PL72552B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 18.01.1966 Wlochy Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1974 72552 KI. 12g,l/01 MKP BOlj 2/06 Twórca wynalazku i Snam Progetti S.p.A.r Mediolan (Wlochy) Uprawniony z patentu Sposób wytwarzania pigulek z substancji trudnotopliwych, trudnych do skonglomerowania Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania pigulek z substancji trudnotopliwych, trudnych do skonglo¬ merowania, zwlaszcza nalezacych do grupy zwiaz¬ ków, które mozna stracic dzialaniem zasad, takich jak sole czterowartosciowego i szesciowartosciowego 5 uranu, sole czterowartosciowego toru i czterowartos¬ ciowego uranu, a takze sole trój-, cztero- i szescio¬ wartosciowego plutonu oraz mieszaniny tych soli.Sposób znany z francuskiego opisu patentowego nr 1 400 238 wytwarzania pigulek z takich substancji 10 polega na stosowaniu zywic, które pigulkom otrzy¬ manym przez wytracenie nadaja twardosc potrzebna do zachowania ich ksztaltu.Znanym sposobem nie mozna jednak otrzymac pi¬ gulek o dowolnych rozmiarach i twardosci, gdyz 15 napiecie powierzchniowe i lepkosc stosowanych roztworów nie moga byc regulowane, lecz wynikaja ze stezen uzytych soli i zywicy.Wedlug wynalazku stwierdzono, ze znany sposób, polegajacy na traktowaniu zywica wodnych roztwo¬ rów soli, z których pigulki maja byc wytworzone, mozna udoskonalic, jezeli operacje te prowadzic w obecnosci zwiazku zdolnego do oddzialywania za¬ równo na napiecie powierzchniowe jak i na lepkosc roztworu.Sposród zwiazków zdolnych do oddzialywania zarówno na napiecie powierzchniowe jak i na lep¬ kosc, jako uzyteczne w sposobie wedlug wynalazku mozna wymienic na przyklad wszystkie zwiazki, które posiadaja co najmniej jedna funkcyjna grupe 30 20 25 alkoholowa i sa rozpuszczalne w wodzie. I tak do grupy takich zwiazków naleza zarówno jednowo¬ dorotlenowe jak i wielowodorotlenowe alkohole.Sposród jednowodorotlenowyeh alkoholi nadaja sie zwlaszcza etanol i izopropanol, a sposród wielowo- dorotlenowych alkoholi — glikole, korzystnie te o wzorze ogólnym HOCH2—(CH2)n—GH2OH, w któ¬ rym n oznacza ogólnie 0, 1, 2, 3 lub 4. Sposród alko¬ holi trójwodorotlenowych najczesciej stosowane sa gliceryny. Bardzo zadawalajace wyniki mozna otrzy¬ mac równiez przy stosowaniu alkoholi heterocyklicz¬ nych, a zwlaszcza o wzorze ogólnym przedstawio¬ nym na rysunku, w którym n oznacza 1, 2 lub 3.Jezeli wymienione alkohole posiadaja wiecej niz jedna funkcyjna grupe alkoholowa, to mozna takze stosowac alkohole czesciowo zeteryfikowane.Zdolnosc do oddzialywania zarówno na napiecie powierzchniowe jak i na lepkosc wykazuja szczegól¬ nie nastepujace zwiazki, zawierajace grupy alkoho¬ lowe, które ze wzgledu na te wlasciwosc moga byc stosowane w sposobie wedlug wynalazku: alkohol etylowy, alkohol izopropylowy, alkohol hydrofurfu- rylowy, glikol etylenowy, glikol propylenowy, glikol dwuetylenowy, alkohol czterowodiOTofurfurylowy i eter jednoetyLowy glikolu etylenowego.Wskazane jest stosowac alkohole w ilosci wyno¬ szacej co najmniej 5°/o objetosciowych roztworu stosowanego do wytwarzania pigulek. Korzystnie jest dodawac je przed dodaniem zywicy do roz¬ tworu. 725523 Na ogól nie jest konieczne, aby stezenie wspom¬ nianych alkoholi bylo wyzsze niz 50°/e objetoscio¬ wych.W sposobie wytwarzania pigulek wedlug wyna¬ lazku substancje wyjsciowa stanowia roztwory wod¬ ne soli metali, z którch maja sie skladac pigulki.Mozna stosowac roztwory soli metali, zawierajace grupe anionowa, takich jak chlorki, azotany itp., z tym, ze nie moga one tworzyc kompleksu, którego nie mozna wytracic za pomoca zasad. Wartosc pH w procesie tym nie jest krytyczna, a jej zmiany prowadza tylko do odchylen w okresach dojrzewa¬ nia. I tak wartosc pH moze ulegac znacznym odchy¬ leniom, a w kazdym razie osiagniete wartosci win¬ ny byc nizsze od wartosci pH, przy której nastepuje wytracenie sie kationu.Zwiazek zdolny do oddzialywania na napiecie powierzchniowe i na lepkosc, dodaje sie do wspom¬ nianych roztworów jednoczesnie z zywica zdolna do wplywania na wielkosc pigulek, po czym po¬ witaly roztwór wprowadza sie kroplami do roztworu alkalicznego.Odnosnie zasad (roztworów alkalicznych), potrzeb¬ nych do wytracania zwiazków tworzacych pigulki, a przede wszystkim innych warunków towarzysza¬ cych wytwarzaniu ich, to dane te podano w wy¬ mienionym wyzej francuskim opisie patentowym.Dobór zasady zalezy tylko od kationu, który wy¬ traca sie, i w doborze tym nalezy brac pod uwage latwosc usuwania tej zasady, po prostu przez prze¬ mywanie lub przez rozklad termiczny.Bez niepotrzebnego ograniczania doboru zasady, nalezy przypomniec, ze zalecany jest amoniak ze wzgledu na znane korzysci, takie jak latwosc sto¬ sowania i latwosc usuwania zarówno przez przemy¬ wanie jak i przez rozklad zwiazków, które moga powstac.Glównymi zaletami sposobu wedlug wynalazku jest równomiernosc geometryczna wytwarzanych czasteczek, mozliwosc stosowania roztworów soli bez wzgledu na rodzaj anionu i wartosciowosc ka¬ tionu i mozliwosc wykonywania sposobu przy do¬ wolnym stezeniu soli, to jest obojetnie czy stosuje sie roztwory rozcienczone o kilka dziesiatnych gra¬ ma zwiazku w litrze, w przeliczeniu na tlenki, czy tez roztwory stezone, az do nasyconych.. Zwlaszcza korzystny okazal sie sposób wedlug wynalazku przy stosowaniu wodnych roztworów soli wielowartosciowego metalu, na przyklad mozna sto¬ sowac sole czterowartosciowego i szesciowartoscio¬ wego uranu, sole czterowartosciowego toru i cztero¬ wartosciowego uranu, a takze sole trój-, cztero- i szesciowartosciowego plutonu oraz mieszaniny tych soli.Wodny roztwór soli zawierajacej w 1 litrze od kilku dziesietnych grama jednej lub kilku z wy¬ mienionych soli w przeliczeniu na tlenki, lub stezo¬ nego az do nasycenia dodaje sie zywice i wyzej po¬ dany zwiazek zdolny do oddzialywania na napiecie powierzchniowe jak i na lepkosc roztworu wodnego.Roztwór ten wkrapla sie do roztworu alkalicznego, w wyniku czego powstaja regularne pigulki, które kolejno suszy sie i prazy.Alkohol zdolny do oddzialywania na napiecie po¬ wierzchniowe i lepkosc dodaje sie do roztworu 4 wodnego soli, korzystnie w ilosci co najmniej 5§/t objetosciowych, jednoczesnie z zywica rodzaju ce¬ lulozy, zwlaszcza metylopropyloceluloze. Roztwór ten wprowadza sie po kropli do roztworu alkalicz- 5 nego, po czym otrzymane pigulki suszy sie i wy¬ pala.Jest oczywiste, ze w zakres wynalazku wchodza odmiany sposobu, wymagane dla okreslonych ce¬ lów. 10 I tak na przyklad, do roztworu zwiazków, z któ¬ rych otrzymuje sie pigulki, mozna dodawac obo¬ jetne substancje. Te obojetne substancje mozna usu¬ nac przez wypalanie, tak aby uzyskac regularna po¬ rowatosc pigulek, albo tez reaguja one z tlenkiem 15 pochodzacym z wkraplanego roztworu, albo nawet pozostaja nieprzereagowane, jako takie w powsta¬ lych pigulkach.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja przytoczone przyklady, nie ograniczajac jego zakresu. 20 Przyklad I. Wytwarzanie pigulek z szescio- wartosciowgo uramu. Wodny roztwór wytwarza sie przez wprowadzenie w podanej kolejnosci do roz¬ tworu chlorku uranylu lub azotanu uranylu o war¬ tosci pH = 1 30*/# objetosciowych glikolu propyleno- wego na kazda czesc objetosciowa powyzszego roz¬ tworu i lf/t wagowy metylopropylocelulozy na kazda objetosciowa czesc roztworu.Doswiadczenie przeprowadza sie przy koncowym stezeniu powstalego roztworu wynoszacym 150 g/litr, w przeliczeniu na U02. Roztwór ten wprowadza sie kroplami przez rurke kapilarna do wodnego roztworu . zawierajacego 30% amoniaku. Otrzymane w ten sposób pigulki uranianu amonowego dojrzewaja w tym samym roztworze przez odpowiedni okres czasu, po czym przemywa sie je, kolejno suszy, wypala i prazy w odpowiednio regulowanej atmosferze sto¬ sujac odpowiednie metody, az do uzyskania oczeki¬ wanej gestosci. 40 Przyklad II. Wytwarzanie pigulek z Th02+ U02. Wodne roztwory azotanu toru i azotanu ura¬ nylu, obydwa w stechiometrycznym stosunku metalu do kwasu, miesza sie w pozadanych proporcjach, po czym dodaje w podanej kolejnosci mieszajac 20% 45 objetosciowych jednoetylowego eteru glikolu ety¬ lenowego na kazda objetosc wyjsciowego roztworu i O.^/o wagowych metylopropylocelulozy na 1 obje¬ tosc roztworu.Doswiadczenie przeprowadza sie przy koncowym 50 stezeniu wynoszacym 130 g/litr w przeliczeniu na.Th02 + U02, a zawartosc U02 wynosi 16Vt calosci.Roztwór ten wprowadza sie po kropli i przez rurke kapilarna do 33*/o-go roztworu wodnego amoniaku.Pigulki skladajace sie z wodorotlenku toru i urania- 55 nu amonowego dojrzewaja w tym samym roztworze lub w swiezo przyrzadzonym, po czym przemywa sie je, suszy i wypraza w odpowiednio regulowane) atmosferze do uzyskania oczekiwanej gestosci.Przyklad III. Wytwarzanie pigulek z szescio- 60 wartosciowego uranu. 280 g szesciowodnego azotanu uranylu U02(NOj)2 6H20, 300 ml glikolu propylenowego i 10 g metylo¬ propylocelulozy dopelnia sie woda do objetosci 1000 ml i miesza. 65 Roztwór ten wprowadza sie kroplami przez rurke5 kapilarna do wodnego roztworu zawierajacego 30°/o amoniaku.Otrzymane w ten sposób pigulki uraniami amono¬ wego dojrzewaja w tym samym roztworze amonia¬ ku w ciagu 10 minut, a nastepnie przemywa sie je woda. Wilgotne pigulki suszy sie w powietrzu w temperaturze 100°C, wypraza w powietrzu w celu usuniecia zwiazków organicznych w temperaturze 400°Cr a nastepnie wypala sie w temperaturze 1100°C, w piecu przemywanym mieszanina gazów wodoru i argonu (4%) w ciagu 1 godziny.Otrzymane pigulki U02 maja gestosc wyzsza niz 95% gestosci teoretycznej, która wynosi dla U02 10,97 g/cm8.Przyklad IV. Wytwarzanie pigulek z Th02 + uo2. 15 230 g czterowodnego azotanu toru Th(N03) 4HzO, 39 g szesciowodnego azotanu uranylu U02(N03)2 €H2Of 200 ml jednoetyloeteru glikolu etylenowego i 8 g metylopropylocelulozy dopelnia sie woda do objetosci 1000 ml i miesza. 20 Roztwór ten wprowadza sie kroplami przez rurke kapilarna do wodnego roztworu 33°/o amoniaku.Otrzymane w ten sposób pigulki wodorotlenku torowego i dwuuranianu amonowego dojrzewaja w tym samym roztworze amoniaku w ciagu 10 minut. 25 Pigulki przemywa sie po tym woda i suszy na po¬ wietrzu w temperaturze 100°C. Wysuszone pigulki wypraza sie w celu usuniecia substancji organicz¬ nych w temperaturze 400°C na powietrzu, a na¬ stepnie wypala sie w temperaturze 1100°C w piecu 30 przemywanym mieszanina gazów wodoru i argonu (4%) w ciagu 1 godziny.Otrzymane pigulki U02 + ThOz maja gestosc 9,85 g/cm8. 35 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pigulek z substancji trud- notopliwych, trudnych do skonglomerowania, nale¬ zacych do grupy zwiazków, które mozna stracic 40 L Hj L Hj L rL~ 6 dzialaniem zasad, takich jak sole czterowartoscio- wego i szesciowartosciowego uranu, sole czterowar- tosciowego toru i czterowartosciowego uranu, a tak¬ ze sole trój-, cztero- i szesciowartosciowego pluto¬ nu oraz mieszaniny tych soli, polegajacy na miesza¬ niu wodnych roztworów jednego lub kilku tych soli z zywica i nastepnie wkraplaniu otrzymanego roz¬ tworu do roztworu alkalicznego, w wyniku czego powstaja regularne pigulki, które kolejno suszy sie i prazy, znamienny tym, ze do wodnego roztworu zawierajacego w 1 litrze od kilku dziesietnych gra¬ ma jednej lub kilku z wymienionych soli w przeli¬ czeniu na tlenki, lub stezonego az do nasycenia, dodaje sie zywice i zwiazek zdolny do oddzialy¬ wania na napiecie powierzchniowe jak i na lepkosc roztworu wodnego, taki jak alkohol etylowy, alko¬ hol propylowy, glikole o wzorze HOCH2—(CH2)n— OH, w którym n oznacza 0, 1, 2, 3 lub 4, gliceryny i alkohole heterocykliczne o wzorze przedstawio¬ nym na rysunku, w którym n oznacza 0, 1, 2 lub 3, a zwlaszcza alkohol hydrofurfurylowy, glikol etyle¬ nowy, glikol propylenowy, glikol dwuetylenowy, alkohol czterowodorofurfurylowy i eter jednoetylo- wy glikolu etylenowego.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze alkohol dodaje sie w ilosci co najmniej 5% obje¬ tosciowych.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze alkohol dodaje sie przed dodaniem zywicy.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze do wodnego roztworu jednego lub kilku zwiazków wybranych sposród zwiazków czterowartosciowego i szesciowartosciowego uranu, trójwartosciowego, czterowartosciowego i szesciowartosciowego pluto¬ nu dodaje sie alkohol, korzystnie w ilosci co naj¬ mniej 5°/o objetosciowych, jednoczesnie z zywica rodzaju celulozy, korzystnie metylopropyloceluloza, a nastepnie roztwór ten wprowadza sie po kropli do roztworu alkalicznego, po czym otrzymane pi¬ gulki suszy sie i wypala. H-fcH^-OH PL