RU2193012C2 - Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов - Google Patents
Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193012C2 RU2193012C2 RU2000131234/12A RU2000131234A RU2193012C2 RU 2193012 C2 RU2193012 C2 RU 2193012C2 RU 2000131234/12 A RU2000131234/12 A RU 2000131234/12A RU 2000131234 A RU2000131234 A RU 2000131234A RU 2193012 C2 RU2193012 C2 RU 2193012C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- nitric acid
- actinides
- lanthanides
- acid solutions
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: процессы переработки азотно-кислых отходов радиохимических производств экстракцией. Задача: повышение эффективности извлечения трехвалентных лантанидов и актинидов из растворов радиохимических производств с концентрацией азотной кислоты более 2 моль/л. Сущность изобретения: извлечение лантанидов и актинидов раствором фосфиноксида разнорадикального (ФОР) в тяжелом инертном разбавителе проводят в присутствии трибутилфосфата (ТБФ) в количестве 10 - 60% от общего объема органической фазы. Общее количество ФОР и ТБФ не должно превышать 80% от общего объема органики. Положительный эффект: увеличение диапазона кислотности, в котором лантаниды и актиниды извлекаются достаточно эффективно, позволит исключить операции разбавления или нейтрализации при подготовке азотно-кислых растворов к экстракции. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области выделения радионуклидов и может быть использовано для переработки азотно-кислых отходов радиохимических производств.
Известен способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых сред растворами фосфиноксида разнорадикального (ФОР) в декане /Proceeding of the International Topical Meeting Nuclear Hazardous Waste Management. SPECTRUM'96 (ANS: La Grange Park, IL, 1996), p.2308/. Недостатком этого способа являются недостаточно высокие коэффициенты распределения трехвалентных лантанидов и актинидов в растворах азотной кислоты с концентрацией последней более 2 моль/л. Кроме того, упомянутый экстрагент является легкой фазой по отношению к азотно-кислым отходам радиохимических производств, а значительное количество имеющегося экстракционного оборудования адаптировано для работы с тяжелыми экстрагентами.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов экстракцией растворами фосфиноксида разнорадикального в тяжелых фторированных или хлорированных инертных разбавителях, например гексахлорбутадиене или метанитробензотрифториде /Вторая российская конф. по радиохимии. Тез. докл. - Димитровград: НИИАР, 1997. - 207 с./, выбранный в качестве прототипа. Недостатком данного способа являются недостаточно высокие коэффициенты распределения трехвалентных лантанидов и актинидов в растворах азотной кислоты с концентрацией последней более 2 моль/л.
Задачей изобретения является повышение эффективности извлечения трехвалентных лантанидов и актинидов из растворов радиохимических производств с концентрацией азотной кислоты более 2 моль/л.
Поставленная задача достигается тем, что извлечение лантанидов и актинидов раствором ФОР в тяжелом инертном разбавителе проводят в присутствии трибутилфосфата (ТБФ) в количестве от 10 до 60% от общего объема органической фазы, причем общее количество ФОР и ТБФ не должно превышать 80% от общего объема органики. При меньшем количестве ТБФ в органической фазе эффект повышения коэффициентов распределения трехвалентных лантанидов и актинидов практически нивелируется, а увеличение его количества может привести к инверсии фаз.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение отличается от известного тем, что в составе органической фазы присутствует дополнительный компонент - трибутилфосфат. Таким образом, заявляемый способ соответствует требованию "новизна".
Из литературы известно, что разбавленный ТБФ слабо экстрагирует трехвалентные лантаниды и актиниды в области кислотности, соответствующей отходам радиохимических производств. Кроме того, известно, что полярные разбавители оказывают негативное воздействие на экстракцию лантанидов и актинидов нейтральными фосфорорганическими экстрагентами. Таким образом, на основании литературных данных можно было предполагать, что ведение ТБФ, являющегося полярным соединением, в экстрагент на основе ФОР понизит экстракционную способность последнего.
В таблице 1 приведены абсолютные (Кd) и относительные (Кd') коэффициенты распределения европия (III) из азотно-кислых растворов, наблюдающиеся при контакте с эктрагентом, содержащим 20% фосфиноксида разнорадикального и различные количества ТБФ в инертном разбавителе гексахлорбутадиене. Величина Кd' здесь и далее равняется отношению Кd/ Кd 0, где Кd 0 - коэффициент распределения элемента в отсутствии ТБФ в зкстрагенте.
В таблице 2 приведены абсолютные (Кd) и относительные (Кd') коэффициенты распределения европия (III) из азотно-кислых растворов, наблюдающиеся при контакте с эктрагентом, содержащим 40% фосфиноксида разнорадикального и различные количества ТБФ в инертном разбавителе метанитробензотрифториде.
В таблице 3 приведены абсолютные (Кd) и относительные (Кd') коэффициенты распределения америция (III) из 3 моль/л раствора азотной кислоты в присутствии различных количеств нитрата натрия - обычного компонента в растворах радиохимических производств, наблюдающиеся при контакте с эктрагентом, содержащим 40% фосфиноксида разнорадикального и различные количества ТБФ в инертном разбавителе гексахлорбутадиене.
Из таблиц 1-3 следует, что извлечение лантанидов и актинидов ФОР в присутствии ТБФ в области низкой кислотности - до 1 моль/л по азотной кислоте, как и ожидалось, ухудшается, хотя это ухудшение не является фатальным, поскольку коэффициенты распределения существенно превышают единицу. В то же время при повышенной кислотности более 2 моль/л, где обычно извлечение лантанидов и актинидов фосфиноксидом разкорадикальным затруднено, в присутствии ТБФ наблюдается очевидный синергетический эффект, позволяющий при организации многоступенчатой экстракции работать в области кислотности до 3 моль/л по азотной кислоте, что в условиях радиохимических производств имеет большое положительное значение.
Обнаруженный синергетический эффект является новым и неожиданным, что позволяет признать заявляемое техническое решение соответствующим требованию "изобретательский уровень".
Возможность осуществления заявляемого технического решения подтверждается следующими примерами.
Пример 1. Водная фаза представляла собой 2 моль/л азотно-кислый раствор, содержащий 20 г/л натрия, 5 г/л алюминия, 5 г/л железа, 1 г/л никеля, 2 г/л смеси лантанидов, 20 мг/л америция, 1 г/л урана, 5 мг/л плутония. Органическая фаза содержала следующие объемные доли компонентов - 30% ФОР, 10% ТБФ, 60% метанитробензотрифторид. Фазы перемешивали в течение 3 мин, а затем разделили центрифугированием. Коэффициент распределения европия составил 7,3, америция - 8,1, урана - более 100, плутония - более 100.
Пример 2. Водная фаза представляла собой 1 моль/л азотно-кислый раствор, содержащий элементы, аналогичные примеру 1. Органическая фаза состояла в объемных долях из 20% ФОР, 60% ТБФ, 20% гексахлорбутадиена. После трех минут контакта и разделения фаз коэффициенты распределения составили для европия -8,5, для америция - 9,7, для урана - более 100, плутония - более 100.
Пример 3. Водная фаза представляла собой 2,5 молъ/л азотно-кислый раствор. Остальные условия в части состава водной и органической фаз соответствовали примеру 2. После трех минут контакта и разделения фаз коэффициенты распределения составили для европия - 1,15, для америция - 1,4, для урана - более 100, плутония - более 100.
Пример 4. Водная фаза представляла собой 3 моль/л азотно-кислый раствор, содержащий элементы, аналогичные примеру 1. Органическая фаза состояла в объемных долях из 40% ФОР, 20% ТБФ, 40% гексахлорбутадиена. После трех минут контакта и разделения фаз коэффициенты распределения составили для европия - 1,25, для америция - 1,7, для урана - более 100, плутония - более 100.
Таким образом, приведенные примеры показывают, что введение от 10 до 60% ТБФ в экстрагент на основе фосфиноксида разнорадикального в инертном хлорированном или фторированном разбавителе при условии, что общая доля фосфорорганических реагентов не будет превышать 80%, позволяет эффективно извлекать лантаниды и актиниды в диапазоне кислотности до 3 моль/л по азотной кислоте.
Claims (1)
- Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов, включающий их экстракцию растворами фосфиноксида разнорадикального в тяжелых фторированных или хлорированных инертных разбавителях, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии трибутилфосфата в количестве 10-60% от общего объема органической фазы, причем общее количество фосфиноксида разнорадикального и трибутилфосфата не должно превышать 80% от общего объема органики.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131234/12A RU2193012C2 (ru) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131234/12A RU2193012C2 (ru) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2193012C2 true RU2193012C2 (ru) | 2002-11-20 |
RU2000131234A RU2000131234A (ru) | 2003-01-27 |
Family
ID=20243360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000131234/12A RU2193012C2 (ru) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193012C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484163C1 (ru) * | 2012-04-03 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения редкоземельных металлов из водных растворов |
RU2530081C1 (ru) * | 2013-03-06 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ извлечения церия |
RU2544716C2 (ru) * | 2009-07-27 | 2015-03-20 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Способ селективного извлечения америция из азотнокислой водной фазы |
RU2753107C1 (ru) * | 2020-08-11 | 2021-08-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ очистки азотнокислых растворов от америция |
-
2000
- 2000-12-13 RU RU2000131234/12A patent/RU2193012C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛОГУНОВ М.В. и др. Изучение возможности извлечения лантаноидов и актиноидов из засоленных высокоактивных отходов экстракцией фосфиноксидом разнорадикальным в тяжелых разбавителях. Вторая российская конференция по радиохимии. (г. Димитровград, 27-31 октября 1997г. Тезисы докладов. Димитровград, 1997, с.207. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544716C2 (ru) * | 2009-07-27 | 2015-03-20 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Способ селективного извлечения америция из азотнокислой водной фазы |
RU2484163C1 (ru) * | 2012-04-03 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ извлечения редкоземельных металлов из водных растворов |
RU2530081C1 (ru) * | 2013-03-06 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Способ извлечения церия |
RU2753107C1 (ru) * | 2020-08-11 | 2021-08-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ очистки азотнокислых растворов от америция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Irving et al. | Synergic effects in the solvent extraction of the actinides—I uranium (VI) | |
Philip Horwitz et al. | The truex process-a process for the extraction of the tkansuranic elements erom nitric AC in wastes utilizing modified purex solvent | |
DE2210106C2 (de) | Verfahren zur selektiven Extraktion von Metallionen aus wäßrigen Lösungen | |
EP0079258B1 (fr) | Procédé d'extraction et de séparation de l'uranium, du thorium et des terres rares par traitement de solutions aqueuses de chlorures de ces éléments | |
FI64792B (fi) | Foerfarande foer behandling av blandningar av oxider av saellsynta jordmetaller och gallium | |
US3993728A (en) | Bidentate organophosphorus solvent extraction process for actinide recovery and partition | |
Mincher et al. | Recent advances in f-element separations based on a new method for the production of pentavalent americium in acidic solution | |
Zhu et al. | Extraction of americium and fission product lanthanides with Cyanex 272 and Cyanex 301 | |
EP0004226B1 (fr) | Procédé de séparation des éléments du groupe constitué par les lanthanides et l'yttrium | |
FR2810679A1 (fr) | Procede d'extraction d'americium, de curium et de lanthanides de solutions acides | |
RU2193012C2 (ru) | Способ извлечения лантанидов и актинидов из азотно-кислых растворов | |
Makowka et al. | Synthesis of polymer inclusion membranes based on cellulose triacetate for recovery of lanthanum (III) from aqueous solutions | |
EP1793387B1 (de) | Extraktion von radionukliden unter verwendung von kronenether enthaltenden extraktionsmitteln | |
US5443731A (en) | Process for extracting technetium from alkaline solutions | |
RU2249266C2 (ru) | Способ экстракционной переработки высокоактивного рафината пурекс-процесса для отработанного ядерного топлива аэс | |
FR2486299A1 (fr) | Procede de separation des actinides et des lanthanides presents a l'etat trivalent dans une solution aqueuse acide | |
EP0010394B1 (en) | Process for extracting uranium from phosphoric acid | |
Teng et al. | Heavy metal ion extraction using organic solvents: an application of the equilibrium slope method | |
Horwitz et al. | Liquid extraction, the TRUEX process—experimental studies | |
RU2106030C1 (ru) | Способ экстракционного извлечения и разделения тпэ и рзэ из азотнокислых растворов | |
Blake et al. | Synergistic uranium extractants: combination of neutral organophosphorus compounds with dialkylphosphoric acids | |
JPH06207231A (ja) | トリアルキルフオスフインオキシドを用いた溶媒抽出法によるインジウムの回収 | |
RU2047562C1 (ru) | Способ выделения редкоземельных и актинидных элементов из жидких высокоактивных отходов | |
JP4374460B2 (ja) | 硝酸水溶液からNd(III)を溶媒抽出する方法およびそのための抽出剤 | |
RU2642851C2 (ru) | Способ выделения и разделения плутония и нептуния |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061214 |