Способ извлечения берклия

 

В о -,=.-.:. :-., т и

РГС -А Н И Е i п774) 56

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.75 (21) 2153139/23-26 с присоединением заявки № 2738953/23-26 (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.82, Бюллетень М 30 (45) Дата опубликования описания 15.08.82 (1)М 1лз

С 01G 56/00

Государстваииый комитет (53) УДК 546.799.7 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Косяков, H. Г. Яковлев и Г. М. Казакова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕРКЛИЯ

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано для извлечения и очистки берклия при получении трансплутониевых элементов (ТПЭ) из облученных тяжелых изотопов плутония, америция, и кюрия, а также для аналитического определения берклия в растворах и образцах, содержащих ТПЭ и продукты деления.

Методы выделения и очистки берклия обычно основаны на экстракции или сорбции Вк в четырехвалентном состоянии. При этом достигается очистка от остальных

ТПЭ и большинства продуктов деления, за исключением церия, для отделения которого требуется дополнительная стадия. Известны способы, позволяющие разделять берклий и церий в четырехвалентном состоянии: сорбционный — с использованием анионообменной смолы (1) и экстракционный — с использованием четвертичного аммониевого основания в органическом разбавителе (2).

Прототипом заявляемого способа является способ (3), который заключается в экстракции берклия 0,15 М раствором ди-2этилгексилфосфорной кислоты в гептане пз

10 М раствора азотной кислоты, содержащей окислитель (бромат калия) с последующей реэкстракцией 8 М раствором азотной кислоты, содержащей восстановитель (перекись водорода или др.) .

Недостатком этого метода является невозможность отделения от церия, для чего

5 требуется дополнительная стадия.

Целью изобретения является обеспечение возможности отделения от церия одновременно с высокой степенью очистки от остальных примесей.

1о Цель достигается тем, что в способе извлечения берклия из растворов азотной кислоты с концентрацией 8 — 10 М, включающем окисление берклия до четырехвалентного состояния с последующим контак15 тированием раствора с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, исходный раствор контактируют с дп-2-этилгексилфосфорной кислотой, нанесенной на инертный носитель в весовом соотношении 1: 500 — 800.

20 Механизм экстракции Вк (IV) отличается от механизма экстракцни других четырехвалентных катионов) . Практически это приводит к тому, что с увеличением концентрации азотной кислоты коэффициент

25 распределения Вк (1У) резко возрастает, тогда как коэффициенты распределения

Се (11 ) и Pu (IV) уменьшаются, а циркония — почти не изменяется. В результате аВк (1Ъ ) в концентрированных растворах

30 азотной кислоты (начпная с 8 М) оказы77415о

Формула изобретения

Составитель В. Дубровская

Техред А. Камышникова Корректор H. Федорова

Редактор П. Горькова

Заказ 1186/18 Изд. No 205 Тираж 514 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вается более чем в 100 раз выше аСе (1Ъ ) и других катионов. С другой стороны, низкие значения аВк (IV) в области малых концентраций НКОз позволяют использовать это обстоятсльство для рсэкстракции берклия и отказаться от применения восстановителя. Эти данные позволяют разработать предлагаемый экстракционно-хроматографический способ селективного извлечения берклия, осуществляемый следующим образом.

В раствор 8 — !0 М азотной кислоты, содержащий берклий и другие трансурановые элементы и продукты деления, добавляют бромат калия до концентрации примерно 0,3 М (если в растворе не содержится восстановителей, то окисление проводится при комнатной температуре в течение 5 мин). После этого раствор пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку, заполненную мелким порошком (100 — 200 меш) фторопласта, гидрофобизированного силикагеля или другого инертного носителя органической фазы, с предварительно нанесенным на него 25

Д2ЭГФК в соотношении: 1 вес. ч. Д2ЭГФК на 500 — 800 вес. ч. инертного носителя. Затем колонка промывается 8 М азотной кислотой, содержащей 0,3 М КВгОз (4 — 10 колоночных объемов). При этом берклий 30 (IV) селективно и количественно сорбируется и удерживается на колонке, а с элюатом полностью вымываются все остальные трансурановые элементы (включая плутоний), редкоземельные элементы, включая 35 церий, и многие другие продукты деления и коррозии, включая цирконий. Смыв берклия с колонки производится разбавленной азотной кислотой (0,5 — 2 М) без добавлепня восстановителей, часто мешающих проведению последующих операций с берклием. Очистка полученного таким методом берклия составляет: от трехвалентных ТПЭ и редкоземельных продуктов деления более 10, от церия — не менее 10з, от плутония и циркония — более 10 . При этом весь процесс экстракционно-хроматографического выделения и очистки берклия осуществляется за одну стадию на одной колонке.

Предлагаемый способ позволяет сократить в два раза число операций и приносит выигрыш во времени, оборудовании, расходе реагентов и занимаемой площади, что особенно важно при проведении работ в условиях «горячих» камер.

Способ извлечения берклия из растворов азотной кислоты с концентрацией 8 — 10 М, включающий окисление берклия до четырехвалентного состояния с последующим контактированием раствора с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности отделения от церия, исходный раствор контактируют с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой, нанесенной на инертный носитель в весовом соотношении 1; 500 — 800.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Moor e F. 1 . Anal. Chem., 39, 1874 (1967) .

2. Moore F. I . Anal. Chem., 41, 1658 (1969) .

3. Peppard D. F., et аl, J. Inorg. Nud.

Chem., 4, 344 (1957) (прототип).