Способ разделения изотопов

(71) Институт общей и неорганичской химии им. Н.С. Курнакова иМосковская сельскохозяйственнаяакадемия им. К.А, Тимирязева(56) Клинский Г.Д., Князев Д.А.Труды Московского химико-технолческого ин-та, 1984, вып. 130,с. 90-97,Авторское свидетельУ 1135484, кл. В 01 0 и одид миде .вух е шах,ьгамо льцияцияи коэф м реакции: Р) 12-13 Р ство СССР59/28, 1985 0,6 ть не(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОБ(57) Изобретение касается разделения изотопов магния и кальция химивремен я ипов магбл,1 в но менного изотопоНа ч Изобретение относится к разделению изотопов фиэико-химическими методами, а именно к разделению изотопов щелочнземельных металлов маг ния и кальция химическим обменом между амдльгдмой щелочноэемельного металла и раствором его иодида в диметилформамиде с обращением потоков эа счет обратимой химической реакции между амальгдмой одного щелочноземельного металла и раствором иодида другого щелочноэемельного ме талла в диметилформамиде.Цель изобретения - создание замкнутого безотходного цикла, одновре пиаль- раздепроведения процесс схе ени ивот в двухколннд хи 2.рживают темторой 2 колоннывыходяшу шение колонны поступавшуюч дс ть колонн и 2 ал кальция Р, нижню из колонны о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЪ(РЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР СПИ САНИ Т 0 ОСН 0 МУ СИ 2ческим обменом между амальгам магния и кальция и растирм магния и кальция в диметилфор Процесс разделения проводят в противоточных насадочных коло температуру в которых поддерж равной 16-20 и 120-130 С соот ственно. Обращение потоков ос вляют за счет химической реак элементного обмена между ама маг ни я и рас тв ором иодида к а в диметилформамиде, Органиэа процесса основана на инверси фициента разделения (КР) межд нием и кальцием в указанной при комнатной температуре (К при температуре 120-30 С К -0,7. Способ позволяет прово прерывное безотходное и одно ное разделение изото и кальция. 1 ил., 1 та магния и кальция.ртеже приведенд пр Процесс проводя точных насадочных первой колоннелодд пературу 16-20 С, во 120-130 С. На орошени подают амальгаму мдги э колонны 2, а на рВ связи с этим в насадочной колонне 1, можно условно выделить три протяженные зоны: зона А, где контактируют Мд(Н) и Мя.1 у (ДИФА) и происходит концентрирование изотопов магния, зона В, где осуществляется разделение изотопов кальция в системе Са(Н) - СаЛ а (ДИФА), зона С, в которой происходит обращение потоков эа счет прямого прохождения реакции (1). В колонне 2 реализуется противоположное обращение потоков - перевод кальция из амальгамы в раствор, а маг" ния - из раствора в амальгаму, т.е. реакция (1) протекает в обратном направлении.В режиме работы с отбором продуктов разделения ввод амальгамы каль 35 ция исходного изотопного состава осуществляют в верхнюю часть зоны В колонны 1, а амальгамы магния исходного изотопного состава - в верхнюю часть эоны А колонны 2. Отбор продуктов разделения производят из нижней части зоны В колонны 2 (максимальная концентрация изотопа кальция 40) и иэ нижней части зоны А колонны 1 (максимальная концентрация изо 45 топа магния 24)П р и м е рРазделение изотопов проводят в колоннах с внутренним диаметром 2 см и высотой 260 и 105 см, заполненных насадкой из кварца, В колонну 1 подают амальгаму магния с50 концентрацией 0,48 г-экв/л при расходе 32 мл/ч и раствор иодида кальция в диметилформамиде с концентрацией 0,53 г-экв/л при расходе 29 мл/ч. Вы 55 ходящие из колонны амальгаму и раствор аналитически проверяют на отсутствие соответственно магния и кальция и подают в колонну 2, предварн 7 ельно нагрев потоки до требуемой температуры. Выходящие иэ колонны 2 амальгаму магния и раствор СаЗ 2 в ЛИФА подают в колонну 1 . 1 робы амальгамы после разложения анализируют с целью определения изотопного состава кальция и магния. По полученным данным определяют степень разделения изотопов.Результаты определения степени разделения изотопов магния и кальция при различных температурах колони приведены в таблице. Преимущества предлагаемого способа с известным состоят в создании замкнутого безотходного цикла, организации непрерывного разделения изотопов и в разделении изотопов кальция одновременно с разделением изотопов магния,0Температура, С,колонн С тепе нь разделе ни я изотопов 1 1 2 кальция магния 16 18 20 130 1,170 11155 125 1,165 1,160 120 1,180 1,170 Формула изобретения Способ разделения изотопов магния химическим обменом между амальгамой магния и раствором иодида магния в диметилформамиде в насадочной колонне с обращением потоков за счет обратимой химической реакции взаимодействия амальгамы магния с раствором иодида кальция в диметилформамиде, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью создания замкну 3 1494950 4раствор иодида кальция в диметилфор- ления составляет в системе Мц(Нд) мамиде выходящий из колонны 2, в СаЛ, ( ДИФА) 12-13, а при темпеоколонну 2 - раствор иодида магния в ратуре 120-130 С -О,Ь в (-0,7 т.е. том же растворителе, поступающий из 5 обмен приобретает противоположную колонны 1. направленность. Это позволяет испольФизико-химической основой спо- зовать для обращения потоков на обоих соба является инверсия коэффициента концах каскада колонн одну и ту же разделения при элементном обмене химическую реакцию элементного обмемежду магнием и кальцием. При ком- О ,на, но проводимую при разных темпенатной температуре коэффициент разде- ратурах:1494950 му 1 г досад ) юу(гу) Корректор М, Васильева Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Заказ 4146/4 Тираж 600 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул . Проектная, 4 того безотходного цикла, непрерывного и одновременного разделения изотопов магния и кальция, процесс разделения проводят в двух насадоч - ных колоннах при 16-20 и 120-130 Со 5 соответственно, подавая на орошение первой колонны амальгаму магния, выходящую из второй колонны, а на орошение второЙ колонны - амальгаму кальция, выходящую из первой колонны, и вводя противотоком в первуюколонну раствор иодида кальция вдиметилформамиде, поступающий из второй колонны, а во вторую колоннураствор иодида магния в диметилформамиде, выходящий из первой колонны,причем ввод амальгам исходного изотопного состава и отбор продуктовразделения осуществляют на уровнезон обращения потоков в обеих колоннах.