Способ извлечения берклия (1у) из растворов минеральных кислот

, (17) ИЗ РАСТВОРОВ МИ окислением берклия экстракцией раствоЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ И АВТОРСКОМУ СОИДЕТЕЛЬС(72) М,С. Милюкова, Д.А. Маликов, Б.Ф. Мясоедов и Е.В, Кузовкийа, (71) Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химииим. В.И. Вернадского(56) 1. Милюкова М.С., Мясоедов Б.Ф. Зкстракция берклия (17) и церия (17) триалкиламинами из растворов азот ной кислоты. Радиохимия, т. 20, В 3, 1976, с, 378"384.2. Милюкова М.С., Маликов Д.А., Мясоедов Б,Ф. Экстракция четырехвалентных берклия. и церия четвертичной аммониевой солью аликват-8 Ю. Радиохимия, т, 22, У 3, 1980, 352-35 ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕРКЛИЯ НЕРАПЬНЦХ КИСЛОТ (111) с последующей рами высокомолекул и ч а ю щ и й - целью снижения расв исходный раствор фрамат калин.отличаюто фосфорвольфрамат. ичестве не менее берклия.1028009 2коземельных элементов, а также некоторых осколочных эгементов. Эффективвость извлечения берклия (ЕЧ) 0,4 МТОА в СС 14 из растворов 1 О М НИО и330 -ным раствором Аликвата-8-ИО3в СС 1 из 12 М НИО за одну ступеньэкстракции составляетч 95 .К недостаткам известного способаможно отнести значительный расходэкстрагента за счет необходимостииспользования высоких концентрацийего (до 30 и вьппе), что .объясняетсяжесткими условиями окисления, которыене позволяют, в свою очередь, использовать в качестве экстрагентов первич.ных и вторичных алкиламинов. Кроме то.го, необходимо проводить дополнитель"ную очистку берклия от хрома, кото 1рый сопутствует берклию на всех стадиях экстракции и реэкстракции,Целью изобретения является снижение расхода экстрагена.Поставленная цель достигаетсятем, что при извлечении берклия.(17)из растворов минеральных кислот путемокисления берклия (П 1) и экстракциирастворами высокомолекулярных аминов,в исходный раствор вводят фосфорвольфрамат калия (ФВК).Обычно ФВК берут в количествене менее 2 моль на 1 моль берклия.Сущность способа заключается втом, что азотнокислые и сернокислыерастворы берклия, окисленного 0,5 Мброматом калия, в присутствии 35К(ОР 2 ЪО 61 (ФВК) после 15 минутной Выдержки встряхивают в течение 3 мин сравным объемом алкиламина. ФВК повышает устойчивость берклия (1 Ч) и 40образует с ним комплекс, количественно экстрагирующийся аминами. Наилучшими из исследуемых нами растворителей, в которых экстракционная способность амина максимальна, является хлороформ для н-дециламина, дихлорэтандля н-диоктиламина и четыреххлористыйуглерод - для н-триоктиламина и аликвата-3-МО . Экстракционное равновесие устанавливается менее, чем ва3 мин. Изобретение относится к химии радиоактивных элементов, в частности к экстракционному извлечению четырехвалентного берклия, и может быть использовано .для его выделения и очистки от трехвалентных трансплутониевых редкоземельных и осколочных элементовИзвестен способ экстракционного выделения берклия (17) из растворов азотнойкислоты растворами триоктиламина в четыреххлористом углероде, содержащих в качестве окислителя бихромат калия1Недостатком указанного способа является необходимость использования высоких концентраций экстрагента (до 20 и вьппе). Более того, поскольку экстракция идет в жестких условиях окисления, многократное использование экстрагента невозможно.Из известных способов экстракционного извлечения берклия (1 Ч) наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения берклия (17) из растворов минеральных кислот окислением берклия (111) с последующей экстракцией высокомолекулярными аминамн,в качестве которых используют третичные амины и четвертичные аммониевпе основания Г 21Согласно этому способу извлечение берклия (17) осуществляют ЗО -ными растворами аликвата-Б-МО 5 в СС 11 или дихлорэтане из 10-12 М НЮ. В ка честве окислителя исполь уют 0,2 М раствор бихромата калия в азотной кислоте, При использовании других окислителей, например КВгОЗ, смесь АКИО 5 и (ИН 4)2 808, эффектйвность извлечения берклия (1 Ч) в этой экстракционной системе существенно снижается за счет восстановления берклия (17) до берклия (111) при контакте с амином. Высокая эффективность экстракции берклия при использовании в качестве окислителя бихромата калия объясняется тем, что бихромат-ионы сами экстрагируются аминами и тем самым стабилизируют высшее валентное состояние берклия в органической фазе.1:спользование в качестве окислителя бихромата калия позволяет использовать третичные алкиламины и соли четвертичных аммониевых оснований 55 для экстракционного выделения и отделения четырехвалентного берклия ат трехвалентных трансплутониевых и редПри экстракции весовых кщрФчеств берклия в растворе необходимо иметь не менее, чем двухкратный избыток ФВК по отношению к металлу, так как установлено, что берклий (17) образует с ФВК комплекс состава 1:2.оДециламин количественно экстрагирует берклий (1 Ч) в более широкомо1249 241 243 144 152154 137 106 90Вк Аш Сш Се Еи Сз Кп г(17) (ДЧ) Элемент Экстракция,Х 1,7 98,0 0,6 0,7 5,2 99,9 1,4 э 02интервале концентраций азотной кислоты (0,5-6 М НМО), чем диоктиламин,триоктиламин (0,5-1 И НИО,) и аликват-Я-ФО, (О,1-2 МНМО, ) .Вторичныеи третичные амины, атакже сульфаты четвертичных аммониевьпс оснований количественно извлекаютберклий, окисленный броматом калияв присутствии ФВК, из растворов серной кислоты. Первичные амины неэффек-Отивно экстрагируют берклий, окисленный броматом калия в серной кислотев присутствии ФВК, и не могут использоваться для экстракционного извлече ния берклия из сернокислых растворов,5содержащих ФВК,Минимальная концентрация амина,при которой наблюдается количественное извлечение берклия (17) зависитот концентрации ФВК в водной фазе.Чем выше концентрация ФВК, тем большая концентрация амина необходима дляколичественного извлечения берклия,Количественная реэкстракция берк лия из органической фазы осуществляется 12-16 М раствором НФО, .Приведенные ниже примеры иллюстрируют экстракцию берклия (17) и некоторых ТПЭ, РЗЭ.и осколочных элементов различными аминами из растворов азотной и серной кислот, содержащих в качестве окислителя 0,5 М КВгО и 4 1 О М ФВК. Растворы перед экстракцией выдерживают в течение 15 мин. Время контакта фаз при экстракции составляет 3 мин. П р и м е р 4, Экстракция из раствора 1 М НКО, содержащего 0,5 М и 4О М ФВК,55 Экстрагируют Вк,-249, Аш,Сш, Ец-154, Св, Кц,и Ягиз раствора 1 И НБО, содер 8009 4П р и м е р 1. Экстракция Вг(17)из растворов НМО,.Экстрагируют Вг(7) .из растворовО, 1; 1,2; 3, 4, 5, 6 М НЙО содержащих 0,5 КВгО, и 4 10 М фосфорвольфрамат калия, ЗХ-ным растворомн-дециламина в хлороформе при соотношении водной и органической фаз :1в течение 3 мин. Радиометрическимметодом установлено, что во всех случаях берклий (17) экстрагируется на99, 97П р и м е р 2. Экстракция Вк(17)из растворов НЯО.Экстрагируют Вк (17) из растворов0,5, 1, 2, 3, 4 М НЯО, содержащих0,5 М КВгО и 410 М фосфорвольфрамат калия, ЗХ-ным раствором.й-диоктиламина в дихлорэтане при соотношении водной и органической фаз 1:1 втечение 3 минРадиометрическим методом установ"лено, что во всех случаях .Вк (17)экстрагируется на ) 99,97.П р и м е р 3, Экстракция из раствора 6 М НЮЗ, содержащего 0,5 МКВгО и 410 ь М ФВК.Экстрагируют Вк, Ав,Сш, Се, Ец-154, Гз,Кои Ягиэ раствора 6 И НИОЭсодержащего 0,5 М КВгО и 4" 10 МФВК 3%-ным раствором Н-дециламина вхлороформе при соотношении водной иорганической фаз 1: 1 в течение 3 мин.Содержание элементов в водной и органической фазах определено радиометрически. жащего 0,5 М КВгО и 4 .10 5 М ФВК,203-ным три-н-октйламином в СС 1 при .4соотношении водной и органической фаз1: в течение 3 мин. Содержание эле-,ментов в водной и органической фазахопределено радиометрическш.1028009 249 241 243 144 . 152-154 137 106 90 Вк Аш Сш Се .Ец, Сз Кц Бг (1 Ч) (1 Ч) Элемент,. Экстракция, Х 99,8 0,4 ,1,4 81,ф 0,6 0,2 4,2 0,3 249 241 243 144 152-154 Вк Аш Сш Се Ец (1 Ч) (1 Ч) 137 106 90 Сз Кц Бг Элемент Экстракция,43,Ч 0,2 0,3 6,0 0,3 0,4 0,5 99,8 СоставительРедактор П. Горькова Техред Т.Фанта Корректор А. Ильин Заказ 4039/4 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 5. Экстракция израствора 1 М НИО, содержащего 0,5 МКВго и 4 105 М ФВК,35Экстрагируют Вк,Аш, Сш,Ец-154, Сз, Кци Бг из раствора 1 М НИО, содержащего0,5 М КВгО и 4 10 М ФВК, 5 Х-ным П р и м е р 6. Реэкстрация.Органическую фазу, содержащуюберклий (примеры 1-6), обрабатываютв. течение 3 мнн равным объемом 12-16 М НИО. Радиометрическим методом 35,1 оказано, что Вк реэкстрагируетсяколичественно. раствором Аликвата-Б-Ю. в СС 1 при соотношении водной и органической фаз 1: 1 в течение 3 мин. Содержание элементов в водной и ,органической фазах определено радио- метрически Технико-экономический эффект способа заключается в снижении расхода реагента, расширении рабочего диапа-зона концентрации кислоты и ассорти-, мента экстрагентов, а также в упро-, щении процесса реэкстракции.