RU2446493C2 - Способ получения нитратов актинидов - Google Patents
Способ получения нитратов актинидов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446493C2 RU2446493C2 RU2009132814/07A RU2009132814A RU2446493C2 RU 2446493 C2 RU2446493 C2 RU 2446493C2 RU 2009132814/07 A RU2009132814/07 A RU 2009132814/07A RU 2009132814 A RU2009132814 A RU 2009132814A RU 2446493 C2 RU2446493 C2 RU 2446493C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- actinide
- nitrates
- nitrogen
- uranium
- oxides
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способу получения азотнокислых солей урана и актинидов. Способ получения нитратов актинидов включает обработку актинидов или их соединений тетраоксидом азота в присутствии воды. Подачу тетраоксида азота в реакционный сосуд осуществляют в смеси с воздухом или кислородом и процесс проводят при нормальном давлении и температуре от 25°С до 95°С. Изобретение обеспечивает простой удобный перевод соединений актинидов в нитраты, позволяющий увеличить степень использования окислов азота, то есть сократить сброс их в атмосферу. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способу получения азотнокислых солей урана и актинидов, и предлагает альтернативный путь преобразования исходных материалов, содержащих металлический уран и оксиды, нитриды и карбиды урана, и других ядерных материалов в гидратированные нитраты, т.е. продукты, удобные для дальнейшей переработки.
Известны способы получения азотнокислых солей актинидов, например растворением металлического урана, диоксида урана или других оксидов в азотной кислоте. В результате получают раствор нитрата уранила с большим избытком кислоты. Для получения соли гидратированного нитрата уранила проводились операции выделения солей обычным способом: фильтрация, упаривание, охлаждение, отфильтровывание выпавших кристаллов, промывка и сушка.
Известен способ растворения оксидов урана с получением нитратов уранила с помощью диоксида азота, растворенного в трибутилфосфате и тетрахлорэтилене (Кузнецов А.Ю., Бучихин Е.П., Шаталов В.В. "Совмещенное нитрование и экстракция урана и его оксидов" XIII Всероссийская конференция по экстракции, тезисы докладов, часть 2, с.202, М., 2004). Недостатком данного метода является то, что для получения нитрата в виде гидратированной соли необходимо проведение дополнительных процессов реэкстракции и отгонки растворителя, применение водной химии.
Известен способ растворения оксидов урана с получением нитратов уранила путем взаимодействия безводных оксидов урана с тетраоксидом азота при температуре 25°С (А.Н.Мурин, В.Д.Нефедов. "Радиохимия и химия ядерных процессов" ГНТИ химической литературы, с.517. Л., 1960). Продуктом взаимодействия является аддукт нитрата уранила и диоксида азота UO2(ON3)2·NO2. Нагревание его до температуры 163°С в вакууме приводит к образованию безводного нитрата уранила. Недостатками этого способа являются высокая температура плавления получаемого аддукта, а также безводного нитрата уранила.
Известен способ получения нитратов уранила путем растворения металлического урана и оксидов актинидов в азотной кислоте с регенерацией отходящих газов (В.М.Вдовенко. "Современная радиохимия". М.: Атомиздат, 1969, с.543). Недостатком способа является получение растворов нитратов актинидов с высокой концентрацией избыточной азотной кислоты.
Наиболее близким к заявляемому является "Способ получения нитратов актинидов" путем непосредственной реакции актинидов или оксида актинида со смесью тетраоксида азота - вода в герметичной емкости при избыточном давлении 0,5-1,0 МПа и повышенной температуре 100-140°С, взятый в качестве прототипа (RU 2295789 С1, опубликовано 20.03.2007, бюл. №8). Недостатками прототипа являются высокое давление при проведении процесса и возможность резкого "взрывного" его нарастания, особенно при растворении высокодисперсных оксидов и металлического урана за счет практически мгновенного контакта растворяемого вещества с образующейся концентрированной (18-23 моль/л) азотной кислотой (Chiotti P., Rogers A., AECD-2974, Metall Progress, 60, (30), 60-65 (Sept. 1951) - Цит. по Руководство по неорганическому синтезу, т.4, с.1285, Редактор Г. Брауэр. М.: Мир, 1985). Кроме того, используется не более половины окислов азота, а остальная часть сбрасывается и требует улавливания.
Задачей данного изобретения является увеличение степени использования окислов азота, то есть сокращение сброса их в атмосферу. Это особенно важно при растворении оксидов актинидов в радиохимическом производстве.
Поставленная задача достигается тем, что получение гидратированных нитратов актинидов проводят путем непосредственной реакции актинидов или соединений, содержащих актинид, со смесью тетраоксида азота - вода, подаваемых непосредственно в реакционный сосуд при нормальном давлении и температуре 25-95°С. В качестве соединений актинидов, которые подвергаются обработке, используют оксиды, нитриды, карбиды. Отходящие газы используют путем их доокисления и возврата в голову процесса. В качестве окислителей используют воздух или кислород.
Предложенные примеры иллюстрируют возможности применения данного способа.
Пример 1
Навески препаратов актиноидов из расчета содержания в них 5 г урана помещают в реакционный сосуд, добавляют количество воды из расчета образования раствора нитрата уранила с заданной концентрацией. Смесь термостатируют при заданной температуре. Затем в реакционный сосуд подают пары N2O4 в смеси с воздухом или кислородом или инертным газом под атмосферным давлением. После полного растворения навески определяют концентрацию урана и азотной кислоты в полученном растворе. Данные приведены в табл.1.
Пример 2
Навески препаратов актиноидов из расчета содержания в них 5 г урана помещают в реакционный сосуд, добавляют количество воды из расчета образования раствора нитрата уранила с заданной концентрацией. Смесь термостатируют при заданной температуре. Затем в реакционный сосуд подают пары N2O4 в смеси с воздухом или кислородом или инертным газом под атмосферным давлением, со скоростью, обеспечивающей полное поглощение NO2 в растворе. Выходящие из раствора газы проходят через контактную емкость с насадкой для увеличения времени пребывания в емкости и циркуляционным насосом возвращаются в реакционный сосуд. После полного растворения навески определяют концентрацию урана и азотной кислоты в полученном растворе. Данные приведены в табл.2.
Пример 3
Навески препаратов актиноидов из расчета содержания в них 5 г урана помещают в автоклав, добавляют стехиометрическое количество воды из расчета образования гексагидрата нитрата уранила. Жидкий N2O4 помещают в стакан, установленный выше уровня воды. Автоклав герметизируют, термостатируют при заданной температуре и поворачивают в горизонтальное положение, обеспечивая смешение фаз. После выдержки при заданной температуре определяют полноту растворения препарата и концентрации урана и азотной кислоты в растворе. Данные приведены в табл.3.
Приведенные примеры показывают, что возможно получение растворов нитратов актинидов в широком диапазоне концентрации металлов, и, в отличие от аналогов, избыток азотной кислоты не является необходимым. Это гарантирует плавное течение процесса растворения и исключает возможное неконтролируемое развитие реакции в случае контакта азотной кислоты с мелкодисперсными порошками.
В отличие от прототипа, по предлагаемому способу условия проведения позволяют провести процесс быстро и эффективно без использования высокого давления, с доокислением и возвратом в процесс окислов азота и сокращением сброса их в атмосферу.
Claims (3)
1. Способ получения нитратов актинидов, включающий обработку актинидов или их соединений тетраоксидом азота в присутствии воды, отличающийся тем, что подачу тетраоксида азота в реакционный сосуд осуществляют в смеси с воздухом или кислородом и процесс проводят при нормальном давлении и температуре от 25°С до 95°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят с доокислением отходящих газов до тетраоксида азота и возвратом окисленных газов в голову процесса.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединений актинидов обработке подвергают оксиды, карбиды или нитриды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009132814/07A RU2446493C2 (ru) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Способ получения нитратов актинидов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009132814/07A RU2446493C2 (ru) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Способ получения нитратов актинидов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009132814A RU2009132814A (ru) | 2011-03-10 |
| RU2446493C2 true RU2446493C2 (ru) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009132814/07A RU2446493C2 (ru) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Способ получения нитратов актинидов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446493C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568729C1 (ru) * | 2014-10-15 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") | Способ приготовления анион-дефицитных растворов нитрата уранила |
| RU2626764C1 (ru) * | 2016-08-22 | 2017-08-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ растворения волоксидированного облученного ядерного топлива |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656015A (en) * | 1984-09-17 | 1987-04-07 | General Electric Company | Continuous process for the production of powdered uranium dioxide from uranyl nitrate |
| SU1595014A1 (ru) * | 1989-01-26 | 1997-03-20 | В.И. Марченко | Способ получения соединений урана (iv) или плутония (iii) |
| JP2005187220A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 硝酸ウラニル溶液の調製方法 |
| RU2295789C1 (ru) * | 2005-10-10 | 2007-03-20 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Способ получения нитратов актинидов (варианты) |
-
2009
- 2009-08-31 RU RU2009132814/07A patent/RU2446493C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656015A (en) * | 1984-09-17 | 1987-04-07 | General Electric Company | Continuous process for the production of powdered uranium dioxide from uranyl nitrate |
| SU1595014A1 (ru) * | 1989-01-26 | 1997-03-20 | В.И. Марченко | Способ получения соединений урана (iv) или плутония (iii) |
| JP2005187220A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 硝酸ウラニル溶液の調製方法 |
| RU2295789C1 (ru) * | 2005-10-10 | 2007-03-20 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Способ получения нитратов актинидов (варианты) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568729C1 (ru) * | 2014-10-15 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") | Способ приготовления анион-дефицитных растворов нитрата уранила |
| RU2626764C1 (ru) * | 2016-08-22 | 2017-08-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Способ растворения волоксидированного облученного ядерного топлива |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009132814A (ru) | 2011-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1226992A (zh) | 离子型液体溶剂 | |
| RU2446493C2 (ru) | Способ получения нитратов актинидов | |
| Mishra et al. | Development of a continuous homogeneous process for denitration by treatment with formaldehyde | |
| US7288664B2 (en) | Reverse Kleiner method for manufacturing nitrogen dioxide, nitric oxide, nitric acid, metallic ascorbates and alkyl ascorbates of vitamin C | |
| CN105384622A (zh) | 一种环己烷氧化制己二酸的工艺方法 | |
| RU2704310C1 (ru) | Способ растворения некондиционной таблетированной продукции производства мокс-топлива | |
| RU2295789C1 (ru) | Способ получения нитратов актинидов (варианты) | |
| US3981960A (en) | Reprocessing method of caramic nuclear fuels in low-melting nitrate molten salts | |
| EA021703B1 (ru) | Способ регулируемого окисления раствора, содержащего двухвалентное железо | |
| CN106278916B (zh) | 一种甘氨酸铜的制备方法 | |
| RU2015157473A (ru) | Способ получения смешанных оксидов урана и плутония | |
| RU2626764C1 (ru) | Способ растворения волоксидированного облученного ядерного топлива | |
| JPS6034502B2 (ja) | プルトニウムの還元方法 | |
| EP0489494A1 (en) | Catalyst recovery process | |
| JPS59111931A (ja) | ＰｕＯ↓２含有結晶の製造方法 | |
| JP7386519B2 (ja) | 前処理方法、白金族金属の抽出方法、および白金族金属の抽出システム | |
| CN109266852B (zh) | 一种利用有机酸优先萃取铪的锆铪分离方法 | |
| RU2295168C1 (ru) | Способ экстракционного аффинажа урана | |
| US1039325A (en) | Process of making nitrates and nitric acid. | |
| RU2354728C2 (ru) | Способ экстракционной переработки регенерированного урана | |
| RU2201398C1 (ru) | Способ растворения оксидов урана | |
| RU2038292C1 (ru) | Способ получения азотнокислой соли металла | |
| CN110482619A (zh) | 一种硝酸铂溶液的合成方法 | |
| RU2654536C1 (ru) | Способ окислительной обработки (волоксидации) облученного ядерного топлива | |
| CA1339825C (fr) | Procede et installation de preparation de tetrafluorure d'uranium |