RU2472711C1 - Способ растворения кремнийсодержащей пульпы - Google Patents
Способ растворения кремнийсодержащей пульпы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472711C1 RU2472711C1 RU2011136914/05A RU2011136914A RU2472711C1 RU 2472711 C1 RU2472711 C1 RU 2472711C1 RU 2011136914/05 A RU2011136914/05 A RU 2011136914/05A RU 2011136914 A RU2011136914 A RU 2011136914A RU 2472711 C1 RU2472711 C1 RU 2472711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- silicon
- dissolution
- plutonium
- dissolving
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки и обезвреживания высокоактивных пульп и может быть использовано на радиохимических производствах. Способ растворения кремнийсодержащей пульпы включает растворение кремниевой кислоты в растворе щелочи, причем к пульпе приливают раствор натриевой щелочи с плотностью выше плотности пульпы и полученную щелочную пульпу обрабатывают азотной кислотой. Изобретение обеспечивает упрощение процесса растворения кремнийсодержащей пульпы, без нагревания и перемешивания, и позволяет достичь более высокой степени растворения плутония в процессе переработки кремнийсодержащей пульпы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области переработки и обезвреживания высокоактивных пульп и может быть использовано на радиохимических производствах.
При экстракционной переработке отработанного ядерного топлива (ОЯТ) атомных реакторов получаются азотнокислые растворы, содержащие нерастворимые взвеси и осадки, количество и состав которых зависит от степени выгорания ядерного топлива, условий его растворения и переработки. Осадок (пульпа) содержит химические соединения кремниевой кислоты с алюминием, натрием, плутонием, ураном и осколочными элементами.
Перед захоронением плутоний и уран из пульпы извлекают. Основное количество урана извлекается на стадии промывки пульпы азотной кислотой. Производственный опыт показывает, что извлечение плутония путем промывки пульпы растворами азотной кислоты неэффективно. При концентрации азотной кислоты в промывных растворах 1,0…7,0 моль/л извлекается 2,1…17,5 мас.% плутония. Применять более концентрированные растворы азотной кислоты нельзя из-за опасности окисления со взрывом следов экстрагента, присутствующих в пульпе.
Плутоний, входящий в состав пульпы, химически связан с кремнийсодержащими соединениями. Для растворения плутония необходимо первоначально растворить кремнийсодержащие соединения пульпы. Растворение кремниевой кислоты может быть осуществлено либо сплавлением с натриевой щелочью, либо смешиванием с раствором натриевой щелочи.
Например, известен способ растворения кремнезема (полимеризованной кремниевой кислоты), включающий сплавление с натриевой щелочью с последующим растворением плава в растворе азотной кислоты [Айлер Р. Химия кремнезема: пер. с англ. - М.: Мир, 1982. ч.1, с.142-143]. Недостаток способа состоит в том, что пульпу сначала необходимо высушить. Это резко усложняет процесс.
Известен способ растворения кремниевой кислоты в растворах 0,1…2,0 N NaOH при температурах (40-60)°С [Дмитриевский Г.Е., Мартынова Л.Г. Антошенко Е.И., Лукомская З.Т. - ЖПХ, 1971, т.11, с.2381-2386]. Данный способ взят за прототип. Способ не позволяет полностью растворить кремниевую кислоту, однако даже ее частичное растворение позволяет резко увеличить степень растворения плутония.
Недостаток способа применительно к растворению плутония в пульпе состоит в низкой степени его растворения. Кроме того, без перемешивания этот способ не позволяет вскрыть пульпы, находящиеся на дне аппарата.
Задачей изобретения является растворение полученной после переработки ОЯТ пульпы, обеспечивающее без перемешивания и нагревания пульпы высокую степень растворения плутония.
Поставленную задачу решают тем, что в способе переработки кремнийсодержащей пульпы, включающем растворение кремниевой кислоты в растворе щелочи, к пульпе приливают раствор натриевой щелочи плотностью выше плотности пульпы и полученную щелочную пульпу обрабатывают азотной кислотой.
Растворение кремнийсодержащей пульпы проводят раствором с концентрацией натриевой щелочи не менее 5,0 моль/л.
В лабораторных условиях проводили испытания известного и предлагаемого способов растворения кислой кремнийсодержащей пульпы.
Опыт №1. Для реализации известного способа к производственной пробе высокоактивной кремнийсодержащей пульпы прилили щелочной раствор с концентрацией натриевой щелочи, равной 1,25 моль/л, и перемешали. Опыт проводили при температуре 40°С.
В опытах №2-5 использовали более концентрированные щелочные растворы плотностью выше плотности пульпы. Опыты проводили при комнатной температуре и без перемешивания. В результате опытов №№2-5 было обнаружено, что из-за большей плотности раствор щелочи вытеснил пульпу с образованием двухфазной системы: снизу находился раствор щелочи, а сверху - пульпа. Сначала пульпа вела себя как единое целое. В процессе последующей выдержки составляющие пульпу отдельные частицы в результате гравитационной седиментации, проходя через слой щелочного раствора, опускались вниз. Благодаря этому достигался требуемый результат - происходило взаимодействие твердой фазы пульпы со щелочью, причем взаимодействие без принудительного перемешивания и нагревания.
Полученные в результате опытов №№1-5 пульпы выдерживали в течение суток, затем декантировали. Полученные декантаты проанализировали на содержание кремния. В таблице представлены результаты степени растворения кремния.
Осадки гидроксидов растворили в азотной кислоте. Полученные азотнокислые растворы проанализировали на содержание плутония. В таблице представлены результаты степени растворения плутония.
| Зависимость степени растворения кремния и плутония от концентрации натриевой щелочи | |||
| [NaOH], моль/л | Степень растворения % | ||
| Опыт | |||
| кремния | плутония | ||
| 1 (прототип) | 1,25 | 4,1 | 62,9 |
| 2 | 5,0 | 69,2 | 94,0 |
| 3 | 10,0 | 72,1 | 94,7 |
| 4 | 15,0 | 82,8 | 95,4 |
| 5 | 19,3∗ | 87,3 | 96,5 |
| ∗значение концентрации NaOH, равное ее растворимости в воде при 20°С | |||
Результаты, представленные в таблице, показывают, что при растворении кремнийсодержащей пульпы по известному способу степень растворения кремния и плутония составляет соответственно 4,1 и 62,9%. По предлагаемому способу при обработке кремнийсодержащей пульпы степень растворения кремния составила 69,2…87,3%, плутония 94,0…96,5%.
Таким образом, по предлагаемому способу достигается более высокая степень растворения плутония в процессе переработки кремнийсодержащей пульпы. Кроме того, предлагаемый способ упрощает процесс растворения, так как не требует нагревания и перемешивания.
Claims (2)
1. Способ растворения кремнийсодержащей пульпы, включающий растворение кремниевой кислоты в растворе щелочи, отличающийся тем, что к пульпе приливают раствор натриевой щелочи с плотностью выше плотности пульпы и полученную щелочную пульпу обрабатывают азотной кислотой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворение пульпы проводят раствором с концентрацией натриевой щелочи не менее 5,0 моль/л.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136914/05A RU2472711C1 (ru) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Способ растворения кремнийсодержащей пульпы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136914/05A RU2472711C1 (ru) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Способ растворения кремнийсодержащей пульпы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2472711C1 true RU2472711C1 (ru) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136914/05A RU2472711C1 (ru) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | Способ растворения кремнийсодержащей пульпы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2472711C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313845A (en) * | 1979-11-28 | 1982-02-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | System for chemically digesting low level radioactive, solid waste material |
| RU2085604C1 (ru) * | 1994-03-30 | 1997-07-27 | Институт металлургии и обогащения Национального центра по комплексной переработке минирального сырья Республики Казахстан | Способ переработки отработанных ванадиевых катализаторов |
| RU2116682C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1998-07-27 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Способ переработки жидких радиоактивных отходов |
| RU2190671C2 (ru) * | 2000-09-20 | 2002-10-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ переработки ядерного топлива на основе металлического урана |
-
2011
- 2011-09-06 RU RU2011136914/05A patent/RU2472711C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313845A (en) * | 1979-11-28 | 1982-02-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | System for chemically digesting low level radioactive, solid waste material |
| RU2085604C1 (ru) * | 1994-03-30 | 1997-07-27 | Институт металлургии и обогащения Национального центра по комплексной переработке минирального сырья Республики Казахстан | Способ переработки отработанных ванадиевых катализаторов |
| RU2116682C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1998-07-27 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Способ переработки жидких радиоактивных отходов |
| RU2190671C2 (ru) * | 2000-09-20 | 2002-10-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ переработки ядерного топлива на основе металлического урана |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2010143126A (ru) | Способ получения оксида ванадия с использованием экстракции | |
| CN110144471B (zh) | 从核燃料后处理废液中提取锝的方法 | |
| RU2012157573A (ru) | Способ переработки отработанного ядерного топлива, не требующий восстановительной реэкстракции плутония | |
| RU2018107232A (ru) | Способ обработки водного азотнокислого раствора, полученного при растворении отработавшего ядерного топлива, выполняемый в одном цикле и не требующий какой-либо операции, включающей восстановительную реэкстракцию плутония | |
| US8636966B2 (en) | Compositions and methods for treating nuclear fuel | |
| RU2016129581A (ru) | Способ переработки отработанного ядерного топлива, включающий стадию очистки урана (vi) от по меньшей мере одного актинида (iv) путем получения комплекса данного актинида (iv) | |
| EA023074B1 (ru) | Способ экстракции по меньшей мере одного химического элемента из среды солевого расплава | |
| CN103342635A (zh) | 一种从废水中回收草酸钠的方法 | |
| RU2472711C1 (ru) | Способ растворения кремнийсодержащей пульпы | |
| CN111863298A (zh) | 一种purex流程污溶剂的深度净化方法 | |
| RU2410774C2 (ru) | Способ реэкстракции плутония из органического раствора трибутилфосфата | |
| CN112851573B (zh) | 一种从核燃料后处理废液中回收锝的方法 | |
| RU2462776C2 (ru) | Способ обращения с осадками на основе молибдена при переработке оят аэс | |
| KR20230011956A (ko) | 우라늄 및 그의 붕괴 생성물로부터 토륨을 분리하기 위한 방법 및 시스템 | |
| JP5957013B2 (ja) | プラチノイド元素以外に１種以上の他の元素を含有してなる酸性水溶液から少なくとも１種のプラチノイド元素を分離する方法 | |
| RU2603019C1 (ru) | Способ переработки облучённого ядерного топлива | |
| RU2379776C1 (ru) | Способ переработки уран-циркониевых отходов | |
| CN108557859A (zh) | 用植物沉淀剂制备氧化钐的方法 | |
| RU2502142C1 (ru) | Способ переработки уран-молибденовой композиции | |
| Bello et al. | Removal of entrained organic matter in the copper electrolyte by ozonation | |
| RU2474895C1 (ru) | Способ экстракционной переработки высокоактивных отходов с фракционированием радионуклидов | |
| CN112941323B (zh) | 一种氧氯化锆生产过程中排放废酸中和废渣减量化方法 | |
| JP2001235593A (ja) | 不溶性タンニンを用いた金属元素の吸着方法 | |
| CN110878389B (zh) | 一种氧氯化锆生产过程中结晶母液的处理方法 | |
| RU2765790C1 (ru) | Способ разделения нептуния и плутония в азотнокислых растворах (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160907 |