Способ экстракционного извлечения цезия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1768216 А 1 н, А.И. Бардов,енко и Л,И,Ата СССРС 01 Р 17/00,дои.Сопспособаляемыйв качестфенилфпользовповыситстепенькислыхэффектиРанее Дпримен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельствМ 1695547, кл, В 01 О 11/О1988. Предлагаемое изобретение относится к области экстракционной технологии и может быть использовано для извлечения цезия как в технологических, так и в аналитических целях.Известен способ экстракционного извлечения цезия из азотнокислых растворов с использованием смеси краун-эфира и динонилнафталинсульфокислоты, Недостатком этого способа являются малая емкость органической фазы по цезию и сложность реэкстракции.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ извлечения цезия из кислых или щелочных сред с помощью растворов бензозамещенных краун-эфиров в полифторзамещенных спиртах. По этому способу водные растворы, содержащие цезий, контактируют с раствором бензозамещенного краун-эфира в полифторзамещенном спирте, фазы разделяют и проводят реэкстракцию цезия водой, Недостатками прототипа являются невысокая емкость органической фазы по цезию (менее 0,11 моль/л), невозможность извлечения цезия из сильнокислых сред и недостаточная эффективность реэкстракции (Осз = 0,4). 01 О 11/04, С 01 Е 17/00(54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЗИЯ(57) Использование: для извлечения цезия как в технологических, так и в аналитических целях. Сущность изобретения: в качестве бензозамещенного краун-эфира используют бис-(мета, мета-дифенилфосфинил)-дибензо-краун, В органическую фазу дополнительно вводят дициклогексил-краун. 1 з.п.ф-лы, 3 табл,Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет повышения степени извлечения цезия из щелочных и сильнокислых сред, увеличения емкости органической фазы и упрощения реэкстракции.Поставленная цель достигается за счет использования в качестве бензозамещенного краун-эфира бис-(мета, мета-дифенилфосфинил)-дибензо-краун(условное а наименование ДФДБ 21 К 7). Цезий экстрагируют из водных растворов кислоты или ще- О лочи раствором ДФДБ 21 К 7 в полифторзамещенном спирте, После разделения фаз проводят реэкстракцию цезия во- веай оставительный анализ заявляемого с прототипом показывает, что заявспособ отличается использованием ве экстрагента бис-мета,мета-диосфинил)-дибензо-краун, Исание этого краун-эфира позволяет ь емкость экстракционной смеси и извлечения из щелочных и сильно- сред, а также обеспечивает более вную реэкстракцию цезия водой, ФДБ 21 К 7 для экстрэкции цезия не лся.фаз, встояхивают в течение 15 мин при (22 г 40 45 50 При изучении экстракционных свойств замещенных дибензо-краун-эфиров было установлено, что введение любого заместителя в большинство краун-эфиров снижает их экстракционные свойства и ухудшает реэкстракцию цезия водой, Только ДФДБ 21 К 7 по экстракционным свойствам оказался лучше незамещенного ДБ 21 К 7, При сохранении высоких экстракционных характеристик значительно облегчилась реэкстракция цезия водой, возросла емкость экстракционной смеси.Эти свойства ДФДБ 21 К 7 не могли быть предсказаны заранее и привели к существенному положительному эффекту, т.е. предлагаемое изобретение удовлетворяет критерию "существенные отличия",При использовании по заявленному способу экстрагента, содержащего дополнительно второй краун-эфир - дициклогексил 18 краун(ДЦГ 18 К 6) одновременно с цезием из водных сред извлекается и стронций. Высокая емкость органической фазы по цезию и возможность реэкстракции водой при этом сохраняются. Использование другого краун-эфира вместо ДФДБ 21 К 7 в смеси с ДЦГ 18 К 6 затруднено, т,к, совместная растворимость всех краун-эфиров с ДЦГ 18 К 6 очень низка Так., например, растворимость ДБ 18 К 6 в полифторзамещенном спирте в присутствии ДЦГ 18 К 6 падает ниже 0,05 моль,л, что приводит к сушественному снижению емкости органической фазы по цезию.Таким образом только заявляемый способ позволяет одновременно извлекать цезий и стронций из водных растворов.П р и м е р 1. В центрифужной пробирке смешивают по 2,0 мл органической и водной 2) С, разделяют фазы центрифугированием и определяют концентрации элементов радиометрически, по у-изучению изотопа цезия. В качестве экстрагента используют растворы краун-эфиров.: бис-(мета, мета-дифенилфосфонил) дибензо-краун(ДФДБ 21 К 7), дибензо-краун(ДБ 18 К 6) и дициклогексил-краун(ДЦГ 18 К 6) в 1,1,7-тригидрододекафторгептиловом спирте(ФГС). Полученные результаты представлены в табл.1.Как видно из представленных данных заявляемый способ позволяет более чем в 20 раз увеличить коэффициент распределе 5 10 15 20 25 30 35 ния цезия из щелочных сред и в 3,7 раза из сильнокислых, повысить емкость органической фазы по цезию в 2,5 - 1,3 раза.П р и м е р 2. Условия как в примере 1, но в качестве органической фазы используют раствор 0,1 моль/л ДФДБ 21 К 7 и 0,1 моль/л ДЦГ 18 К 6 в ФГС. Результаты представлены в табл,2,Как видно из представленных данных, заявляемый способ обеспечивает при необходимости одновременное извлечение цезия и стронция, По способу-прототипу получить раствор, содержащий по 0,1 моль/л ДБ 18 К 6 и ДЦГ 18 К 6 не удалось, т,к. в присутствии ДЦГ 18 К 6 растворимость ДБ 18 К 6 в ФГС сильно понижается,П р и м е р 3. Органическую Фазу насыщают цезием до концентрации 10 з моль/л, а затем проводят реэкстракцию в условиях примера 1. Результаты представлены в табл,3,Приведенные данные свидетельствуют о том, что для реэкстракции 99 цезия по заявляемому способу достаточно 2 ступеней на реэкстракции, а по способу-прототипу 4,Таким образом, представленные примеры показывают, что по сравнению с прототипом заявляемый способ позволяет более чем в 20 раз повысить коэффициенты оаспределения цезия при экстракции из щелочных сред, в 2,5 - 1,3 раза повысить емкость органической фазы по цезию, обеспечивает при необходимости, одновременное извлечение цезия и стронция и упрощает процесс реэкстракции. Формула и 3 о б р е , е н и я 1, Способ экстракционного извлечения цезия раствором бензозамещенного краунэфира в полифторзамещенном спирте с последующей реэкстракцией водой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения цезия из щелочных и азотнокислых сред, увеличения емкости органической фазы и упрощения реэкстракции, в качестве бензозамещенного краун-эфира используют бис-(мета, мета-дифенилфосфинил)-дибензо-краун,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью совместного извлечения цезия и стронция, в органическую фазу дополнительно вводят дициклогексил-краун.1768216 Таблица 1 Органическая фаза Водная фаза 0,1 моль/л ДФДБ 21 К 7 в ФГС5,2 5,6 3,3 380 0,23 моль/лДФДБ 21 К 7 в 0,17 аб аб 10моль/л цезия, азотная кислота:1 моль/л 3 моль/л 6 моль/л Гидроокись натрия:0,2 моль/ 1 моль/л азотной кислоты 0,2 моль/л гидЕмкость органической фазы по цезию,моль/л