centrifugation, 1 ml samples were taken from the two phases to carry out radioactivity measurements.

Les rayons y de 29 KeV émis par le neptunium 237 ont été détectés à l'aide d'un détecteur Ge afin d'obtenir un rapport de distribution du neptunium. The 29 KeV y-rays emitted by neptunium 237 were detected using a Ge detector in order to obtain a neptunium distribution ratio.

Une solution de conversion du neptunium en valence V utilisé ici, a été préparée, après extraction du neptunium d'une solution réduite en valence IV, par addition de chlorhydrate d'hydroxylamine et d'acide sulfamique ferreux, avec 0,5 M d'une solution de thénoyltrifluoracétone + xylène, réextraction par 10 M d'acide nitrique, puis dilution à L'eau pour donner une solution d'acide nitrique à 0,5 M, et chauffage sur un bain chaud afin d'obtenir une solution d'acide nitrique à 0,1 M. A solution for converting neptunium into valency V used here, was prepared, after extracting the neptunium from a solution reduced to valence IV, by addition of hydroxylamine hydrochloride and ferrous sulfamic acid, with 0.5 M of a solution of thenoyltrifluoroacetone + xylene, reextraction with 10 M of nitric acid, then dilution with water to give a solution of nitric acid at 0.5 M, and heating on a hot bath in order to obtain a solution of 0.1 M nitric acid.

Le résultat est illustré Figure 1. Dans cette figure, les abscisses représentent la durée d'agitation en minute et les ordonnées, le rapport de distribution du neptunium. Dans tous Les cas, l'extraction a été une extraction de la valence V (NpO2+) à partir de la solution d'acide nitrique à 0,5 M, (A) et (C) représentent l'extraction obtenue avec la solution d'acide di-isodécyl phosphorique + n-dodécane à 0,5 M et (B) et (D) représentent l'extraction avec de L'acide di-2-éthylhexyl phosphorique + n-dodécane à 0,5 M. De plus, (A) et (B) contiennent du peroxyde d'hydrogène à la concentration de 0,4 M et (C) et (D) ne contiennent pas de peroxyde d'hydrogène. The result is illustrated in Figure 1. In this figure, the abscissas represent the stirring time in minutes and the ordinates the neptunium distribution ratio. In all cases, the extraction was an extraction of the valence V (NpO2 +) from the 0.5 M nitric acid solution, (A) and (C) represent the extraction obtained with the solution of '0.5 M di-isodecyl phosphoric acid + n-dodecane and (B) and (D) represent the extraction with 0.5 M di-2-ethylhexyl phosphoric acid + n-dodecane. , (A) and (B) contain hydrogen peroxide at a concentration of 0.4 M and (C) and (D) do not contain hydrogen peroxide.

Comme le montre la figure, quel que soit le réactif d'extraction, le taux d'extraction de NpO2 augmente du fait de la présence du peroxyde d'hydrogène. As shown in the figure, whatever the extraction reagent, the NpO2 extraction rate increases due to the presence of hydrogen peroxide.

Claims (1)

REVENDICATION CLAIM Procédé de séparation du neptunium utilisant un réactif d'extraction à base de phosphate acide tel que l'acide di-isodécyl phosphorique, l'acide di-2-éthylhexyl phosphorique, etc., caractérisé par La présence de peroxyde d'hydrogène dans la solution. A process for the separation of neptunium using an acid phosphate extraction reagent such as di-isodecyl phosphoric acid, di-2-ethylhexyl phosphoric acid, etc., characterized by the presence of hydrogen peroxide in the solution.
FR8802788A 1987-03-05 1988-03-04 PROCESS FOR SEPARATING NEPTUNIUM Expired - Fee Related FR2611689B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62048754A JP2561831B2 (en) 1987-03-05 1987-03-05 Separation method of neptunium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2611689A1 true FR2611689A1 (en) 1988-09-09
FR2611689B1 FR2611689B1 (en) 1991-11-08

Family

ID=12812070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8802788A Expired - Fee Related FR2611689B1 (en) 1987-03-05 1988-03-04 PROCESS FOR SEPARATING NEPTUNIUM

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2561831B2 (en)
FR (1) FR2611689B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2847276A (en) * 1955-04-15 1958-08-12 John P Butler Solvent extraction of neptunium
US2907628A (en) * 1949-06-22 1959-10-06 Lyle R Dawson Neptunium solvent extraction process
US3004823A (en) * 1959-07-15 1961-10-17 Donald F Peppard Method of separating neptunium by liquid-liquid extraction
US4341743A (en) * 1980-12-29 1982-07-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Simultaneous oxidation and extraction of vanadium from wet-process phosphoric acid
FR2551745A1 (en) * 1983-09-13 1985-03-15 Kernforschungsz Karlsruhe PROCESS FOR THE SEPARATION OF NEPTUNIUM FORMING FROM AN ORGANIC PHASE DURING THE RETIREMENT OF IRRADIATED COMBUSTIBLE AND / OR FERTILIZED MATERIALS
FR2573061A1 (en) * 1984-07-24 1986-05-16 Japan Atomic Energy Res Inst Process for the separation of neptunium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2907628A (en) * 1949-06-22 1959-10-06 Lyle R Dawson Neptunium solvent extraction process
US2847276A (en) * 1955-04-15 1958-08-12 John P Butler Solvent extraction of neptunium
US3004823A (en) * 1959-07-15 1961-10-17 Donald F Peppard Method of separating neptunium by liquid-liquid extraction
US4341743A (en) * 1980-12-29 1982-07-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Simultaneous oxidation and extraction of vanadium from wet-process phosphoric acid
FR2551745A1 (en) * 1983-09-13 1985-03-15 Kernforschungsz Karlsruhe PROCESS FOR THE SEPARATION OF NEPTUNIUM FORMING FROM AN ORGANIC PHASE DURING THE RETIREMENT OF IRRADIATED COMBUSTIBLE AND / OR FERTILIZED MATERIALS
FR2573061A1 (en) * 1984-07-24 1986-05-16 Japan Atomic Energy Res Inst Process for the separation of neptunium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2561831B2 (en) 1996-12-11
FR2611689B1 (en) 1991-11-08
JPS63218510A (en) 1988-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3039547A1 (en) NOVEL DISSYMETRIC N, N-DIALKYLAMIDES, THEIR SYNTHESIS AND USES THEREOF
FR2660789A1 (en) PROCESS FOR DECONTAMINATING RADIOACTIVE METALS
FR3062128A1 (en) DISSYMETRIC N, N-DIALKYLAMIDES, PARTICULARLY USEFUL FOR SEPARATING URANIUM (VI) FROM PLUTONIUM (IV), THEIR SYNTHESIS AND USES THEREOF
JP5363465B2 (en) Use of butyraldehyde oxime as an anti-nitrite agent in plutonium reductive stripping operations
US4131527A (en) Method for selectively reducing plutonium values by a photochemical process
FR2551745A1 (en) PROCESS FOR THE SEPARATION OF NEPTUNIUM FORMING FROM AN ORGANIC PHASE DURING THE RETIREMENT OF IRRADIATED COMBUSTIBLE AND / OR FERTILIZED MATERIALS
EP0014629A1 (en) Process for the recovery of ruthenium present in an aqueous nitric solution and application of this process to a nitric solution obtained by dissolution of irradiated nuclear fuel elements
WO2011016916A2 (en) Compositions and methods for treating nuclear fuel
FR2748951A1 (en) PROCESS FOR THE SELECTIVE SEPARATION OF ACTINIDES (III) AND LANTHANIDES (III)
FR2611689A1 (en) Process for the separation of neptunium
US3276850A (en) Method of selectively reducing plutonium values
US3867510A (en) Process for recovering uranium and plutonium from irradiated nuclear fuel oxides
RU2410774C2 (en) Method for re-extracting plutonium from organic tributyl phosphate solution
US4981616A (en) Spent fuel treatment method
RU2514947C2 (en) Method for re-extraction of plutonium from organic solution of tributyl phosphate
EP0527685B1 (en) Process for the separation of the actinides from lanthanides by selective extraction of the actinides in an organic solvent comprising a propane diamide
Govindan et al. Partitioning of uranium and plutonium by acetohydroxamic acid
EP0270453A1 (en) Process for separating the technetium contained in an organic solvent comprising zirconium and at least one other metal such as uranium or plutonium, especially for use in reprocessing irradiated nuclear fuels
EP0517580B1 (en) Process for the purification and recovery of orthophosphoric acid by liquid-liquid extraction
JPH0238997A (en) Separation of uranium and plutonium from nuclear fuel regeneration treatment solution
Uchiyama et al. Solvent extraction behavior of minor nuclides in nuclear fuel reprocessing process
Chandramouli et al. Chemical head-end steps for aqueous reprocessing of carbide fuels
GB2217097A (en) Separation process and apparatus
FR2573061A1 (en) Process for the separation of neptunium
US3450639A (en) Process for the separation of molybdenum from fission product containing solutions

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse