Экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов (варианты)

English version


Экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов (варианты) (RU 2273507):


Авторы патента:

Зильберман Борис Яковлевич (RU)
Озава Масаки (JP)
Шадрин Андрей Юрьевич (RU)
Бабаин Василий Александрович (RU)
Смирнов Игорь Валентинович (RU)
Федоров Юрий Степанович (RU)
Романовский Валерий Николаевич (RU)


Вледельцы патента:

Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" (RU)


Похожие патенты:

Способ переработки жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к области переработки и обезвреживания жидких радиоактивных отходов

Способ экстракционной переработки жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к области обращения с жидкими радиоактивными отходами

Способ переработки жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к области обращения с жидкими радиоактивными отходами
Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов

Способ очистки радиоактивных нефтешламов

Изобретение относится к области обработки жидких гетерогенных радиоактивных отходов

Способ очистки жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к области обезвреживания жидких радиоактивных отходов

Способ очистки азотной кислоты от фторидных примесей

Изобретение относится к области утилизации жидких радиоактивных отходов
Изобретение относится к области переработки жидких отходов радиохимической промышленности, в частности, к способам утилизации жидких отходов, содержащих цветные металлы

Способ переработки мало- и среднеминерализованных низкоактивных жидких отходов

Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) мембранно-сорбционными методами

Способ экстракции фуллеренов

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для экстракции фуллеренов из фуллереновой сажи (черни)

Способ получения экстракта дубового кристаллического

Изобретение относится к производству таннидов

Обработка материалов многократным расширением-сжатием растворителя

Изобретение относится к способам обработки материалов многократным расширением-сжатием растворителя в процессах перекристаллизации, экстракции, нанесения покрытий, осаждения, пропитки, удаления загрязняющих веществ и при проведении различных химических реакций

Способ концентрирования нафтолмоносульфокислот из водных растворов

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для концентрирования нафтолмоносульфокислот (1-нафтол-4-сульфокислоты, 1-нафтол-5-сульфокислоты, 2-нафтол-6-сульфокислоты) в очищенных сточных водах производства азокрасителей

Способ извлечения ванадия

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к способам извлечения ванадия из производственных растворов, и может быть использован в технологии получения ванадия и аналитической химии

Пульсационный экстрактор для приготовления морсов из плодов, ягод

Изобретение относится к химической, пищевой и фармацевтической отраслям промышленности и используется для проведения массообменных процессов в системе твердое тело - жидкость
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для концентрирования гидрохинона при аналитическом контроле сточных вод, поступающих на биологическую очистку
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для концентрирования 1-нафтол-5-сульфокислоты при аналитическом контроле очищенных сточных вод предприятий производства красителей

Экстрактор-сепаратор

Изобретение относится к конструкциям тепло- и массообменных аппаратов и может быть использовано в области экстракции и концентрирования примесей

Изобретение относится к области радиохимической технологии. Сущность изобретения: экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов включает раствор бидентатного фосфорорганического экстрагента - в полярном фторированном разбавителе. В качестве полярного фторированного разбавителя она содержит бис-тетрафторпропиловый эфир диэтиленгликоля, а в качестве бидентатного фосфорорганического экстрагента - дигексил-N,N-диэтил карбамоил фосфонат при следующем соотношении компонентов: бидентатный экстрагент 0,1-1,2 моль/л; разбавитель остальное. Экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов может включать в качестве раствора бидентатного фосфорорганического экстрагента фенилоктил - N,N,-диизобутилкарбамоилфосфиноксида в полярном разбавителе. В качестве полярного разбавителя используется смесь метанитробензотрифторида с триалкилфосфатом при следующем соотношении компонентов: бидентатный экстрагент 0,1-1,2 моль/л; триалкилфосфат, например, трибутилфосфат 0,3-1,1 моль/л; метанитробензотрифторид остальное. Преимущества изобретения заключаются в возможности одновременного экстрагирования трансплутониевых, редкоземельных элементов и урана. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.


 

Изобретение относится к области радиохимической технологии, в частности к переработке радиоактивных отходов от обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) и/или может быть использовано при экстракционном выделении цветных металлов.

Экологическая безопасность требует, чтобы долгоживущие радионуклиды, образующиеся при переработке ОЯТ, были переведены в формы, препятствующие их распространению в окружающую среду при хранении. При этом необходимо обеспечить выделение урана, плутония и трансплутониевых элементов (ТПЭ) - в особенности америция и кюрия.

Наиболее распространенным способом переработки жидких высокоактивных отходов (ВАО) является жидкостная экстракция. Известен стандартный ПУРЕКС-процесс [Reactor Handbook, Sec.Edition, Ed. S.M. Stoller, R.B. Richards, v. 2 Fuel reprocessing, p.101 (1961) Interscience publ. Inc., NY], обеспечивающий выделение из кислых растворов урана и плутония экстракцией трибутилфосфатом. В ПУРЕКС-процессе используется экстракционная смесь 1,1 М ТБФ в предельных углеводородах, которая хорошо экстрагирует уран и плутоний, но очень слабо извлекает все другие элементы.

Известен также ТРУЭКС-процесс [Е.Р. Horwitz, et al., Solv. Extr. Ion Exch., v.3(1&2), p. 75, 1985], предусматривающий выделение из кислых растворов америция и кюрия, а также редкоземельных элементов (РЗЭ). В ТРУЭКС-процессе используется экстракционная смесь - 0,15-0,25 М фенилоктил-N,N,-диизобутилкарбамоилфосфиноксид + 1,1-1,5 М ТБФ в предельных углеводородах, с помощью которой можно извлечь трехвалентые элементы и небольшие количества урана и плутония из кислых растворов.

Наиболее близкой по составу к заявляемой экстракционной смеси является экстракционная смесь, используемая в способе экстракции РЗЭ, ТПЭ, урана и плутония дифенилкарбамоилфосфиноксидом во фторированных разбавителях [Мясоедов Б.Ф., Чмутова М.К., Бабаин В.А., Шадрин А.Ю., Попик В.П., Прибылова Г.А., Дзекун Е.Г. А.С. №1524519 "Способ экстракционного извлечения редкоземельных и актинидных элементов" БИ №14, 1994]. В этом способе в качестве экстракционной смеси используется 0,05-0,3 М раствор дифенил-N,N-дибутилкарбамоилфосфиноксида в метанитробензотрифториде или орто-нитрофенилтетрафторэтиловом эфире - прототип.

Недостатком прототипа и аналога является то, что в случае присутствия в водной фазе заметных количеств урана (концентрация урана более 5 г/л) в органической фазе образуется осадок сольвата урана с карбамоилфосфиноксидом, при этом проведение экстракции в динамическом режиме становится невозможным.

Задачей настоящего изобретения является разработка экстракционной смеси, которой можно было бы экстрагировать одновременно не только ТПЭ и РЗЭ, но и уран с плутонием.

Поставленная задача решается использованием экстракционной смеси, содержащей бидентатный фосфорорганический экстрагент (дигексил-N,N-диэтил карбамоил фосфонат (HexO)2/Et2) - 0,1-1,2 моль/л в бис-тетрафторпропиловом эфире диэтиленгликоля (фторопол 1083).

Тот же технический результат, а именно - возможность экстракции как урана в высоких концентрациях без образования осадка или третьей фазы, так и плутония, РЗЭ и ТПЭ - может быть достигнут при использовании экстракционной смеси, содержащей в качестве экстрагента 0,1-1,2 моль/л фенилоктил-N,N,-диизобутилкарбамоилфосфин-оксида (PhOkt-iBu2), а в качестве разбавителя 1,1-1,5 М ТБФ в метанитробензотрифториде. При сравнении предлагаемой экстракционной смеси (вариантов) с прототипом можно отметить, что предлагаемая экстракционная смесь обеспечивает, так же как и прототип, экстракцию урана, РЗЭ И ТУЭ, из водных кислых растворов различного состава.

Представленные примеры иллюстрируют применение данного способа.

Пример 1

Раствор 30% (HexO)2/Et2 во фторополе - 1083 контактировали с азотнокислым раствором, содержащим нитраты металлов (урана, плутония, америция, европия) при 20°С в течение 3 мин. Коэффициенты распределения приведены на фиг.1 и в табл.1.

Таблица 1:

Экстракция урана и трансурановых элементов раствором 30% (HexO)2/Et2 во фторополе - 1083 из 2 М азотной кислоты в присутствии уранилнитрата (исходная водная концентрация урана 100 г/л по металлу).
ЭлементUPuNpAmEu
D174572,11,4

Пример 2

Раствор 30% (HexO)2/Et2 во фторополе-1083 контактировали с азотнокислым раствором, содержащим различные концентрации нитрата уранила при 20°С в течение 3 мин. Коэффициенты распределения приведены на фиг.2.

Пример 3 (прототип)

Раствор 0,2 М фенилоктил-N,N,-диизобутилкарбамоилфосфиноксида +1,1 ТБФ в додекане контактировали с азотнокислым раствором, содержащим различные концентрации нитрата уранила при 20°С в течение 3 мин. При концентрации урана в исходном водном растворе более 10 г/л при экстракции образуется третья фаза, при концентрации урана более 30 г/л выпадают осадки (см. табл.2)

Пример 4 (прототип)

Раствор 0.1 М дифенил-К,Ы,-дибутилкарбамоилфосфиноксида в метанитробензо-трифториде (МНБТФ) контактировали с азотнокислым раствором, содержащим различные концентрации нитрата уранила при 20°С в течение 3 мин. При концентрации урана в исходном водном растворе более 5 г/л при экстракции выпадают осадки.

Сравнение предлагаемых экстракционных смесей с прототипом приведено также в табл.2.

Таким образом, приведенные примеры показывают, что предлагаемая экстракционная смесь извлекает ТПЭ и РЗЭ в присутствии урана и плутония из кислых растворов, в том числе и из растворов с высоким содержанием урана. Экстракционные смеси, используемые в прототипе и аналогах, не позволяют проводить такую экстракцию из-за образования осадков.

Таблица 2
Исходный орг. растворКонцентрация металла в исходной водной фазе, г/лНаличие третьей фазы или осадка
UEu
0,2 М PhOct-iBu2 в 30% ТБФ + додекан300Третья фаза
5-Нет
20Третья фаза
50Осадок
100Осадок
276Осадок
502Осадок
0,2 М PhOct-iBu2 во фторополе-1083502Осадок
276Осадок
-300Нет
0,2 М PhOct-iBu2 в 10%ТБФ+во фторополе-1083502Осадок
276Осадок
-300Нет
30%(HexO)2/Et2во фторополе-108350Нет
100Нет
200Нет
0,2 М PhOct-iBu2 в 30% ТБФ + МНБТФ502Нет
276Нет
-300Нет
2Нет

1. Экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов, включающая раствор бидентатного фосфорорганического экстрагента в полярном фторированном разбавителе, отличающаяся тем, что в качестве полярного фторированного разбавителя она содержит бис-тетрафторпропиловый эфир диэтиленгликоля, а в качестве бидентатного фосфорорганического экстрагента - дигексил-N,N-диэтил карбамоил фосфонат при следующем соотношении компонентов:

Бидентатный экстрагент0,1-1,2 моль/л
РазбавительОстальное

2. Экстракционная смесь для извлечения актинидных элементов из кислых растворов, включающая раствор бидентатного фосфорорганического экстрагента - фенилоктил- N,N,-диизобутилкарбамоилфосфиноксида - в полярном разбавителе, отличающаяся тем, что в качестве полярного разбавителя используется смесь метанитробензотрифторида с триалкилфосфатом при следующем соотношении компонентов:

Бидентатный экстрагент0,1-1,2 моль/л
Триалкилфосфат, например, трибутилфосфат0,3-1,1 моль/л
МетанитробензотрифторидОстальное




 

Наверх