SU1706661A1

SU1706661A1 - Способ экстракционного извлечени стронци

Info

Publication number: SU1706661A1
Application number: SU894708568A
Authority: SU
Inventors: Игорь Витальевич Мамакин; Анна Константиновна Нардова; Евгений Алексеевич Филиппов; Татьяна Васильевна Жаворонкова; Людмила Дмитриевна Ефимова; Евгений Григорьевич Дзекун; Юрий Зиновьевич Прокопчук; Александр Иванович Бардов; Николай Геннадиевич Яковлев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1997
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1992-01-23

Abstract

Изобретение относитс к экстракционной технологии извлечени , концентрированна и очистки стронци из азотнокислых растворов и может найти применение дл извлечени стронци из жидких отходов атомной энергетики. Способ экстракционного извлечени стронци , включающий j.- стракцию стронци 0,1-0.2 моль/л раствором дициклогексил-18-храун-б в сме-и 60-65 об.% 1,1,7-тригидрсдодекэфторгег. -а- нола-1 и об.% 2,4-диэтилоктанола, промывку экстракта и реэкстракцию стронци дистиллированной водой, позвол ет по сравнению с прототипом в 5-10 раз снизить растворимость разбавител в водных растворах , исключить обоазование осадкой, улучшить услови трудэ-и экологические обстановку при обеспечении максимального извлечени стронций при минимальном времени достижени экстракционного равновеси . 1 з.п.ф-лы, 11 табл. k Л

Description

Изобретение относитс х экстракционной технологии извлечени , концентриро- вани и очистки стронци из азотнокислых раствороо и может найти применение дл извлечени стронци из жидких отходов атомной энергетики.

Цель изобретени - снижение потерь разбавител с водными рзстссргми. исключение возможности образовани осадков в органической фазе, улучшение условий труда и экологической обстановки при обеспечении максимального извлечени при минимальном времени достижени зксфа- кционного равновеси .

Пример 1. Водный раствор (А,А ыель/л) азотной кислоту, содзрхги;0 1.4 г/л стронци , контактируют с экстрзгентом (0,15 моль/л)дициклогексил- 18-кран-6 (ДДГ-6) в 1,1.7-тригидрододекафторгеита- ноле-1 и 2/(-диэтилоктаноле (ДЭО), концентраци которого варьируетс в интернала 0-90 об.%. Соотношение фзз 0:3 1:1, ED-J- м контакта 3 мин.

Зависимость коэффициентов распределени СТРОНЦИЯ от содержг-пи 2,4-диэгп- г.октансла :: экстезк.цнонной системе 0.15 моль/л ДЦГ-6 з 1,1.7-тригидрододекаф- тср/спирт-тсломсре пз дана п табл. 1.

Пример 2. Водный раствор (-1.4 моль/л) азотной кислоты, содорж.нцей 1,4 г/л стронци , контактируют (0:3 - 1:1) при разных временах контакта с экстр ген- том (0.15 оль/п ДЦГ-G в гпирге-тсломсрс пз и 2,4-дмэтилоктанолеХ

.Л

I ееггь

О

v

f,

, -Ъ

Кинетика экстракции стронци о системе 0,13 моль/л ДЦГ-6, спирт-теломер и 2,4- диэтилоктанол показана в табл. 2.

Из приведенных в табл. 1 и 2 результатов видно, что содержание в экстракционной системе 2,4-диэтилоктаноле от 20 до 40 об.% обеспечивает получение достаточно высоких коэффициентов распределени стронци , но с точки зрени времени достижени экстракционного рапновеси более предпочтительным вл етс содержание 2,4-диэтилоктанола 35-40 об.%.

Пример 3. Водные растворы, содержащие стронций, контактируют с экстраген- том, содержащим разные количества ДЦГ-6 (0:6; О: В- 1:1).

Зависимость коэффициента распределени стронци от содержани ДЦГ-6 в смеси спирта-теломера пз (60 об.%) и ДЭО (40 об.%) показана в табл. 3.

Коэффициент распределени стронци возрастает с ростом содержани ДЦГ-6 в экстрагенте от 0,05 до 0.2 моль/л, особенно сильно из растворов с небольшим содержанием стронци (80 мг/л). Оптимальной вл етс концентраци 0,1-0,2 моль/л ДЦГ-6 в экстрагенте, дальнейшее увеличение содержани ДЦГ-6 не приводит к росту коэффициентов распределени стронци .

Пример 4. Азотнокислые растворы, содержащие стронций, свинец, барий и кальций, контактируют с 0.1 моль/л раствора ДЦГ-6 в смеси 60 об.% спирт-теломера пз и 40 об.% 2,4-диэтилоктанол. 0:В 1:1. врем контакта 5 мин.

Зависимость коэффициентов распределени стронци свинца, бари и кальци от концентрации азотной кислоты дана в табл. 4.

Из данных, приведенных в табл. 4, следует , что кальций практически не экстрагирует . Очистить стронций от бари возможно путем регулировани содержани кислоты в исходном и промывном растворах. Значительные трудности возникают при очистке стронци от свинца, который количественно экстрагируетс в широком интервале кис- лотностей азотной кислоты (0,2-7,5 моль/л), Пример 5. Азотнокислые растворы различного солевого состава контактируют в течение 5 мин с экстракционными системами 0:В 1:1. После отстаивани фаз в течение 6 ч провод т визуальные наблюдени образовани осадков,

Дл приготовлени водных растворов используют соответствующие азотнокислые соли металлов марки ч.д.а., имеющие следующа состав, г/л:

Тип 1 Тип 2 Тип 3 Азотна кислота 350.0 350.0 350,0

10

15

Различие солевого состава разных типов растворов состоит в концентраци х стронци , свинца и бари , т.е. тех элемен- тов, которые экстрагируютс ДЦГ-6 и отвечает за осадкообразование.

Полученные результаты приведены в табл. 5.

Полученный осадок при использовании 0,1-0,2 моль/л растворов ДЦГ-6 в тетрахло- рэтане, представл ющий собой вазелино- образную массу, после промывки его хлороформом исследуют на содержание металлов методом спектроскопии. Результаты анализа осадков на содержание металлов приведены в табл. 6.

Пример 6. Исходный раствор, состав которого приведен в табл. 7, контактируют с экстракционным системами на основе ДЦГ-6 в непрерывном противоточном режиме на установке центробежных экстракторов .

Экстракционна схема включает п ть ступеней экстракции, одну ступень промын- ки и шесть ступеней реэкстракции.

Составы и расходы продуктов приведены в табл. 8.

В процессе работы контролируют содержание стронци , бари , свинца и кэль- ци в рафинатах и реэкстратах и растворимость в них компонентов экстракционных систем.

Технологические показатели процесса и растворимость компонентов экстрак.цион- ной системы приведены в табл. 9 и 10 соответственно .

Таким образом, обе экстракционные си- стемы:ДЦГ-6 в смеси спирг-теломср пз и 2.4-диэтилоктэнол и ДЦГ-6 в тетрачлорэти- лене (прототип) обеспечивают извлечение стронци в присутствии свинца, барич и других примесей,концентрировзние стронци и очистку от бари и кальци . Однако в случае использовани предлагаемого способа значительно (в 5-10 рлз) снижаемс |.;icтвзримость разбавител в водных растеоpsx , а также исключаетс возможность образовани осадков, позвол ет перерабатывать раствори с высоким (2,5 г/л) содержанием стронци , свинца и бари . Кроме того.использование экстракционной системы ДЦГ-б в смеси спирт-теломер пз + ДЭО по сравнению с прототипом улучшает услови труда и экологическую обстановку окружающей срэды за счет применени ме- нее токсичных соединений.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) компонентов экстракционных систем в воздухе приведены в табл. 11.

Claims

Формула изобретени 1. Способ экстракционного извлечени стронци из жидких азотнокислых отходов атомной энергетики, включающий экстракцию стронци раствором дициклогексил-

18-краун-б в органическом рпзбпвителе. промиску экстракта и резкстрлцию стром- цил дистил .-:; тканной содой, о т л и ч a сд и и с к тем, что, с целью снижеии.- потери разбавител с полными растворами, исключени ВОЗМОЖНОСТИ ОбрЗЗОЕ13НИЯ ОСЛДКОВ П

органической фазе, улучшени условий тру да и экологической обстановки, п качестве органического разбавител используют смесь 1,1.7-тригидрододекафторгелтанола- 1 и 2,4-диэтилоктанола.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью обеспечени максимального извлечени стронци при минимальном времени достижени экстракционного равновеси , используют экстрагент, содержащий 0,1-0,2 моль/л дициклогексил-18-краун-о в смеси 60-65 об.% 1,1,7-тригидрододекафторгепта- нола-1 и 35-40 об.% 2,4-диэтилоктанола.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Прототип

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Продукт

Исходный раствор Оборотный экстрагент

Промывной раствор Резкстрагирующий раствор

Прототип

Прототип

Таблица 7

Таблица 8

Расход, мл/ч

Состав

См.табл. 3

0,1 моль/л ДЦГ-6 в разбавителе

Дистиллированна вода То же

Таблица 9

Таблица 10

11

Компонент

ДЦГ-6

Спирт-толомер пз

2,4 -Диэтилоктанол

1.1,2,2-Тстрахлорэтан

Прототип

1700GG1

12 Таблица 11

12

20

50

1