RU2645990C1 - Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions - Google Patents
Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645990C1 RU2645990C1 RU2016141165A RU2016141165A RU2645990C1 RU 2645990 C1 RU2645990 C1 RU 2645990C1 RU 2016141165 A RU2016141165 A RU 2016141165A RU 2016141165 A RU2016141165 A RU 2016141165A RU 2645990 C1 RU2645990 C1 RU 2645990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- europium
- americium
- mol
- carbonate
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 2
- 241001120493 Arene Species 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 26
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 abstract description 15
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 8
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004812 organic fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHNAMGUAXHGCHH-UHFFFAOYSA-N 1-nitro-3-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 WHNAMGUAXHGCHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBJOUOZKGVPNLE-HQNOGBBKSA-N [(3s,8r,9s,10r,13s,14s,17r)-17-acetyl-3-[(2r,3r,4r,5s)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-10,13-dimethyl-1,2,3,8,9,11,12,14,15,16-decahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl] acetate Chemical compound O([C@@H]1C=C2C=C[C@H]3[C@@H]4CC[C@]([C@]4(CC[C@@H]3[C@@]2(C)CC1)C)(OC(=O)C)C(C)=O)[C@@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@H]1O DBJOUOZKGVPNLE-HQNOGBBKSA-N 0.000 description 1
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002913 oxalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G56/00—Compounds of transuranic elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D341/00—Heterocyclic compounds containing rings having three or more sulfur atoms as the only ring hetero atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экстракционным системам, предназначенным для извлечения радионуклидов из карбонатно-щелочных растворов, в частности америция и европия, и может найти применение в аналитической химии, а также при переработке жидких радиоактивных отходов.The invention relates to extraction systems designed to extract radionuclides from carbonate-alkaline solutions, in particular americium and europium, and can find application in analytical chemistry, as well as in the processing of liquid radioactive waste.
При выделении долгоживущих радионуклидов из карбонатно-щелочных радиоактивных растворов экстракционными методами большое значение имеет создание систем с высокой эффективностью и селективностью. Известна экстракционная смесь для извлечения америция и европия с помощью 4(α,α-диоктилэтилпирокатехина) (ДОП) с концентрацией 0,04 моль/л в толуоле в присутствии винной кислоты из щелочных растворов со степенью извлечения >99% [Мясоедов Б.Ф., Каралова З.К., Кузнецова B.C., Родионова Л.М. Радиохимия, 1980, №3, с. 347-351], а также экстракционная смесь для извлечения и разделения 241Am и других актиноидов в карбонатных растворах (1 моль/л карбоната калия в диапазоне рН 12,3-13,4) конденсированными алкиламинофенолами (КААФ) с концентрацией 0,1 моль/л в тетрахлорметане [Каралова З.К., Лавринович Е.А., Мясоедов Б.Ф., Федоров Л.А., Соколовский С.А. Радиохимия, 1989, №5, с. 38-45]. Недостатками этих смесей является низкая устойчивость входящих в них соединений, а также высокие концентрации экстрагентов.In the extraction of long-lived radionuclides from carbonate-alkaline radioactive solutions by extraction methods, the creation of systems with high efficiency and selectivity is of great importance. Known extraction mixture for the extraction of americium and europium using 4 (α, α-dioctyl ethyl pyrocatechol) (DOP) with a concentration of 0.04 mol / l in toluene in the presence of tartaric acid from alkaline solutions with a degree of extraction> 99% [Myasoyedov B.F. , Karalova Z.K., Kuznetsova BC, Rodionova L.M. Radiochemistry, 1980, No. 3, p. 347-351], as well as an extraction mixture for the extraction and separation of 241 Am and other actinides in carbonate solutions (1 mol / L potassium carbonate in the pH range 12.3-13.4) with condensed alkylaminophenols (CAAF) with a concentration of 0.1 mol / l in carbon tetrachloride [Karalova Z.K., Lavrinovich E.A., Myasoedov B.F., Fedorov L.A., Sokolovsky S.A. Radiochemistry, 1989, No. 5, p. 38-45]. The disadvantages of these mixtures are the low stability of their constituent compounds, as well as high concentrations of extractants.
Известена экстракционная смесь для извлечения америция и европия 0,01 моль/л растворами п-третбутилтиакаликс[4]арена и его тетраэтилацетатным производным в хлорбензоле, нитробензоле и 1,2-дихлорэтане из водных сред с рН 1÷6. В этих системах получены низкие коэффициенты распределения америция и европия ≤0,01 (степень извлечения ≤1%) [
Наиболее близкой к заявленной экстракционной смеси являются экстракционные смеси, которые содержат серо-, азот- и кислородосодержащие полиалкилфенолы в органическом растворителе - толуоле [Каралова З.К., Лавринович Е.А, Мясоедов Б.Ф. Радиохимия, 1990, №2, с. 16-20]. Эти смеси использованы для экстракции трехвалентных трансплутониевых элементов и 152Eu из карбонатных растворов в интервале рН 11,5-14,0. Установлено, что наиболее полно америций (степень извлечения ~99%) и европий (степень извлечения ~97%) экстрагируются серо- и азотсодержащими олигомерами из 1,0 моль/л раствора карбоната калия при рН 13-13,4. Максимальный коэффициент разделения америция и европия достигает 3,9 при экстракции раствором азотсодержащим полиалкилфенолом с концентрацией 0,1 моль/л в толуоле из 1,0 моль/л раствора карбоната калия при рН 13-13,4. Экстракция проводится при комнатной температуре и времени контакта фаз 10 мин. Реэкстракция америция с использованием 0,5 моль/л азотной кислоты позволяет выделить в реэкстракт 99% 241Am.Closest to the claimed extraction mixture are extraction mixtures that contain sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing polyalkylphenols in an organic solvent - toluene [Karalova Z.K., Lavrinovich E.A., Myasoedov B.F. Radiochemistry, 1990, No. 2, p. 16-20]. These mixtures were used for extraction of trivalent transplutonium elements and 152 Eu from carbonate solutions in the pH range 11.5-14.0. It was found that americium (extraction degree ~ 99%) and europium (extraction degree ~ 97%) are most fully extracted with sulfur- and nitrogen-containing oligomers from a 1.0 mol / L potassium carbonate solution at a pH of 13-13.4. The maximum separation coefficient of americium and europium reaches 3.9 upon extraction with a solution of nitrogen-containing polyalkylphenol with a concentration of 0.1 mol / L in toluene from a 1.0 mol / L potassium carbonate solution at pH 13-13.4. Extraction is carried out at room temperature and a contact time of 10 minutes. Re-extraction of americium using 0.5 mol / L nitric acid allows the isolation of 99% 241 Am.
Эти экстракционные смеси имеют следующие недостатки, ограничивающие область их использования: для эффективного выделения америция и европия требуются высокие концентрации экстрагента, что увеличивает расход реагентов; в качестве разбавителя используется пожароопасный и токсичный толуол; экстракция возможна только из разбавленных растворов карбоната натрия или калия. Кроме этого, низкая селективность не обеспечивает разделение америция и европия.These extraction mixtures have the following disadvantages, limiting the scope of their use: for the efficient isolation of americium and europium, high concentrations of extractant are required, which increases the consumption of reagents; flammable and toxic toluene is used as a diluent; extraction is possible only from dilute solutions of sodium carbonate or potassium. In addition, low selectivity does not provide the separation of americium and europium.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании предлагаемого изобретения, является получение экстракционной смеси, позволяющей с высокой эффективностью извлекать америций и европий из карбонатно-щелочных растворов в широком диапазоне содержания солей и отделять америций от европия.A technical problem that can be solved by using the present invention is to obtain an extraction mixture that allows high-efficiency extraction of americium and europium from carbonate-alkaline solutions in a wide range of salt contents and to separate americium from europium.
Для решения технической задачи и получения технического результата карбонатно-щелочные растворы, содержащие 241Am и 152Еu, обрабатывают экстракционной смесью, представляющей собой раствор трет-бутилтиакаликс[4]арена с концентрацией 4⋅10-2÷1⋅10-5 моль/л в хлорорганических, ароматических, алифатических или фторорганических растворителях, несмешивающихся с водой. Экстракцию осуществляют из карбонатно-щелочных растворов в диапазоне рН 10,4-13,7 при содержании в водной фазе до 8 моль/л солей щелочных металлов и времени контакта фаз не менее 10 мин.To solve the technical problem and obtain the technical result, carbonate-alkaline solutions containing 241 Am and 152 Eu are treated with an extraction mixture, which is a solution of tert-butylthiacalix [4] arena with a concentration of 4⋅10 -2 ÷ 1⋅10 -5 mol / l in organochlorine, aromatic, aliphatic or organofluorine solvents immiscible with water. The extraction is carried out from carbonate-alkaline solutions in the pH range of 10.4-13.7 when the content in the aqueous phase is up to 8 mol / l of alkali metal salts and the contact time of the phases is at least 10 minutes.
Выделение америция и европия также возможно проводить в следующих условиях: из насыщенного раствора карбоната калия, при различном соотношении объемов органической и водной фаз, с добавлением в водную фазу нитрата натрия, сульфата натрия, хлорида натрия и фторида натрия, а также при различных температурах. Показано, что экстракционная смесь на основе трет-бутилтиакаликс[4]арена во фторорганическом растворителе обладает достаточно высокой гидролитической устойчивостью. Реэкстракцию америция и европия можно осуществлять растворами соляной, фосфорной, азотной или щавелевой кислот с концентрацией 1÷0,01 моль/л.The separation of americium and europium can also be carried out under the following conditions: from a saturated solution of potassium carbonate, with a different ratio of volumes of organic and aqueous phases, with the addition of sodium nitrate, sodium sulfate, sodium chloride and sodium fluoride to the aqueous phase, as well as at different temperatures. It was shown that the extraction mixture based on tert-butylthiacalix [4] arene in an organofluorine solvent has a rather high hydrolytic stability. Back extraction of americium and europium can be carried out with solutions of hydrochloric, phosphoric, nitric or oxalic acids with a concentration of 1 ÷ 0.01 mol / l.
В результате использования заявленной смеси по сравнению с прототипом достигается высокая эффективность извлечения америция и европия из карбонатно-щелочных растворов в широком диапазоне содержания солей, обеспечивается разделение америция и европия, а также возможность их реэкстрагирования разбавленными растворами кислот.As a result of using the inventive mixture, in comparison with the prototype, a high efficiency of extraction of americium and europium from carbonate-alkaline solutions in a wide range of salt content is achieved, separation of americium and europium is ensured, as well as the possibility of their re-extraction with dilute acid solutions.
Работоспособность предлагаемого способа иллюстрируется примерами.The performance of the proposed method is illustrated by examples.
Пример 1.Example 1
Карбонатно-щелочные растворы (1 моль/л NaHCO3 и NaOH) с рН 12,15, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 241Am и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в различных органических растворителях. Полученные данные по экстракции и разделению америция и европия приведены в табл. 1. Коэффициенты разделения рассчитывали по формуле β=DAm/DЕu, где DAm - коэффициент распределения америция, DEu - коэффициент распределения европия. Как видно из табл. 1, для всех органических растворителей получена высокая степень извлечения америция и европия, а в 1,2-дихлорэтане и тетрахлорметане - высокая степень разделения америция и европия.Carbonate-alkaline solutions (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a pH of 12.15, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, were treated with a ratio of volumes of organic and aqueous phases equal to 1: 1, extractant, which is a solution of 2 ⋅ 10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in various organic solvents. The obtained data on the extraction and separation of americium and europium are given in table. 1. The separation coefficients were calculated by the formula β = D Am / D Eu , where D Am is the distribution coefficient of americium, D Eu is the distribution coefficient of europium. As can be seen from the table. 1, a high degree of extraction of americium and europium was obtained for all organic solvents, and a high degree of separation of americium and europium was obtained in 1,2-dichloroethane and carbon tetrachloride.
Пример 2.Example 2
Карбонатно-щелочные растворы (1 моль/л NаНСО3 и NaOH) с рН 12,84, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 241Am и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой растворы трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене в диапазоне концентраций 2⋅10-2-1⋅10-5 моль/л. В экстракт перешло 99,5%241Am и 99,4% 152Eu (Сэкстр.=2⋅10-2 моль/л), и 95,3% 241 Am и 96,6%152Еu (Сэкстр.=1⋅10-5 моль/л).Carbonate-alkaline solutions (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a pH of 12.84, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, were treated with an organic to aqueous phase ratio of 1: 1 with an extractant representing tertiary solutions -butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene in the concentration range 2⋅10 -2 -1⋅10 -5 mol / l. 99.5% 241 Am and 99.4% 152 Eu (C ext. = 2 =10 -2 mol / L), and 95.3% 241 Am and 96.6% 152 Eu (C ext. = 1⋅10 -5 mol / l).
Пример 3.Example 3
Карбонатно-щелочные растворы (1 моль/л NaHCO3 и NaOH) с заданной величиной рН в диапазоне 10,4-13,7, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 241Am и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. Наиболее полно америций и европий экстрагируются в интервале рН 12,6-13,2. Максимальный коэффициент разделения америция и европия достигается при рН 12,75 (табл. 2). Коэффициенты разделения рассчитывали по формуле β=DAm/DEu, где DAm - коэффициент распределения америция, DEu - коэффициент распределения европия.Carbonate-alkaline solutions (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a given pH in the range of 10.4–13.7, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, were processed with a volume ratio of organic and aqueous phases equal to 1: 1, with the extractant, which is a solution of 2⋅10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. America and europium are most fully extracted in the range of pH 12.6–13.2. The maximum separation coefficient of americium and europium is achieved at pH 12.75 (table. 2). The separation coefficients were calculated by the formula β = D Am / D Eu , where D Am is the distribution coefficient of americium, D Eu is the distribution coefficient of europium.
Пример 4.Example 4
Карбонатный раствор (6 моль/л K2CO3) с рН 11, содержащий индикаторные количества радиоизотопов 241Аm и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 0,04 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в 1,2-дихлорэтане. В экстракт перешло 99,8% 241Am и 99,2% 152Еu.A carbonate solution (6 mol / L K 2 CO 3 ) with a pH of 11 containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes was treated with an organic / aqueous phase ratio of 1: 1 with an extractant representing a solution of 0.04 mol / l tert-butylthiacalix [4] arene in 1,2-dichloroethane. 99.8% 241 Am and 99.2% 152 Eu passed into the extract.
Пример 5.Example 5
Карбонатно-щелочной раствор (1 моль/л NaНСО3 и NaOH, 7 моль/л NaNO3) с рН 12,84, содержащий индикаторные количества радиоизотопов 241Am и l52Eu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. В экстракт перешло 91,7% 241Am и 96,4% 152Еu.A carbonate-alkaline solution (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH, 7 mol / L NaNO 3 ) with a pH of 12.84, containing indicator amounts of 241 Am and l52 Eu radioisotopes, was processed at a volume ratio of organic and aqueous phases of 1: 1 , an extractant, which is a solution of 2⋅10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. 91.7% 241 Am and 96.4% 152 Eu passed into the extract.
Пример 6.Example 6
Карбонатно-щелочной раствор (1 моль/л NaHCO3 и NaOH, 1 моль/л) с рН 12,84 с добавлением сульфата натрия, хлорида натрия и фторида натрия, содержащий индикаторные количества радиоизотопов 241Am и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. В экстракт перешло 83,6% 241Аm и 94,8% 152Еu.A carbonate-alkaline solution (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH, 1 mol / L) with a pH of 12.84 with the addition of sodium sulfate, sodium chloride and sodium fluoride, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, was processed at an organic volume ratio and an aqueous phase equal to 1: 1 with an extractant, which is a solution of 2⋅10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. 83.6% 241 Am and 94.8% 152 Eu passed into the extract.
Пример 7.Example 7
Карбонатно-щелочной раствор (1 моль/л NaHCO3 и NaOH) с рН=12,84, содержащий индикаторные количества радиоизотопов 241Am и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз равным 1:1 экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене при температурах 25, 50 и 60°С. Полученные данные по экстракции америция и европия из щелочно-карбонатных растворов при разной температуре приведены в табл. 3.A carbonate-alkaline solution (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with pH = 12.84, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, was treated with a volume ratio of organic and aqueous phases of 1: 1 extractant, which is a 2⋅ solution 10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene at temperatures of 25, 50 and 60 ° C. The obtained data on the extraction of americium and europium from alkaline-carbonate solutions at different temperatures are given in table. 3.
Пример 8.Example 8
Раствор трет-бутилтиакаликс[4]арена в м-нитробензотрифториде (2⋅10-4 моль/л) помещали в пробирку и смешивали с равным объемом NaСО3 (1 моль/л) с рН 12,2, нагревали на кипящей водяной бане (100°С) в течение 1-20 ч, отбирая пробы органической фазы каждый час. Органическую фазу использовали для экстракции америция из карбонатно-щелочного раствора с рН 12,2. Обнаружено снижение коэффициентов распределения америция в 2 раза после 11 ч нагревания при 100°С, что свидетельствует о высокой гидролитической устойчивости экстракционной смеси.A solution of tert-butylthiacalix [4] arene in m-nitrobenzotrifluoride (2⋅10 -4 mol / L) was placed in a test tube and mixed with an equal volume of NaCO 3 (1 mol / L) with a pH of 12.2, heated in a boiling water bath ( 100 ° C) for 1-20 hours, sampling the organic phase every hour. The organic phase was used to extract americium from a carbonate-alkaline solution with a pH of 12.2. A 2-fold decrease in the distribution coefficients of americium was found after 11 h of heating at 100 ° C, which indicates a high hydrolytic stability of the extraction mixture.
Пример 9.Example 9
Карбонатно-щелочной раствор (1 моль/л NaHCO3 и NaOH) с рН 12,84, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 241Аm и l52Eu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:100, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. В экстракт перешло 70,4% 241Am и 55,9% 52Еu.A carbonate-alkaline solution (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a pH of 12.84, containing indicator amounts of 241 Am and l52 Eu radioisotopes, was treated with a volume ratio of organic and aqueous phases of 1: 100 with an extractant representing solution 2 ⋅ 10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. 70.4% 241 Am and 55.9% 52 Eu passed into the extract.
Пример 10.Example 10
Карбонатно-щелочные растворы (1 моль/л NаНСО3 и NaOH) с рН12,84, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 24lAm и l52Eu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 2⋅10-4 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. Далее провели реэкстракцию радионуклидов 0,1 моль/л растворами Н2С2О4, НСl, Н3РО4 и HNO3, а также 0,5 моль/л HNO3 и 0,01 моль/л Н3РО4. Полученные данные о степени реэкстракции америция и европия из органической фазы приведены в табл.4.Carbonate-alkaline solutions (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a pH of 12.84, containing indicator amounts of 24l Am and l52 Eu radioisotopes, were treated with a volume ratio of organic and aqueous phases of 1: 1 with an extractant representing a solution of 2⋅ 10 -4 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. Then, radionuclides were re-extracted with 0.1 mol / L solutions of Н 2 С 2 О 4 , НСl, Н 3 РО 4 and HNO 3 , as well as 0.5 mol / L HNO 3 and 0.01 mol / L Н 3 РО 4 . The obtained data on the degree of reextraction of americium and europium from the organic phase are given in Table 4.
Пример 11.Example 11
Карбонатно-щелочные растворы (1 моль/л NaHCO3 и NaOH) с рН 12,84, содержащие индикаторные количества радиоизотопов 241Аm и 152Еu, обработали при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1:1, экстрагентом, представляющим собой раствор 1⋅10-2 моль/л трет-бутилтиакаликс[4]арена в тетрахлорэтилене. Из полученного экстракта провели реэкстракцию америция и европия при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 10:1, раствором 1 моль/л Н3РО4. В реэкстракт перешло 99,2% 241Am и 98,4% 152Еu.Carbonate-alkaline solutions (1 mol / L NaHCO 3 and NaOH) with a pH of 12.84, containing indicator amounts of 241 Am and 152 Eu radioisotopes, were treated with a ratio of volumes of organic and aqueous phases equal to 1: 1, extractant, which is a solution of 1 ⋅10 -2 mol / L tert-butylthiacalix [4] arene in tetrachlorethylene. From the obtained extract, americium and europium were reextracted with a volume ratio of organic and aqueous phases of 10: 1 with a solution of 1 mol / L H 3 PO 4 . 99.2% of 241 Am and 98.4% of 152 Eu passed into the re-extract.
Приведенные примеры демонстрируют высокую эффективность извлечения америция и европия при экстракции из карбонатно-щелочных растворов экстракционной смесью на основе трет-бутилтиакаликс[4]арена в различных органических растворителях, возможность разделения америция и европия, а также возможность последующей реэкстракции америция и европия разбавленными растворами кислот.The above examples demonstrate the high efficiency of extraction of americium and europium upon extraction from carbonate-alkaline solutions with an extraction mixture based on tert-butylthiacalix [4] arene in various organic solvents, the possibility of separation of americium and europium, and the possibility of subsequent reextraction of americium and europium with dilute acid solutions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141165A RU2645990C1 (en) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141165A RU2645990C1 (en) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645990C1 true RU2645990C1 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016141165A RU2645990C1 (en) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645990C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731016C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-08-28 | Акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина" | Extraction mixture for extracting cesium and americium from alkaline solutions |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1551132A1 (en) * | 1987-12-16 | 1992-07-07 | Предприятие П/Я Р-6710 | Method of extraction processing of liquid radioactive waste |
| US5881358A (en) * | 1996-12-26 | 1999-03-09 | Cosmo Research Institute | Composition for extracting transition metal and method for extracting transition metal using the same |
| RU2343164C1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-Производственное Объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method of metal isolation from solutions (versions) |
-
2016
- 2016-10-19 RU RU2016141165A patent/RU2645990C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1551132A1 (en) * | 1987-12-16 | 1992-07-07 | Предприятие П/Я Р-6710 | Method of extraction processing of liquid radioactive waste |
| US5881358A (en) * | 1996-12-26 | 1999-03-09 | Cosmo Research Institute | Composition for extracting transition metal and method for extracting transition metal using the same |
| RU2343164C1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-Производственное Объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method of metal isolation from solutions (versions) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАРАЛОВА З.К. и др. Экстракция трансплутониевых элементов из карбонатных растворов олигомерами алкилфенола. - Радиохимия, 1990, N 2, с. 16-20. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731016C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-08-28 | Акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина" | Extraction mixture for extracting cesium and americium from alkaline solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mohapatra | Actinide ion extraction using room temperature ionic liquids: opportunities and challenges for nuclear fuel cycle applications | |
| Zarrougui et al. | Highly efficient extraction and selective separation of uranium (VI) from transition metals using new class of undiluted ionic liquids based on H-phosphonate anions | |
| Shi et al. | Extraction of lithium from salt lake brine using room temperature ionic liquid in tributyl phosphate | |
| Panja et al. | A highly efficient solvent system containing TODGA in room temperature ionic liquids for actinide extraction | |
| Nusen et al. | Recovery of germanium from synthetic leach solution of zinc refinery residues by synergistic solvent extraction using LIX 63 and Ionquest 801 | |
| Desouky et al. | Liquid–liquid extraction of yttrium using primene-JMT from acidic sulfate solutions | |
| RU2702739C2 (en) | Novel asymmetric n,n-dialkylamides, synthesis thereof and use thereof | |
| Rout et al. | Solvent extraction of plutonium (IV) in monoamide–ammonium ionic liquid mixture | |
| Nguyen et al. | A review on the separation of niobium and tantalum by solvent extraction | |
| Samsonov et al. | Recovery of rare earth elements, uranium, and thorium from monazite concentrate by supercritical fluid extraction | |
| RU2645990C1 (en) | Extraction mixture for extracting americium and europium from carbonate-alkaline solutions | |
| JP5526434B2 (en) | N, N, N ′, N′-tetraalkyl-3,6-dioxaoctane-1,8-diamide (DOODA) and TADGA (N, N, N ′, N′-tetraalkyl-diglycolamide) Mutual separation of Am, Cm and Sm, Eu, Gd used together | |
| Fourie et al. | Uranium recovery from simulated molybdenum-99 production residue using non-dispersive membrane based solvent extraction | |
| Randazzo et al. | Recovery of zinc from spent pickling solutions by liquid-liquid extraction using TBP | |
| Vijayalakshmi et al. | Separation of high purity gadolinium for reactor application by solvent extraction process | |
| CN104267092B (en) | A kind of method utilizing mass spectrograph test hafnium isotope | |
| Kislik et al. | Acidity dependence of Ti (IV) extraction: a critical analysis | |
| Rout et al. | Extraction and selective separation of ZrIV from LnIII/AnIII using an undiluted phosphonium ionic liquid | |
| US2849286A (en) | Method of processing monazite sand | |
| Saha et al. | Studies on the separation of89Sr (II) from irradiated yttria target using 4, 4′(5′) di-tert-butyl-cyclohexano-18-crown-6 (DtBuCH18C6) by solvent extraction technique | |
| CN103570054A (en) | Method and system for preparing ultra-low-radioactivity rare earth oxide | |
| Kulyako et al. | Separation of Am and Cm by extraction from weakly acidic nitrate solutions with tributyl phosphate in isoparaffin diluent | |
| RU2590550C2 (en) | Method of extracting scandium from chloride solutions | |
| JP5354586B2 (en) | N, N, N ′, N′-tetraalkyl-3,6-dioxaoctane-1,8-diamide and N, N, N ′, N′-tetraalkyl-3,6-dioxaoctane-1, Extractant for solvent extraction of actinide and lanthanide elements from high-level radioactive liquid waste consisting of 8-diamide | |
| Wang et al. | Separation of Am from lanthanides by a synergistic mixture of purified Cyanex 301 and TBP |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191020 |