Способ извлечения стронция из водных растворов

80972704 ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А Р 110 4(5) В О ЕНННЫЙ НОМИТЕТ С ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР СУДА О ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМ ТЕЛЬСТВ-2 Бюл. И 15ев,Б.А.Пурин,Е.В,ФайнштейнИ,А,Соболев,.Ф.КулешовнеорганическойССР и Московскоенное объедине химии е науч 088.8)США Р 3173775блик.1965.ША М 3574531,. 23-,18(56) 1.Патенткл.23-02, опу2Патент Сопублик.1971,(54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ путем экстракции о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени извлечения стронция, ускорения и упрощения процесса, экстракцию ведут путем электродиалиэа с использованием жидкой мембраны, содержащей изооктиловыи эфир метилфосфоновой кислоты, таннин и иэоамиловый спирт при следующем соотношении компонентов,мас.%:Изооктиловый эфир метилфосфоновой кислоты 25-75Таннин 0,1-3Изоамиловый спирт Остальное в качестве анолита используют водный раствор стронция, а в качестве като- лита - раствор серной кислоты концентрацией 0,01-0,001 моль/л.Изобретение относится к областиэлектрохимических производств, вчастности к способам извлечения соединений электродиализом,Известен способизвлечения стронция 5из водных растворов, по которому раствор, содержащий стронций, обрабатывают избытком (20-40%) слабощелочного комплексообразователя и доводятрН до 3,5-5 затем раствор пропускают через слой катионита в меднойформе, затем смолу промывают0,1 йоль/л раствором 1 -оксиэтиленди-.аминтетрауксусной кислоты, 5 моль/лраствором ИН 4 МО и 3-8 моль/л раствором ЙО. При этом стронций удаляется в раствор реэкстрагента.Степень, извлечения стронция не превышает 707 11,Известен способ извлечения странция иэ водных растворов путем экстракции с использованием экстрагентакласса алкилфосфорных соединений 21 .Недостатками способа - прототипаявляется сложность и многостадийностЪ процесса извлечения стронция,строгое соблюдение рН исходных растворов, недостаточная полнота извлечения стронция (не вьппе 80% ) и недостаточная чистота конечного продукта ЗОпо отношению к органическим примесям.Целью изобретения является увеличение степени извлечения стронция,ускорение и упрощение процесса,Поставленная цель достигается в З 5способе извлечения стронция из водныхрастворов путем экстракции, причемэкстракцию ведут путем электродиализас использованием жидкой мембраны, содержащей изооктиловый эфир метилфосфо невой кислоты, таннин и изоамиловыйспирт при следующем соотношениикомпонентов, мас.7,:Изооктиловый эФирметилфосфоновой 45кислоты 25-70Таннин О, 1-3Иэоамиловый спирт Остальноев качестве анолита используют водный раствор стронция, а в качестве 5 Окатолита - раствор серной кислотыконцентрацией 0,01-0,001 моль/л,Извлечение стронция из растворов ведут следующим образом, В анодное 55 пространство электродиализатора помещают исходный раствор, содержащий стронций, в катодное пространство помещают раствор реэкстрагента --3 -г10 10 моль/л серной кислоты. Междуними помещают жидкую мембрану состава, мас.7: изооктиловый эфир метилфосфоновой кислоты 25-75, таннин0,1-3,0, остальное - изоамиловыйспирт, Кидкую мембрану с двух сторонограничивают полупроницаемыми перегородками из целлофана. Процесс ведутпри плотности тока 10-30 мА/см , в2качестве катода и анода используютпластины платинированного титана.При наложении на систему постоянного электрического тока катионыстронция путем электромиграции через полупроницаемую перегородку споследующей жидкостной экстракциейв электрическом поле поступают вжидкую мембрану, далее путем диффузии и электромиграции катионыстронция поступают к границе жидкаямембрана - раствор реэкс грагента вкатодной камере и с учетом составареэкстрагента происходит реэкстракция стронция,П р и м е р.Извлечение стронцияиз водного раствора. 0,1 л водногораствора с рН 1, содержащего0,250 мг стронция и 8,5 г посторонних примесей (кальций, магний,железо, калий, хлоридионы), помещают в анодную камеру электродиалнзатора. В катодную камеру помещают0,05 л 0,01 моль/л серной кислоты.В камеру заливают жидкую мембранусостава, мас.7: изооктиловый эфирметилфосфоновой кислоты 75, таннинв изоамнловом спирте 3,0. После30 мин электродиалиэа при плотноститока 20 мА/см в анодной камере остаются следы стронция, степень извлечения стронция составляет 99,97,Оптимальное содержание изооктилового эфира метилфосфоновой кислоты(25-75% ) было найдено экспериментальным путем. Снижение концентрации экстрагента ниже 257. приводитк резкому снижению (на 28-42%)ионной емкости жидкой мембраны поотношению к стронцию, что приводиткак к снижению степени извлечения стронция, так и к снижению производительности всего процесса. Верхний предел концентрации экстрагентаоколо 757 обусловлен пределом егорастворимости в жидкой мембране(вьппе 757. в жидкой мембране образуется новая фаза, приводящая к резкому972704 4лового фира метилфосфоновой кислотыстепень извлечения стронция падает.Высокий процент извлечения строн-ция из водных растворов достигаетсятолько в том случае, если в качествекатолита используется раствор серной кислоты концентрации 0,010,001 моль/л.Для сравнения эффективности предлагаемого способа с известным былипроведены сравнительные эксперименты по извлечению стронция, результатыкоторых приведены в табл,2.Таким образом, проведение процесса по предлагаемому способу протекает в одну стадию достаточно быстро,стоимость удаления 1 г стронция изжидких радиоактивных стоков по затратам электроэнергии составляет0,112 коп. увеличению ее омического сопротивления).Добавление в жидкую мембрану,содержащую изоамиловый спирт и изооктиловый эфир метилфосфоновой 5кислоты, таннина связано с обнаруженным впервые синергетическим эффектом извлечения стронция, т,е. когдаэффект и степень извлечения стронцияувеличиваются при совместном присутствии этих реагентов в жидкоймембране. Синергетический эффект проявляется начиная с концентрации тан-,нина, равной 0,1-3 Е, выше этогозначения таннин в жидкой мембране нерастворяется. В табл. приведены данные, доказывающие, что вне указанных пределов изоамилового спирта и изоокти Т а б л и ц а 1 Экспериментальные данные по способу извлечениястронция из водных растворов 1,условия примера) Извлечение стронция,Х Состав жидкой мембраны,% Напряжение Время протока, В цесса.мин. Плотность тока, мА/см 20КЗ таннин, 11изоамиловый спирт 20 00 30 67,3 80 К К,З таннин, 17изоамиловый спирт 20 600 30 71,2 20 К К;01 таннин,19,9 изоамиловый спирт 20 150 51,9 30 80 Я К, 0,1 таннин19,9 изоамиловый спирт 20 30 74,7"КК - изооктиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Таблица 2Качественные и количественные показатели процессаизвлечения стронция ( условия примера) Количествостадий Способ Степень Область рН Время процесса, мин иэвлече- обрабатываения,7 мых растворов Известный 3-5 Свыше 60 Предлагаемый 1 99,9 1-10 30 ВНИИПВ Заказ 2791/2 Ти аж 659 По писное з вФилиал ППП тевт, г. Ужгород, ул,Проектная,4