Способ удаления осадка дибутилфосфатов циркония и гафния

(57) Изобретение относится к способам удаления осадка дибутилфосфатов циркония и гафния, образующихся в процессе экстракционного разделения этих элементов, и позволяет упростить процесс очистки экстракционного оборудования. Осадок растворяют в смеси водных растворов едкого натра концентрацией 50-100 г/л и перекиси водорода концентрацией 17 - 57 г/л при поддержании малярного соотношения МаОН и Н 202 1.5-2,5 и кратности циркуляции растворителя 2 - 3. Осадок удаляют в течение не более 3 мин. 1 табл. Цель изобретения - упрощение процесса путем исключения необходимости частичного демонтажа оборудования и трудоемких операций,П р и м е р 1. Водный раствор состава: йаОН = 100 г/л; Н 202 = 42 г/л, М МаОН/МН 202= 2, подают на первую ступень каскада экстракторов. Концентрацию циркония (гафния) в растворе контролируют на выходе из последней ступени. После первого цикла она составляла 2,1 г/л. Затем раствор направляют на первую ступень. После второго цикла концентрация Ег 4,6 г/л, после третьего - 4,6 г/л, т.е, концентрация циркония осталась прежней. Это свидетельствует о том, что больше металл в раствор не переходит, Следовательно, осадка в каскаде больше нет и процесс чистки экстракторов можно закончить.Степень растворения дибутилфосфата циркония контролируют по концентрации ионов в растворе и рассчитывают по формуОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Громов Б,ВСавельева В,И., ШевченкоВ.Б. Химическая технология облучен ного ядерного топлива. М,: Энергоатомиздат, 1983, с. 76.(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОСАДКА ДИБУТИЛФОСФАТОВ ЦИРКОНИЯ И ГАФНИЯ Изобретение относитсному разделению и очисткнением трибутилфосфатаэкстрагента.В результате гидролиза под действием кислоты, температуры и радиации ТБФ подвергается необратимым изменениям с образованием ди-(Д БФк)-бутилфосфорных кислот, которые образуют с Ег(Н) нерастворимые в водной и органической фазах соединения, Эти соединения способствуют появлению в экстракционных системах стойких, трудноразделяемых эмульсий и выделению 3-й фазы в виде осадков и межфазных пленок. Накапливаясь и уплотняясь, они нарушают гидродинамику процесса, забивая перетоки как органической, так и водной фаз, что приводит к необходимости остановки процесса, Осадок, как принято на практике, удаляют механически вручную.Недостатками такого способа удаления является необходимость частичного демонтажа оборудования, его длительного простоя, применения ручного труда.2 цикл 3 цикл 1 цикл 4 цикл 4,6 3,8 3,9 4,1 3,5 3,4 1,6 42 34 57 47 60 30 17 0 34 25 57 28 17 16 14 100 100 100100 100 100 100 100 80 60 110 50 50 50 50 4,6 3,8 3,9 4,1 3,8 3,9 2,0 3,7 1,5 1.6 1,9 4,6 3,0 2,6 2,1 1,8 1,7 1,1 1,2 1,0 0,8 3,0 1,1 1,1 1,1 2,1 2,1 1,6 2,0 2,5 1,51,8 1,4 2,8 5,0 99 80 80 98 73 65 40 1 97 97 86 80 80 76 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4,6 3,8 3,9 4,1 4,0 4,4 3,4 3,7 1,5 1.6 1,9 4,6 3,6 3,0 3,7 : 1,4 1,4 1,6 4,4 2,6 2.0 2,021,61,52,52,73,1 где у - процент растворения осадка;глу - количество Ег в навеске осадка, су, - количество Ег, перешедшее в раствор.Чистоту внутренней поверхности обрабатываемого каскада зкстракторов можно контролировать по концентрации ионов металла в растворе на выходе из каскада, Постоянство концентрации металла в растворе от цикла к циклу при отсутствии насыщения (10 г/л) свидетельствует о том, что осадка в аппаратах больше нет.Остальные примеры (2 - 28) осуществляют по методике примера 1, но при разных значениях параметров, в т.ч. и вне заявленных пределов, Условия и результаты приведены в таблице.Из таблицы видно, что при проведении процесса растворения. осадка водным раствором МаОН и Н 202 в заявленном интервале концентраций и молярных отношений (см. примеры 1 - 4, 9 - 13, 18 - 20) степень растворения осадка за время контакта фаз 2 мин более 80 , При кратности циркуляции 2 - 3 достигается полнота растворения осадка в каскаде зкстракторов.Как следует из примеров 5 - 7, 14 - 17, 21, 26, во всех случаях когда молярное отношение гчаОН/Н 202 выходит за рамки заявленных значений степень растворения осадка меньше 80 ои в некоторых случаях падает до 40%, в том числе и внутри заявленного интервала концентраций ЙэОН и Н 202 (см.6,7, 17,21),В примерах 23 - 25, где (йаОН) 50 г/л, степень растворения осадка падает до 75 и при сохранении отношения МйаОН/М Н 202=1,5 - 2,5. Нижний предел Н 202=17 г/л фиксирован необходимостью строгого соблюдения малярного отношенияМ йаОН/М Н 202 и если Н 202=17 г/л, тоМ МаОН/М Н 2022,5(при йаОН в рамкахзаявленных значений), что влечет резкое па 5 дение степени растворения осадка(примеры 14-16). Верхний предел ИаОН и Н 202обусловлен тем, что дальнейшее повышение концентраций нецелесообразно, таккакстепень растворения не превышаетдо 10 стигнутого значения (99 г/л за 2 мин) примеры 27, 11. Растворы МаОН и Н 202,приготовленные и приведенные в контакт сосадком отдельно (примеры 8, 22, 28), неразрушают осадок и степень растворения15 не превышает 1 о .Таким образом, осуществление способапозволяет удалять осадок с внутренней поверхности каскада зкстракторов, образовавшийся в результате взаимодействия20 ДБФК с цирконием (гафнием), достигая приэтом высокой степени удаления осадка закороткий промежуток времени (не более 3мин), избегая демонтаж оборудования и трудоемких операций,Формула изобретенияСпособ удаления осадка дибутилфосфатов циркония и гафния, образующегося приэкстракционном разделении циркония игафния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с30 целью упрощения процесса путем исключения необходимости частичного демонтажаоборудования и трудоемких операций, процесс ведут растворением осадка воднымраствором смеси едкого натра и переки 35 си водорода при концентрации йаОН,равной 50 - 100 г/л и Н 202 - 17 - 57 г/л,поддержании малярного соотношенияйаОН;Н 202=1,5-2,5 и кратности циркуляциирастворителя, равной 2-3,Концентрация Ег в растворе на выхое из после н. с пени, г/л1655905 Г" родолжение табли,."ыв раст-ор . н. ступени 1,3 1,2 1,5 Заказ 2027 Тираж 302 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5