Способ извлечения цезия и стронция из азотно-кислых растворов

(и) А РЕТЕН тельств СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЩОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР пг) ОПИСАНИЕ к авторскому свид(56) Авторское свидетельство СССР В 1432953,кто С 01 Г 11/00, С 010 17/00, 1986.(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЗИЯ И СТРОНЦИЯ ИЗ АЗОТНО-КИСЛЫХ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к экстракционнымспособам извлечения цезия и стронция, можетнайти применение при переработке радиоактивных отходов и аналитическом определении цезия(19) Я 5 (И) 162659 (51) 5 С 01 Г 11 00 С 0101 и стронция, позволяет упростить состав экстракционной смеси, повысить емкость по цезию и уменьшить потери растворителя Способ извлечения цезия и стронция из азотно-кислых растворов экстракцией сместью 0,1 - 0,33 моль/п хлорированного дикарболлида кобальта и 0,015 - 0,1 моль/л замещенного попиэтиленгпикопя в 1,122,12,12,1 3,13 - октафтор - 4,7,1 0 - триоксатридекане по сравнению с прототипом имеет упрощенный состиав экстракционной смеси (три компонента вместо четырех позволяет в 3 - 5 раз увеличить емкость по цезию и в 2,5 - 3,6 раз снизить потери растворителя. 1 э.п. ф-пы, 3 табл1626592 5 10 15 20 25 цезий (стронций) в концентрации 0 001 30 моль/л, контактируют с равным объемом азотно-кислого раствора, фазы разделяют и определяют концентрации элементов радиометрически.Результаты представлены в табл, 2, По сравнению с прототипом рвэкстракция проходит по меньших концентрациях азотной кислоты, что приводит к меньшим потерям растворителя.П р и м е р 3, Определение емкости 40 П р и м е р 6. Экстракционную смесь, содержащую 0.33 моль/л ХДК и 0,1 моль/л (6 об. 6) словафола - 909, контактируют с раствором, содержащим 0,5 моль/л азотной кислоты и 0,03 моль/л нитрата цезия при соотношении объемов органической и водной фаз и - 1:1 О на шести ступенях. Извлечение цезия составляет более 99,9. Цезий из органической фазы реэкстрагируют раствором 6 моль/л азотной кислоты при соотношении и - 1,3:1 на восьми ступенях. Концентрация цезия в полученном реэкстрэктв составляет 0,4 моль/л, что в 13 раэ больше, чем в исходном растворе. Изобрвтвние относится к экстрэкционным способам извлечения цезия и стронция и может найти применение при переработке радиоактивных отходов и аналитическом определении церия и стронция.Цель изобретения - упрощение состава экстрэкционной смеси, повышение емкости по цезию и уменьшение потерь растворителя.П р и м в р 1, Экстракция цезия и стронция, Равные объемы органической и водной фаз встряхивают в течение 3 мин при 20:02 С, разделяют фазы и определяют концентрации элементов радиометрически с использованием радионуклидов цезияи стронция в . Концентрация стабильногоз цезия (или стронция) составляет 10 моль/л. Органическая фаза представляет собой смесь хлорированного дикарболлида кобальта (ХДК), зэмещвнного полиэтиленгликоля (словэфол) и 1,1,2,2,12,12,13,13-октэфтор 4,7,10-триоксатридекана (Ф - 8), По сгеособу-прототипу органическая фаза - смесь ХДК, словафола, ортохлорнитробенэола(ОХНЬ) и чевтыреххлористого углерода (ЧХУ).Результаты представлены а табл, 1, П р и м в р 2. Рвэкстракция цезия и стронция, Органическую фазу, содержащую органической фазы. Органическую фазу контактируют с равным объемом водной фазы, содержащей нитрат цезия (стронция) от 0,01 до 0,5 моль/л, По изотерме экстракции определяют предельную емкость органиче ской фазы., Результаты приведены в табл. 3,Представленные данные показывают, что по сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает в 3-5 раз боль шую емкость по цеэию (так как она определяется концентрацией ХДК) и близкую емкость по стронцию (так как она определяется концентрацией ПЭГ).П р и м е р 4. Экстракционную смесь, 55 содержащую 0,83 моль/л ХДК и 0,05 моль/л(3 об. ) словафолав Ф, контактируют на 16 ступенях с раствором 2,5 моль/л азотной кислоты, содержащим 0,005 моль/л нитрата цезия и 0,000 моль/л нитрата стронция при соотношении фаэ О:В - и;10. Извлечение цезия составляет 99,1стронция и 99,0. Экстракт промывают 0,2 моль/л азотной кислотой ( - 10:1) на трех ступенях, стронций реэкстрагируют раствором 2 моль/л азотной кислоты + 100 г/л гидразиннитрата при и - 5;1 на шести ступенях. Содержание стронция в реэкстракте составляет 0,20 моль/л. Цезий из органической фазы реэкстрагируют 6 моль/л азотной кислотой при и - 1:1 на восьми ступенях, Содержание цезия в реэкстракте составляет 0,05 моль/л. Концентрация цезия в реэкстракте в десять рээ выше, чем в исходном растворе, стронция в 40 раз. Потери Ф - 8 при реэкстракции составляют 0,9 г на 1 л реэкстрагирующего раствора, что в 3,6 раза меньше, чем по способу-прототипу при той же полноте извлечения.П р и м е р 5, Экстракционную смесь, содержащую 0,1 моль/л ХДК и 0,015 моль/л (0,9 об, ) словэфола - 909 в Ф - 8, контактируют с раствором, содержащим 0,2 моль/л азотной кислоты, 0,08 моль/л нитрата цезия и 0,005 моль/л нитрата стронция, при соотношении органической и водной фаз и - 1:1 на пяти ступенях. Извлечение цезия составляет 99,5, стронция 99,7. Экстракт промывают раствором 0,2 моль/л азотной кислоты на двух ступенях с п - 1:10, далее стронций резкстрагируют на пяти ступенях раствором 0,5 моль/л азотной кислоты+ 100 г/л гидразиннитрата при соотношении фаз и - 1:8. Содержание стронция в реэкстракте составляет 0,039 моль/л, Затем реэкстрагируют цезий раствором 4 моль/л азотной кислоты при соотношении фаэ п - 1;3 на восьми ступенях, Концентрация цезия в реэкстракте составляет 0,22 моль/л, что в 2,7 раза выше, чем в исходном растворе. Потери Ф - 8 с реэкстрагирующим раствором составляют 0,7 г/л, что в 3,3 раза меньше, чем по способу-прототипу при одинаковой полноте извлечения на одинаковом числе ступеней,1626592 Таким образом, примеры показывают, 5 что способ по сравнению с прототипом имеет упрощенный состав экстракционной смеси (три компонента вместо четырех).позволяет в 3 - 5 раз увеличить емкость по цеэию и в 2,5 - 3.6 раэ снизить потери рас творителя. Таблица 1 Распределение цезия и стронция в системе ХДК - словафол-растворитель - азотная кислотаРастворимость раэбавителя в водной фазе, г/л Состав органической фазы Концентра,ция азотной кислоты, моль/л Коэффициент распределения(50%) +ЧХУ (49 об,%) 9,0 9,1 4,0 2,6 3,3 0,5 П риме р 7, Условия те же, что в примере 6, но реэкстракцию цезия проводят раствором, содержащим 3 моль/л азотной кислоты, 50 г/л гидразиннитрата и 50 г/л диметилформамида, при соотношении и = 4:1 на восьми ступенях, Концентрация цезия в реэкстракте составляет 1,2 моль/л, что в 40 раз выше, чем в исходном растворе, Потери фс реэкстрагирующим раствором составляют 0,6 г/л, тогда как по спосо 0,033(2) 0,033(2) 0,033(2) 0,033(2)0 0,016(1) 0,033(2) 0,05(3) 0,033(2)0,033(2) 0,033(2) 0,033(2) 0,033(2) 0,033(2) 0,033(2) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 4,0 5,0 бу-прототипу в аналогичных условиях потери достигают 1,5 г/л.1626592Таблица 2 Реэкстракция цезия и стронцияТаблица 3 Определение емкости органической фазы в системе ХДК - словафол - 909 - растворитель Формула изобретенияническом растворителе и реэкстракцию,1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЗИЯ И отличающийся тем, что, с целью упроще-СТРОНЦИЯ ИЗ АЗОТНО-КИСЛЫХ РАС- ния состава экстракционной смеси, повы- ТВОРОВ, включающий экстракцию раство- шения емкости по цезию и уменьшения ром металлдикарболлидного соединения и потерь растворителя, в качестве раствори- электрически нейтрального вещества, со- теля используют 1,1.2,2,12.12,13,13-октафдержащего активную группу С-О-С в орга- тор,7,10-триоксатридекан.10 1626592 Составитель Т. ЧиликинаТехред М. Моргентал Корректор О, Кравцова Редактор Л, Курасова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5. Заказ 441 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию проводят экстракционной смесью состава металлдикарболлидное соединение - хлорированный дикарболлид кобальта от 0,1 до 0.33 моль/л, в качестве электрически нейтрального вещества, содержащего активную группу С-О-С. используют замещенный полиэтиленгликоль 0,015 - 0,1 моль/л, остальное до 1 л растворитель - 1,1,2,2,12,12,13,13- октафтор 4,7,10- триоксатридекан.