SU1028009A1

SU1028009A1 - Способ извлечени беркли (1у) из растворов минеральных кислот

Info

Publication number: SU1028009A1
Application number: SU813333382A
Authority: SU
Inventors: М.С. Милюкова; Д.А. Маликов; Б.Ф. Мясоедов; Е.В. Кузовкина
Original assignee: Ордена Ленина Институт Геохимии И Аналитической Химии Им.В.И.Вернадского
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1984-06-30

Abstract

1.СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕРКЛИЯ . (IV)H3 РАСТВОРОВ МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ окислением беркли (III)c последующей экстракцией растворами высокомолеку:л рных аминов, отличающийс тем, что, с целью снижени расхода экстрагента, в исходный раствор ввод т фосфорвольфрамат кали . 2. Способ по П.1, о т л и ч a ю щ и и с тем, что фосфорвольфрамат. кали берут в количестве не менее 2 моль на 1 моль беркли .

Description

ОN0

00

о/.

S

Изобретение относитс к химии радиоактивных элементов, в частности к экстракционному извлечению четырехвалентного беркли , и может быть использовано дл его выделени и очистки от трехвалентных трансплутониевых, редкоземельных и осколочных элементов

Известен способ экстракционного вьщелени беркли (IV) из растворов азотной кислоты растворами триоктиламина в четрьфеххлористом углероде, содержащих в качестве окислител бихромат кали С1 i

Недостатком указанного способа вл етс необходимость использовани высоких концентраций экстрагента (до 20% и выше). Более того, поскольку экстракци идет в жестких услови х окислени , многократное использование экстрагента невозможно.

Из известных способов экстракционного извлечени беркли (IV) наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ извлечени беркли (IV) из растворов минеральных кислот окислением беркли (III) с последующей , экстракцией высокомолекул рными аминами,в качестве которых испольayiFOT третичные амины и четвертичные аммониевые основани С22.Согласно этому способу извлечение беркли (IV) осуществл ют 30%-ными растворами аликвата-ВЗб-Б-Шд в CClif или дихлорэтане из 10-12 М HNOj. В ка честве окислител используют 0,2 М раствор бихромата кали в азотной кисл-оте. При использовании других окислителей, например КВгО, смесь

(МН) ,

AgNO. и

эффективность

извлечени беркли {IV) в этой экстракционной системе существенно снижаетс за счет восстановлени беркли (IV) до беркли (III) при контакте с амином. Высока эффективность экстракции беркли при использовании в качестве окислител бихромата кали объ сн етс тем, что бихромат-ионы сами экстрагируютс аминами и тем самым стабилизируют высшее валентное состо ние беркли в органической фазе .

Использование в качестве окислител бихромата кали позвол ет использовать третичные алкиламины и соли четвертичных аммониевых оснований дл экстракционного вьщелени и отделени четырехвалентного беркли от трехвалентных трайсплутониевых и редкоземельных элементов, а также некоторых осколочньк элементов. Эффективность извлечени беркли (IV) 0,4 М ТОА в СС14 из растворов 10 М HNO и 30%-ным раствором Аликвата-336-S-NO в СС1 из 12 М HNOj за одну ступень экстракции составл ет л 95%,

К недостаткам известного способа можно отнести значительный расход

g экстрагента за счет необходимости использовани высоких концентраций его (до 30% и вьщге) что объ сн етс жесткими услови ми окислени , которые не позвол ют, в свою очередь, испольj зовать в качестве экстрагентов первичных и вторичных алкиламинов. Кроме того , необходимо проводить дополнительную очистку беркли от хрома, который сопутствует берклию на всех стаQ ди х экстракции и реэкстракщ1и.

Целью изобретени вл етс снижение расхода экстраген1а.

Поставленна цель достигаетс тем, что при извлечении беркли .(IV)

5 из растворов минеральных кислот путем окислени беркди (III) и экстракции растворами высокомолекул рных аминов, в исходный раствор ввод т фосфорвольфрамат кали (ФВК),

Обычно ФВК берут в количестве не менее 2 моль на 1 моль беркли . Сущность способа заключаетс в том, что азотнокислые и сернокислые растворы беркли , окисленного 0,5 М броматом кали , в присутствии WpOg, (ФВК) после 15 минутной выдержки встр хивают в течение 3 мин с равным объемом алкиламина. ФВК повышает устойчивость беркли (IV) и образует с ним комплекс, количественно экстрагирующийс аминами, Наилз щими из исследуемых нами растворителей , в которых экстракщюнна способность амина максимальна, вл етс хлороформ дл н-дециламина, дихлорэтандл н-диоктиламина и четьфеххлористый углерод - дл н-триоктиламина и аликвата-336-S-WOj , Экстракционное равновесие устанавливаетс менее, чем оа.

3 мин,

При экстракции весовых ксщ ечеств беркли в растворе необходимо иметь не менее, чем двухкратный избыток ФВК по отношению к металлу, так как установлено, что берклий (IV) образует с ФВК комплекс состдва 1:2. о

Дециламин количественно экстрагирует берклий (IV) в более широком

интервале концентраций азотной кислоты (0,5-6 М HNOj), чем диоктиламин, триоктиламин (0,5-1 М НМО) и аликват-ЗЗб-З-КОз (0,1-2МНШз).

Вторичные и третичные амины, а также сульфаты четвертичных аммониевых оснований количественно извлекают берклий, окисленный броматом кали в присутствии ФВК, из растворов серной кислоты. Первичные амины неэффек-)о тивно экстрагируют берклий, окисленный броматом кали в серной кислоте

в присутствии ФВК, и не могут использоватьс дл экстракционного извлечени беркли из сернокислых растворов, 15 содержащих ФВК,

Минимальна концентраци амина, при которой наблюдаетс количественное извлечение беркли (IV) зависит от концентрации ФВК в водной фазе. 20 Чем выше концентраци ФВК, тем больша концентраци амина необходима дл количественного извлечени беркли .

Количественна реэкстракци берк- 25 ЛИЯ из органической фазы осуществл етс 12-16 М раствором НЛ/О, .

Приведенные ниже примеры иллюстрируют экстракцию беркли (IV) и некоторык ТПЭ, РЗЭ и осколочных эле- зо ментов различными аминами из растворов азотной и серной кислот, содержаВ1ИХ в качестве окислител 0,5 М KBrOj и 410 М ФВКг Растворы перед экстракцией вьщерживают в течение 15 мин. Врем контакта фаз при экстракции составл ет 3 мин.

Пример 1. Экстракци - Br(IV) из растворов HWOj .

Экстрагирутот Br(IV) из растворов 0,1; 1,2; 3, 4, 5, 6 М HWO,, содержащих 0,5 KBrOj и 4 10 М фосфорвольфрамат кали , 3%-ным раствором н-дециламина в хлороформе при соотношении водной и органической фаз 1:1в течение 3 мин. Радиометрическим методом установлено, что во всех случа х берклий (IV) экстрагируетс на 99,9%.

Пример 2. Экстракци BK(IV) из растворов H2,SO.

Экстрагируют Вк (IV) из растворов 0.5, 1, 2, 3, 4 М H2S04, содержащих 0,5 М KBrOj и фосфорвольфрамат кали , 3%-ным раствором н-диоктиламина в дихлорэтане при соотношении водной и органической фаз 1:1 в течение 3 мин.

Радиометрическим методом установлено , что во всех случа х Вк (IV) экстрагируетс на 99,9%.

Пример 3. Экстракци из раст вора 6 М nNOj, содержащего0,5 М KBrOj И 4-10- М ФВК.

Экстрагируют Вк-249, Ага-241, Ст-243, Се-144, Еи-152-154, Cs-137, Ru-106 и Sr-90 из раствора 6 М HNQ, содержащего 0,5 М КВгО. и 4-10 М ФВК 3%-ным раствором Н-дециламина в хлороформе при соотношении водной и органической фаз 1:1 в течение 3 мин. Содержание элементов в водной и органической фазах определена радиометрически .

Экстракци .

1,7

99,9 1,4

Пример 4. Экстракци из раствора 1 М HNO, содержащего 0,5 М КВгОз и 4. ФВК.

Экстрагируют Вк.-249, Ат-241, Ст-243, Еи-152-154, Cs-137, Ru-106, и Sr-90 из раствора 1 М НШ, содерt 8

0,7 5,2

0,6

98,0

жащего 0,5 М КВг0 и 4 -10 М ФВК, 20%-ньм трй-н-октиламином в СС1 при соотношении водной и органической фаз1:1 в течение 3 мин. Содержание эле- , ментов в водной и органической фазах определено радиометрически.

Экстракци ,

J,4 81,

99,8 0,4 Пример 5. Экстракци из раствора 1 М HNOj, содержащего 0,5 М КВгО и 4 ФВК. Экстрагируют Вк-249,Ап1-241,Ст-243, Еи-152-154, Cs-137, Ru-106 и Sr-90 из раствора 1 М HN02, содержащего 0,5 М КВгОз и 4- ФВК, 5%-ным

Экстракци ,

0,4 0,5 3,9

99,8

Пример 6. Реэкстраци . ; органическую фазу, содержащую берклий (примеры 1-6), обрабатывают в.течение 3 мин равным объемом 12- 16 М HNOj. Радиометрическим методом доказано, что Вк реэкстрагируетс Количественно.

0,2

0,6

4,2 0,3

6,0 0,3

0,2

0,3

Технико-экономический эффект способа заключаетс в снижении расхода реагента, расширении рабочего диапазона концентрации кислоты и ассортимента экстрагентов, а также в упро-. щении процесса реэкстракции. раствором Аликвата-336-S-NO, в СС1 при соотношении водной и органической фаз 1:1 в течение 3 мин. Содержание элементов в водной и органической фазах определено радиометрически

Claims

1.СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕРКЛИЯ . (IV) ИЗ РАСТВОРОВ МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ окислением берклия (Ш)с последующей экстракцией растворами высокомолекулярных аминов, о т л и ч а ю щ и й 7 / с я тем, что, с целью снижения расхода экстрагента, в исходный раствор вводят фосфорвольфрамат калия.

2. Способ по π.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что фосфорвольфрамат. калия берут в количестве не менее 2 моль на 1 моль берклия.

-SU™, 1028009 < 1028009