RU2781791C1 - Экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов - Google Patents
Экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781791C1 RU2781791C1 RU2021138641A RU2021138641A RU2781791C1 RU 2781791 C1 RU2781791 C1 RU 2781791C1 RU 2021138641 A RU2021138641 A RU 2021138641A RU 2021138641 A RU2021138641 A RU 2021138641A RU 2781791 C1 RU2781791 C1 RU 2781791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- strontium
- crown
- nitric acid
- mol
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 44
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N Cesium Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims abstract description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- WSHQNEUBYUWAAQ-UHFFFAOYSA-N bis(1,3,3,3-tetrafluoropropyl) carbonate Chemical compound FC(F)(F)CC(F)OC(=O)OC(F)CC(F)(F)F WSHQNEUBYUWAAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 bis-octafluoroamyl carbonate Chemical compound 0.000 claims description 10
- GLCRJBJJBQKQLD-UHFFFAOYSA-N C(OC(C(CC(F)(F)F)F)(F)F)(OC(C(CC(F)(F)F)F)(F)F)=O Chemical compound C(OC(C(CC(F)(F)F)F)(F)F)(OC(C(CC(F)(F)F)F)(F)F)=O GLCRJBJJBQKQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 32
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 26
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 16
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 14
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 7
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 7
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N Tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N acetic acid ethyl ester Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N methylene dichloride Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000511 telomere Polymers 0.000 description 2
- RAADJDWNEAXLBL-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(nonyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(CCCCCCCCC)C(CCCCCCCCC)=CC=C21 RAADJDWNEAXLBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEEXSGAZENELNZ-UHFFFAOYSA-N 1,2-didodecylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(CCCCCCCCCCCC)C(CCCCCCCCCCCC)=CC=C21 WEEXSGAZENELNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSFHXKRFDFROER-UHFFFAOYSA-N 2,5,8,11,14,17-hexaoxabicyclo[16.4.0]docosa-1(22),18,20-triene Chemical compound O1CCOCCOCCOCCOCCOC2=CC=CC=C21 DSFHXKRFDFROER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- JKCQOMAQPUYHPL-UHFFFAOYSA-N Dibenzo-21-crown-7 Chemical compound O1CCOCCOCCOC2=CC=CC=C2OCCOCCOC2=CC=CC=C21 JKCQOMAQPUYHPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BBGKDYHZQOSNMU-UHFFFAOYSA-N Dicyclohexano-18-crown-6 Chemical compound O1CCOCCOC2CCCCC2OCCOCCOC2CCCCC21 BBGKDYHZQOSNMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGZRFMMIONYDQU-UHFFFAOYSA-N N,N-bis(2-methylpropyl)-2-[octyl(phenyl)phosphoryl]acetamide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CC(=O)N(CC(C)C)CC(C)C)C1=CC=CC=C1 SGZRFMMIONYDQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102200052313 POLD1 G21C Human genes 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 150000002678 macrocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области разработки эффективных экстрагентов для выделения долгоживущих радионуклидов цезия и стронция из азотнокислых сред и может применяться в процессах переработки жидких радиоактивных отходов. Экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов включает краун-эфир, имеющий замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, и/или краун-эфир, имеющий замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, и несмешивающийся с водой органический растворитель. В качестве органического растворителя смесь содержит карбонаты фторированных спиртов. Технический результат заключается в разработке состава экстракционной смеси на основе однокомпонентного растворителя для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов с высокой степенью их извлечения. 4 з.п. ф-лы, 10 табл.
Description
Изобретение относится к области разработки эффективных экстрагентов для выделения долгоживущих радионуклидов цезия и стронция из азотнокислых сред и может применяться в процессах переработки жидких радиоактивных отходов.
Важным требованием к экстракционным смесям для выделения долгоживущих радионуклидов из жидких радиоактивных отходов является обеспечение их стабильной и длительной работы в режиме противоточной экстракции. В состав экстракционной смеси должно входить минимальное количество компонентов, и они должны вымываться с равными скоростями, что гарантирует стабильность состава и свойств экстракционной смеси.
Так, для извлечения цезия из водных растворов предложены экстракционные смеси на основе бис-4,4'(5')-(гидрокси-алкил-бензо)-18-краун-6 в органическом разбавителе, содержащем парафин, три-n-бутилфосфат или метилизобутилкетон (US5888398 A, МПК B01D 11/00, B01D 11/02, C01D 17/00, C07D 323/00, опубл. 30.03.1999). Выделение стронция и актинидов из водных азотнокислых растворов предложено осуществлять экстракционной смесью, содержащей 4,4'(5')[R,R']дициклогексано-18-краун-6, (R и R': метил, пропил, изобутил, t-бутил, гексил, гептил и n-октил(фенил)-N,N-диизобутилкарбамоилметилфосфиноксид), в растворителе, содержащем три-n-бутилфосфат и нормальные или изо-парафиновые углеводороды (US5169609 A, МПК С22В 60/02, опубл. 08.12.1992).
Недостатками этих экстракционных смесей является повышенная растворимость в воде три-n-бутилфосфата и метилизобутилкетона, что приводит к их вымыванию из органической фазы и, соответственно, снижению эффективности экстракции.
Известны экстракционные смеси для последовательного извлечения цезия и стронция из кислых жидких радиоактивных отходов: цезия - смеси краун-эфиров бис-4,4'(5')[1-гидрокси-2-этилгексил]бензо-18-краун-6 с жидкими катионообменниками динонилнафталин или дидодецилнафталин сульфокислотой, а стронция - смесь краун-эфира бис-4,4'(5')[1-гидроксигептил]циклогексо-18-краун-6 с теми же катионобменниками, в растворе, содержащем трибутилфосфат и керосин (US4749518 A, МПК G21C 19/46, C01D 17/00, C01F 1/00, опубл. 07.06.1988). Основным недостатком этих экстракционных смесей является сложность реэкстракции цезия и стронция.
Для совместного извлечения цезия и стронция предложены экстракционные смеси, содержащие два краун-эфира: каликс[4]арен-бис(трет-октилбензо)-краун-6 и ди(третбутилциклогексил)-18-краун-6 в изо-парафиновом углеводороде с добавкой модификатора - 1-(2,2,3,3-тетрафторпропокси)-3-(4-втор-бутилфенокси)-изо-пропанола (US7524469 B2, МПК B01D 11/00, опубл. 28.04.2009). Смесевой растворитель на основе н-парафина и алифатических спиртов С6-С9 предложено использовать для диоктилокси-каликс[4]арен-краун-6 или других производных каликс[4]арен-краун-6 при выделении цезий из высокоактивных жидких отходов (JP4879869 B2, МПК G21F 9/06, C02F 1/58, B01D 11/04, опубл. 22.02.2012). Недостатками этих экстракционных смесей является сложность синтеза и высокая цена каликс[4]арен-краун-эфира и использование смесевого растворителя.
В качестве растворителя для 25,27-2(2-пропокси)каликс[4]арен-26,28-краун-6 в составе экстракционной смеси для извлечения цезия предложено использовать ионные жидкости (CN101638721 B, МПК С22В 3/36, С22В 26/10, опубл. 08.06.2011). У такой смеси три недостатка: высокая цена экстрагента, сильная вымываемость ионной жидкости и сложность реэкстракции цезия.
Для выделения цезия из кислых сред предложено использовать п-третбутил-тиакаликс[4]арен-тетраэтилацетат, растворенный в хлороформе, дихлорметане, этилацетате и их смесях (CN104073656 А, МПК С22В 26/20, С22В 7/00, опубл. 01.10.2014). Недостатком этой экстракционной смеси является высокая растворимость в воде используемых растворителей, что приводит к их вымыванию из органической фазы.
Для совместного извлечения цезия и стронция предложено использовать экстракционные смеси, содержащие полифторированный спирт-теломер 1,1,7-тригидрододекафторгептанол-1 (H(CF2CF2)3CH2OH) и полиоксиэтиленгликолевые эфиры синтетических первичных высших жирных спиртов фракции С12-С14 (Синтанолы) общей формулы CnH(2n+1)O(C2H4O)mH, где n=12÷14, m=2, в качестве растворителя макроциклических соединений, выбранных из группы, включающей: краун-эфиры, имеющие незамещенные ароматические фрагменты; краун-эфиры, имеющие замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные и/или гидроксиалкильные заместители линейного и/или разветвленного строения; краун-эфиры, имеющие незамещенные циклогексановые фрагменты; краун-эфиры, имеющие замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные и/или гидроксиалкильные заместители линейного и/или разветвленного строения; краун-эфиры, имеющие замещенные фрагменты -O-CHR-CH2O-, где R - нормальный или разветвленный алкил или гидроксиалкил (RU2318258 C2, МПК G21F 9/12, G21F 9/04, B01D 11/04, С07С 31/38, С07С 43/10, опубл. 27.02.2008). Увеличение содержания Синтанола в растворителе повышает эффективность экстракции стронция, но снижает эффективность экстракции цезия. Оптимальные свойства проявляет смесь 87% (об.) спирта-теломера и 13% (об.) Синтанола. Для обеспечения максимально эффективной экстракции цезия предложено использовать дибензо-21-краун-7 с концентрацией 0,05-0,1 М, а стронция - дициклогексил-18-краун-6 такой же концентрации. Смесь этих двух краун-эфиров обеспечивает совместное выделение цезия и стронция из азотнокислых сред. Данная экстракционная смесь выбрана в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является использование смесевого растворителя, состав которого будет меняться в процессе переработки жидких радиоактивных отходов, что приведет к изменению экстракционных и гидродинамических характеристик экстракционной смеси. Сложность контроля и корректировки состава четырехкомпонентной экстракционной смеси так же является недостатком прототипа.
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в разработке состава экстракционной смеси на основе однокомпонентного растворителя для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов с высокой степенью их извлечения.
Технический результат достигается за счет того, что экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов включает краун-эфир, имеющий замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения и/или краун-эфир, имеющий замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, и несмешивающийся с водой органический растворитель, отличается тем, что в качестве органического растворителя содержит карбонаты фторированных спиртов.
В качестве карбонатов фторированных спиртов возможно использование бис-тетрафторпропилкарбоната, бис-гексафторбутилкарбоната или бис-октафторамилкарбоната.
В качестве краун-эфира, имеющего замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, возможно использование ди-третбутилдибензо-18-краун-6.
В качестве краун-эфира, имеющего замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, возможно использование ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6.
Концентрация краун-эфира в экстракционной смеси составляет от 0,01 до 0,2 моль/л.
Экстракцию осуществляют из азотнокислых растворов, содержащих от 0,1 до 6 моль/л азотной кислоты, при концентрации каждого из краун-эфиров от 0,01 до 0,2 моль/л, объемном отношении органической и водной фаз от 1:10 до 3:1, температуре от 20 до 60°С и времени контакта фаз от 1 минуты до 1 часа. Реэкстракцию радионуклидов производят водой или растворами комплексонов. По сравнению с прототипом, предлагаемые экстракционные смеси содержат однокомпонентный растворитель и позволяют совместно или раздельно выделять цезий и стронций из азотнокислых сред с высокой степенью извлечения.
Следующие примеры иллюстрируют работоспособность предлагаемых экстракционных смесей.
Пример 1
Растворы, содержащие 0,01; 0,1 и 0,2 моль/л краун-эфира в бис-тетрафторпропилкарбонате (HCF2CF2CH2O)2CO контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, а органическую контактируют в течение 5 минут с раствором, содержащим 100 мг/л стронция либо цезия и 3 моль/л азотной кислоты. Объемы водной и органической фаз равны. Фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 1). Для экстракции цезия используют краун-эфир ди-третбутилдибензо-18-краун-6, для экстракции стронция - ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6.
Пример 2
Растворы, содержащие смеси ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, а органическую контактируют в течение 5 минут с раствором, содержащим 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и 3 моль/л азотной кислоты. Объемы водной и органической фаз равны. Фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 2).
Пример 3
Раствор, содержащий 0,1 моль/л краун-эфира в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим от 0,1 до 6 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, а органическую контактируют в течение 5 минут с раствором, содержащим 100 мг/л стронция либо цезия и азотную кислоту. Объемы водной и органической фаз равны. Фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 3). Для экстракции цезия используют краун-эфир ди-третбутилдибензо-18-краун-6, для экстракции стронция - ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6.
Пример 4
Раствор, содержащий 0,1 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и 0,1 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим азотную кислоту, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, а органическую контактируют в течение 5 минут с раствором, содержащим 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и азотную кислоту. Объемы водной и органической фаз равны. Фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 4).
Пример 5
Раствор, содержащий 0,1 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и 0,1 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, органическую фазу делят на 3 части. К каждой части добавляют равный объем водного раствора, содержащего 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и 3 моль/л азотной кислоты. Одну пробирку с фазами оставляют при комнатной температуре, остальные две помещают в термостат и выдерживают одну из них при температуре 40°С, вторую - 60°С в течение 30 минут. После этого фазы перемешивают в течение 5 минут, разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 5).
Пример 6
Раствор, содержащий 0,1 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и 0,1 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, органическую фазу делят на 3 части. К органической фазе добавляют водный раствор, содержащий 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и 3 моль/л азотной кислоты так, чтобы в одной пробе отношение объема органической фазы к водной (О/В) было 1/1; во второй - 1/10; в третьей - 3/1. После этого фазы перемешивают в течение 5 минут, разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 6).
Пример 7
Раствор, содержащий 0,1 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и 0,1 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, органическую фазу делят на 3 части. К органической фазе добавляют водный раствор, содержащий 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и 3 моль/л азотной кислоты. После этого фазы перемешивают в течение 1, 5 и 60 минут, разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 7).
Пример 8
Раствор, содержащий 0,05 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 + 0,08 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, органическую фазу контактируют с равным объемом модельного раствора (таблица 8). После этого фазы перемешивают в течение 5 минут, разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения цезия и стронция. Оставшуюся органическую фазу, насыщенную металлами, дважды контактируют с водой в течение 5 минут для реэкстракции металлов. Фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения цезия и стронция. Степени извлечения представлены в таблице 9.
Пример 10
Раствор, содержащий 0,05 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 + 0,05 моль/л ди-третбутидициклогексил-18-краун-6 в бис-тетрафторпропилкарбонате контактируют с водным раствором, содержащим 20 г/л стронция, 20 г/л цезия и 1 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют, органическую фазу контактируют с водным раствором, содержащим 0,02 моль/л аммонийной соли ДТПА с рН 9, в течение 5 минут. После этого фазы разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазе, рассчитывают степени извлечения металлов. Степень извлечения в реэкстракт цезия составила 68,5%, стронция - 99,1%.
Пример 11
Раствор, содержащий 0,085 моль/л ди-третбутилдибензо-18-краун-6 и 0,085 моль/л ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6 в бис-октафторамилкарбонате (HCF2CF2CF2CF2CH2O)2CO /бис-гексафторбутилкарбонате (CF3CFHCF2CH2O)2CO контактируют с водным раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, в течение 5 минут. Фазы разделяют, водную фазу удаляют. К органической фазе добавляют равный объем водного раствора, содержащего 50 мг/л стронция и 50 мг/л цезия и 3 моль/л азотной кислоты. После этого фазы перемешивают в течение 5 минут, разделяют, определяют концентрации металлов в органической и водной фазах, рассчитывают степень извлечения металла (таблица 10).
Claims (5)
1. Экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов, включающая краун-эфир, имеющий замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, и/или краун-эфир, имеющий замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, и несмешивающийся с водой органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве органического растворителя содержит карбонаты фторированных спиртов.
2. Экстракционная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве карбонатов фторированных спиртов используют бис-тетрафторпропилкарбонат, бис-гексафторбутилкарбонат или бис-октафторамилкарбонат.
3. Экстракционная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве краун-эфира, имеющего замещенные ароматические фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, используют ди-третбутилдибензо-18-краун-6.
4. Экстракционная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве краун-эфира, имеющего замещенные циклогексановые фрагменты, содержащие алкильные заместители разветвленного строения, используют ди-третбутилдициклогексил-18-краун-6.
5. Экстракционная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что концентрация краун-эфира составляет от 0,01 до 0,2 моль/л.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781791C1 true RU2781791C1 (ru) | 2022-10-18 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1706661A1 (ru) * | 1989-04-03 | 1992-01-23 | Предприятие П/Я А-1997 | Способ экстракционного извлечени стронци |
| SU1695547A1 (ru) * | 1988-10-05 | 1994-07-15 | И.В. Смирнов | Способ экстракционного извлечения цезия и рубидия |
| RU2001125751A (ru) * | 2001-09-24 | 2005-01-10 | ООО Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предпри тие "Деймос" (ООО ПК ПВП "Деймос") (RU) | Способ экстракционного извлечения радионуклидов стронция и цезия |
| WO2006016892A2 (en) * | 2004-03-23 | 2006-02-16 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Cesium and strontium extraction using a mixed extractant solvent including crown ether and calixarene extractants |
| RU2318258C2 (ru) * | 2004-09-09 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предприятие "Деймос ЛТД" | Извлечение радионуклидов экстрагентами, содержащими краун-эфиры |
| US8158088B2 (en) * | 2008-11-10 | 2012-04-17 | Battelle Energy Alliance, Llc | Extractant compositions for co-extracting cesium and strontium, a method of separating cesium and strontium from an aqueous feed, and calixarene compounds |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1695547A1 (ru) * | 1988-10-05 | 1994-07-15 | И.В. Смирнов | Способ экстракционного извлечения цезия и рубидия |
| SU1706661A1 (ru) * | 1989-04-03 | 1992-01-23 | Предприятие П/Я А-1997 | Способ экстракционного извлечени стронци |
| RU2001125751A (ru) * | 2001-09-24 | 2005-01-10 | ООО Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предпри тие "Деймос" (ООО ПК ПВП "Деймос") (RU) | Способ экстракционного извлечения радионуклидов стронция и цезия |
| WO2006016892A2 (en) * | 2004-03-23 | 2006-02-16 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Cesium and strontium extraction using a mixed extractant solvent including crown ether and calixarene extractants |
| US7524469B2 (en) * | 2004-03-23 | 2009-04-28 | Battelle Energy Alliance, Llc | Extractant composition including crown ether and calixarene extractants |
| RU2318258C2 (ru) * | 2004-09-09 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-конструкторское и производственно-внедренческое предприятие "Деймос ЛТД" | Извлечение радионуклидов экстрагентами, содержащими краун-эфиры |
| US8158088B2 (en) * | 2008-11-10 | 2012-04-17 | Battelle Energy Alliance, Llc | Extractant compositions for co-extracting cesium and strontium, a method of separating cesium and strontium from an aqueous feed, and calixarene compounds |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3520117B1 (en) | Separation of metal ions by liquid-liquid extraction | |
| JP3773252B2 (ja) | クラウンカリックス｜４｜アレン、その製造法、並びにセシウムおよびアクチニドの選択的抽出へのそれらの使用方法 | |
| Shen et al. | Extraction of the uranyl ion from the aqueous phase into an ionic liquid by diglycolamide | |
| JP3257797B2 (ja) | ビス−クラウンカリックス〔４〕アレン、それらの製造方法並びにそれらを使用するセシウムおよびアクチニドの選択抽出方法 | |
| US9051629B2 (en) | Process for separating americium from other metallic elements present in an acidic aqueous or organic phase | |
| Suneesh et al. | Mutual separation of americium (III) and europium (III) using glycolamic acid and thioglycolamic acid | |
| RU2762634C2 (ru) | Несимметричные n,n-диалкиламиды, в частности используемые для отделения урана(vi) от плутония(iv), их синтез и применение | |
| RU2781791C1 (ru) | Экстракционная смесь для выделения цезия и/или стронция из азотнокислых растворов | |
| CN111875512B (zh) | 含醚键的仲胺、酰胺荚醚配体及其制备方法与应用 | |
| RU2163403C2 (ru) | Экстракционная смесь для одновременного выделения радионуклидов из жидких радиоактивных отходов (варианты) | |
| RU99125737A (ru) | Способ экстракционного выделения цезия, стронция, технеция, редкоземельных и актинидных элементов из жидких радиоактивных отходов | |
| Smirnov et al. | Extraction of cesium and americium with p-alkylcalix [8] arenes from alkaline solutions | |
| JP4452837B2 (ja) | 抽出分離方法 | |
| JP5526434B2 (ja) | Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアルキル−３，６−ジオキサオクタン−１，８−ジアミド（ＤＯＯＤＡ）とＴＡＤＧＡ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアルキル−ジグリコールアミド）を併用するＡｍ，ＣｍとＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄとの相互分離法 | |
| Bubeníková et al. | Am (III) separation from acidic solutions by diamides of dipicolinic acid | |
| US6709642B1 (en) | Calixarene acetamido derivatives, preparation and use thereof for extracting strontium | |
| Heitzmann et al. | Water-soluble tetrapodal N, O ligands incorporating soft N-heterocycles for the selective complexation of Am (III) over Ln (III) | |
| Takahashi et al. | Selective extraction of Cs (I) using 1, 3-[(2, 4-diethylheptylethoxy) oxy]-2, 4-crown-6-calix [4] arene in ionic liquid solvents and its application to the treatment of high-level liquid waste | |
| RU2645990C1 (ru) | Экстракционная смесь для выделения америция и европия из карбонатно-щелочных растворов | |
| Dhami et al. | Separation and purification of 90 Sr from PUREX HLLW using N, N, N′, N′-tetra (2-ethylhexyl) diglycolamide | |
| Dozol | Possible Applications of Crown-Ethers to Metal Extraction Using Liquid Membrane Technology A Literature Survey | |
| EP2459522B1 (en) | Dialkyldiaza-tetraalkyloctane diamide derivatives useful for the separation of trivalent actinides from lanthanides and process for the preparation thereof | |
| WO2022082324A1 (es) | Proceso de extracción sólido-líquido para recuperar iones de interés desde materiales sólidos | |
| CN115417787B (zh) | 一种快速高效分离提取锶的萃取剂及其制备方法 | |
| Dozol et al. | Application of crown-ethers to caesium and strontium removal from Marcoule reprocessing concentrate |