RU2761306C1 - Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива - Google Patents
Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761306C1 RU2761306C1 RU2020129253A RU2020129253A RU2761306C1 RU 2761306 C1 RU2761306 C1 RU 2761306C1 RU 2020129253 A RU2020129253 A RU 2020129253A RU 2020129253 A RU2020129253 A RU 2020129253A RU 2761306 C1 RU2761306 C1 RU 2761306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- molybdenum
- silver
- nitric acid
- platinum group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
- C22B34/34—Obtaining molybdenum
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии переработки отработанного ядерного топлива, в частности к способам переработки высокоактивного рафината облученного ядерного топлива атомных электростанций. Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из азотнокислых растворов включает контактирование азотнокислых рафинатов экстракционного цикла с порошками гексацианоферрата (II) железа (III). Извлечение осуществляют в интервале концентраций азотной кислоты 0,7-5,0 моль/дм3, при молярном отношении гексацианоферрата железа к сумме катионов металлов в рафинате ГЦФ:ΣМе = 1,0-1,5:1, в интервале температур от 20 до 80°С. Обеспечивается одновременное извлечение молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов, с суммарной степенью их извлечения не менее 90%. 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к технологии переработки отработанного ядерного топлива, в частности к способам переработки высокоактивного рафината облученного ядерного топлива атомных электростанций (ОЯТ АЭС). Рафинаты экстракционного цикла переработки ОЯТ АЭС представляют собой многокомпонентные высокоактивные азотнокислые растворы с концентрациями азотной кислоты от 0,7 до 5 моль/дм3, подлежащие выпариванию, кальцинации и включению в стеклянную матрицу с целью последующего захоронения. Некоторые компоненты рафинатов вызывают или могут вызвать технологические затруднения при указанном обращении с ними.
Так, молибден, концентрация которого в рафинатах составляет порядка 1,0 г/дм3, при упаривании рафинатов способствует образованию накипей на греющих поверхностях выпарных аппаратов, препятствуя стабильной работе оборудования. Наличие в рафинатах металлов платиновой группы (родий, рутений, палладий) и серебра, суммарная концентрация которых может достигать 1,0 г/дм3, способствует образованию гетерогенных фаз в расплавах стекла, изменяющих распределение электрических токов в варочной зоне плавителя, негативному влиянию на технологический процесс и, в худшем случае, выводу из строя оборудования. Описание предшествующего уровня техники
Изобретение SU 1263625 относится к процессам извлечения молибдена и/или вольфрама из слабокислых растворов и позволяет сократить продолжительность процесса. В 1 л раствора, содержащего 10,0 г молибдена, вводят при рН 1,5 18 г мочевины и после ее растворения добавляют 31,7 мл 39%-ного раствора формалина из расчета молярного соотношения формальдегида к мочевине равного 1,5 и суммы молей органических реагентов равной 0,75. Раствор перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре и затем проводят отделение осадка фильтрованием. Степень извлечения молибдена составляет 96,34%. Содержание молибдена в осадке составляет 32,42%. Длительность процесса от 2 до 6 ч. К недостатку способа следует отнести необходимость нейтрализации рафината. Кроме того, отсутствуют сведения о поведении МПГ при осаждении соединения молибдена.
Следующее изобретение RU 2280088 относится к извлечению молибдена из кислых растворов. Способ включает смешение раствора с реагентом, нейтрализацию щелочным реагентом, выдержку пульпы при перемешивании, осаждение и удаление жидкой фазы. При этом обработку исходного раствора осуществляют фосфорной кислотой или ее солями в количестве 97-100% от необходимого по стехиометрии в пересчете на молибден, нейтрализацию осуществляют щелочным раствором до рН 2,0-3,0, выдерживают пульпу при перемешивании в течение 1,0-1,5 ч, осаждение пульпы ведут в течение 1,0-2,0 ч. Жидкую фазу удаляют декантацией. После удаления жидкой фазы оставшийся осадок растворяют раствором аммиака до жидкотекучего состояния. Техническим результатом является: высокая степень извлечения (95,5-99%) молибдена, сокращение времени извлечения молибдена из кислых и сильнокислых растворов, сокращение энергопотребления. Недостатки те же, что и в предыдущем способе.
Известен способ (RU 2247166) извлечения молибдена (VI) из растворов катионов тяжелых металлов, включающем подготовку раствора, сорбцию молибдена (VI) на анионите при рН<7, сорбцию ведут из растворов анионитами АМ-2б и АМП при величине рН раствора, меньшей величины рН гидролитического осаждения катионов тяжелых металлов и большей величины рН образования катионов молибдена (рН~1). Способ высоко селективен по отношению к молибдену, следовательно, МПГ и серебро совместно с молибденом не извлекаются.
Осаждение рутения, родия, палладия из высокоактивных азотнокислых растворов предлагается проводить натриевой солью формальдегидсульфоксиловой кислоты в патенте RU 2147619. Берется избыток реагента по отношению к азотной кислоте >1,7. Полнота выделения платиноидов >99%. Величина очистки от сопутствующих металлов порядка 103. Не указано, что рекомендуется предпринимать с избытком реагента. Реагент не совместим с дальнейшей переработкой раствора. Способ проверен только на модельных растворах.
Осаждение родия, палладия, рутения тиоцианатом щелочного металла предлагается в патенте RU 2239666 С1. Осаждение проводят из растворов азотной кислоты с концентрацией 2-3 моль/л с избытком реагента 1/3 от количества азотной кислоты. Полученный осадок прокаливают при 750-800°С с получением смеси металлов. Выход МПГ - 94-99,5%. Способ проверен на растворе солей МПГ без сопутствующих металлов и радионуклидов. Необходимость применения избытка реагента плохо совместима с дальнейшей переработкой азотнокислого раствора по основной технологии.
Наиболее близок по своей сути к настоящему изобретению патент ГДР (DD 229393), где для осаждения большей (до 90%) части Pd и Ag обрабатывают азотнокислые растворы субстехиометрическим количеством ионов SCN-. Оставшееся количество Pd и Ag осаждают добавлением ферроцианида Me при концентрации азотной кислоты ≤ 7,5 моль/л. Недостатком способа является необходимость проведения процесса в две стадии и отсутствие информации о поведении при осаждении родия, рутения и молибдена.
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании способа, позволяющего одновременно извлекать из азотнокислых растворов молибден, металлы платиновой группы и серебро с суммарной степенью их извлечения не менее 90%.
Технический результат достигается предложенным способом извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из азотнокислых растворов, включающим одновременное извлечение молибдена, металлов платиновой группы и серебра, при этом для извлечения используют реагент гексацианоферрат (II) железа (III).
В предлагаемом способе извлечение молибдена, металлов платиновой группы и серебра из азотнокислых растворов, осуществляют в интервале концентраций азотной кислоты 0,7-5,0 моль/дм.
В предлагаемом способе извлечение суммы МПГ, Мо и Ag осуществляют при молярном отношении ГЦФ : ΣМе = 1,0-1,5:1.
В предлагаемом способе извлечение суммы МПГ, Мо и Ag осуществляют при температуре не менее 80°С.
Способ осуществляют следующим образом:
К азотнокислым растворам с концентрациями азотной кислоты от 0,5 до 5,0 моль/дм3 при перемешивании добавляют порошок гексацианоферрата железа (II) Fe4[Fe(CN)6]3 (ГЦФ), соблюдая молярное отношение ГЦФ : ΣМе = 1,0:1-1,5 (Me -катионы металлов в рафинате). Контакт ГЦФ с рафинатом проводят в течение 2 часов при нагреве до 80°С. Полученный осадок отмывают от солей и сушат.
Пример 1
В качестве азотнокислого раствора использовали модельный рафинат экстракционного цикла с концентрациями Rh-130; Ru-200; Pd-270; Ag-25; Sr-480; Ba-1900; Ce-1840; Nd-3200; Zr-460; Mo-860; U-35 мг/дм3 и концентрацией азотной кислоты 3,0 моль/дм3 контактировали с навесками ГЦФ при молярных отношениях ГЦФ : ΣМе = 0,75:1; 1:1; 1,5:1 и температуре 20±2°С. В таблице 1 представлены степень извлечения металлов в осадок.
При молярном отношении ГЦФ : ΣМе = 0,75:1 в осадок извлечено 67,0% суммы МПГ, Мо и Ag, при 1:1 71,8%, при 1,5:1 73,0%.
Пример 2
Модельные рафинаты экстракционного цикла с концентрациями Rh-150; Ru-250; Pd-350; Ag-45; Sr-460; Ba-1560; Ce-1500; Nd-2400; Zr-650; Mo-1080; U-40 мг/дм3 и концентрациями азотной кислоты 0,7; 3,0 и 5,0 моль/дм3 контактировали с навесками ГЦФ при молярном отношении ГЦФ : ΣМе = 1,5:1 и температуре 20±2°С. В таблице 2 представлена степень извлечения металлов в осадок.
При концентрации HNO3=1,0 моль/дм3 в осадок извлечено 73,5% суммы МПГ, Мо и Ag, при 3,0 моль/дм3 70,0% и при 5,0 моль/дм3 74,2%
Пример 3
Модельный рафинат экстракционного цикла с концентрациями Rh-160; Ru-250; Pd-520; Ag-15; Sr-540; Ba-1800; Ce-1890; Nd-1470; Zr-630; Mo-1110; U-34 мг/дм3 и концентрацией азотной кислоты 0,7 моль/дм контактировали с навесками ГЦФ при молярном отношении ГЦФ : ΣМе = 1,5:1 и температурах 60±2 и 80±2°С. В таблице 3 представлена степень извлечения металлов в осадок.
При температуре 60°С в осадок извлечено 88,5% суммы МПГ, Мо и Ag, при температуре 80°С 93,5%
Достигнутый технический результат выражается в уменьшении содержания в рафинате суммы МПГ, Мо и Ag более чем в 10 раз.
Claims (1)
- Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из азотнокислых растворов, включающий одновременное извлечение молибдена, металлов платиновой группы и серебра, отличающийся тем, что для извлечения используют реагент гексацианоферрат (II) железа (III) (ГЦФ), извлечение осуществляют в интервале концентраций азотной кислоты 0,7-5,0 моль/дм3, при молярном отношении гексацианоферрата железа к сумме катионов металлов в рафинате ГЦФ:ΣМе = 1,0-1,5:1, в интервале температур от 20 до 80°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129253A RU2761306C1 (ru) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129253A RU2761306C1 (ru) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2761306C1 true RU2761306C1 (ru) | 2021-12-07 |
Family
ID=79174356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020129253A RU2761306C1 (ru) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2761306C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD229393A1 (de) * | 1984-12-06 | 1985-11-06 | Mansfeld Kombinat W Pieck Veb | Verfahren zur abtrennung von palladium und silber aus abfalloesungen |
RU2106030C1 (ru) * | 1994-10-11 | 1998-02-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Способ экстракционного извлечения и разделения тпэ и рзэ из азотнокислых растворов |
RU2113024C1 (ru) * | 1996-02-20 | 1998-06-10 | Шарыгин Леонид Михайлович | Неорганический сферогранулированный композиционный сорбент на основе гидроксида циркония и способ его получения |
JP2000256763A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 高レベル放射性廃液等硝酸酸性溶液からのパラジウムとセシウムの分離方法 |
RU2239666C1 (ru) * | 2003-04-24 | 2004-11-10 | Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН (статус государственного учреждения) | Способ получения концентрата родия, палладия и рутения из азотнокислых растворов |
-
2020
- 2020-09-04 RU RU2020129253A patent/RU2761306C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD229393A1 (de) * | 1984-12-06 | 1985-11-06 | Mansfeld Kombinat W Pieck Veb | Verfahren zur abtrennung von palladium und silber aus abfalloesungen |
RU2106030C1 (ru) * | 1994-10-11 | 1998-02-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Способ экстракционного извлечения и разделения тпэ и рзэ из азотнокислых растворов |
RU2113024C1 (ru) * | 1996-02-20 | 1998-06-10 | Шарыгин Леонид Михайлович | Неорганический сферогранулированный композиционный сорбент на основе гидроксида циркония и способ его получения |
JP2000256763A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 高レベル放射性廃液等硝酸酸性溶液からのパラジウムとセシウムの分離方法 |
RU2239666C1 (ru) * | 2003-04-24 | 2004-11-10 | Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН (статус государственного учреждения) | Способ получения концентрата родия, палладия и рутения из азотнокислых растворов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103031437B (zh) | 退焊锡废液的处理方法 | |
CN1020711C (zh) | 从含锗溶液中回收锗的方法 | |
RU2761306C1 (ru) | Способ извлечения молибдена, металлов платиновой группы и серебра из рафинатов экстракционного цикла технологии переработки отработавшего ядерного топлива | |
CN104755639B (zh) | 银回收方法和由此制备的银产物 | |
Liu et al. | Derivatives of the 21-tungsto-9-antimonate heteropolyanion. Part 1. Inclusion of lanthanide cations | |
RU2239666C1 (ru) | Способ получения концентрата родия, палладия и рутения из азотнокислых растворов | |
CN101802930A (zh) | 金属的纯化 | |
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 | |
JP2011195935A (ja) | 白金族元素の分離回収方法 | |
RU2713010C1 (ru) | Способ очистки азотнокислых растворов от америция | |
RU2762694C1 (ru) | Способ извлечения родия, рутения и палладия из азотнокислых растворов | |
JPH09203792A (ja) | 白金族元素の分離回収方法 | |
US5076884A (en) | Process of precipitating zirconium or hafnium from spent pickling solutions | |
KR100286392B1 (ko) | 백금 및 팔라듐의 고순도 분리정제 방법 | |
RU2781920C1 (ru) | Способ переработки металлического висмута с получением висмута оксалата основного | |
JP3449389B2 (ja) | 白金族元素の酸化物の回収方法 | |
Kulkarni | Recovery of molybdenum from “spent-acid” | |
Govindan et al. | Purification of 233U from thorium and iron in the reprocessing of irradiated thorium oxide rods | |
RU2303226C1 (ru) | Способ отмывки парогенератора | |
SU1735414A1 (ru) | Способ извлечени ртути из азотнокислых растворов | |
JP2006327839A (ja) | セリウムイオン含有溶液及び腐食抑制剤 | |
RU2001134C1 (ru) | Способ комплексной переработки пиритных огарков | |
JPS60159134A (ja) | 金めつき廃液より金を回収する方法 | |
Eibling et al. | Mercury reduction and removal during high-level radioactive waste processing and vitrification | |
RU2575886C2 (ru) | Способ выделения радионуклида кадмий-109 |