Ионный обмен в процессе экстракции растворителем

В этой главе описывается техника переработки облученного реакторного топлива. К числу рассматриваемых водных процессов относятся осаждение, ионный обмен и экстракция органическими растворителями к числу сухих процессов относятся дробная дистилляция фторидов, экстракция жидкими металлами, экстракция расплавленными солями, вакуумная возгонка расплавленных металлов, окислительное шлакование и электрорафинирование. Наиболее подробно рассматривается процесс экстракции органическими растворителями из водной среды, так как в настояш,ее время он является самым распространенным способом переработки облученного топлива. [c.308]

К водным процессам относятся осаждение, ионный обмен, экстракция органическими растворителями безводные процессы — это дробная дистилляция фторидов, экстракция жидкими металлами, экстракция расплавленными солями, вакуумная возгонка, окислительное шлакование и электрорафинирование. Следует отметить, что водные процессы, особенно экстракция органическими растворителями, широко описаны в литературе и, по-видимому, являются наиболее распространенными способами переработки облученного топлива. [c.414]

В системах твердое тело — газ (пар) протекают процессы адсорбции (избирательного поглощения твердым веществом — адсорбентом одного или нескольких компонентов газовой, паровой или парогазовой смеси) и десорбции (выделения адсорбированных веществ из твердых тел), а также процессы сушки твердых материалов. В системах твердое тело — жидкость осуществляются процессы получения растворов твердых веществ, кристаллизации из растворов и расплавов, избирательного поглощения твердыми телами (адсорбентами или ионитами) отдельных компонентов из растворов (адсорбция, ионный обмен), выщелачивания или экстрагирования растворимых веществ из твердых тел и промывки осадков, получаемых в процессах разделения суспензий. Для систем жидкость — жидкость характерны процессы разделения жидких смесей путем избирательного растворения отдельных компонентов селективными растворителями, ограниченно смешивающимися с исходным раствором (жидкостная экстракция), а для систем жидкость — газ — процессы разделения газовых смесей путем избирательного поглощения из них одного или нескольких компонентов селективными растворителями (абсорбция) и противоположные процессы выделения растворенных в жидкости газов (десорбция). Наконец, в системах жидкость —пар проводятся процессы разделения жидких смесей (дистилляция и ректификация). [c.402]

Богатые металлом растворы, выходящие из отвалов, направляются для сбора в пруды для перекачки на перерабатывающее предприятие, где искомый металл может быть извлечен. Металл извлекают или простым осаждением, или более сложным путем, включающим либо ионный обмен, либо экстракцию растворителем для концентрации и удаления металла из выщелачивающего раствора. Дальнейшее извлечение производят либо электролизом, либо селективным осаждением. Отработанные выщелачивающие растворы, содержащие в основном растворенное железо, либо перекачиваются в окислительные пруды для регенерации, либо возвращаются прямо в кучи или отвалы. Прежде чем выщелачивающая жидкость может быть возвращена в процесс, в окислительных прудах происходит превращение двухвалентного железа в трехвалентное. Типичная схема переработки куч или отвалов медной руды выщелачиванием приведена на рис. 7.2 в ней экстракция растворителем используется для удаления и концентрирования меди из выщелачивающего раствора и предшествует электролитическому получению металла. [c.218]

Известные способы обессоливания могут быть классифицированы по нескольким признакам, например, по характеру использу емых физических процессов разделения. При этом в первую группу войдут методы, основанные на фазовых превращениях воды (дистилляция, разделение вымораживанием, гидратное разделение), во вторую — с использованием мембран (электродиализ и обратный осмос), в третью — с использованием ионоселективных свойств твердых веществ и жидкостей (ионный обмен и экстракция растворителями). [c.542]

Урановая руда, поступающая из рудника, содержит обычно несколько десятых процента урана, и чтобы понизить стоимость доставки, урановая руда вблизи рудника перерабатывается в концентрат (рис. 1. 11). Обычно применяются следующие процессы концентрирования урана выщелачивание, осаждение, экстракция растворителями и ионный обмен. [c.17]

Из рис. 11.1 можно видеть, что, если необходимо фазовое разделение отходов, альтернативными методами могут быть осаждение под действием гравитационных сил, фильтрование, коагуляция — флокуляция, флотация, выпарка, центрифугирование для извлечения отдельных компонентов — ионный обмен, сорбция, методы мембранного разделения (обратный осмос, диализ и электродиализ, ультрафильтрация), выпарка, отгонка паром, экстракция растворителями для химической обработки — нейтрализация, осаждение, окислительно-восстановительные процессы, гидролиз, электролиз, сжигание, катализ, фотолиз для биологической очистки — аэробная обработка в аэраторах, биофильтрах, прудах и полях орошения и анаэробное разложение. В некоторых случаях отходы не подвергаются никакой обработке, а удаляются путем закачки в море, складирования в шламохранилищах и на свалках, закладки в подземные слои или сжигаются. [c.41]

Технология производства синтетического каучука, синтетического спирта и ряда смежных продуктов органического синтеза предусматривает в ряде процессов первичную очистку сточных вод, основанную на отгонке углеводородов в токе водяного пара, экстракции органических веществ различными растворителями, ионном обмене, каталитическом окислении органических веществ, выделении ингредиентов в виде плохо растворимых соединений и др. [c.29]

Другие процессы, например те, которые основаны на ионном обмене или осаждении, описаны в соответствующих главах. Следует отметить, что ТТА-процесс в некоторых случаях может быть заменен, например, последовательными циклами экстракции ТБФ, хотя надо отметить, что часто оказывается выгодным при последовательных циклах экстракции использовать различные растворители. [c.145]

К физико-химическим способам очистки сточных вод следует отнести флотацию мелкодисперсных взвесей, их коагуляцию при помощи коагулянтов и флокулянтов, адсорбцию растворенных примесей (на активированном угле, золе, шлаках), экстракцию их растворителями, отгонку с водяным паром, ионо-обмен и т. п. Флотацию тонких взвесей и их коагуляцию чаще относят к механической очистке, хотя они основаны на физико-хи-мических процессах (см. ч. I, гл. VII). Эти операции, а также фильтрацию производят непосредственно после удаления крупных взвесей приемами грубой механической очистки. [c.276]

Так как многие из образовавшихся изотопов имеют малые периоды полураспада, то топливо в реакторе накапливается в течение —100 дней и за это время оно остывает (теряет радиоактивность). По истечении этого времени только 9 или 10 элементов, получившихся в процессе деления, представляют интерес с точки зрения технического использования. Главные процессы разделения, которые используются, включают осаждение, ионный обмен, экстракцию растворителем и испарение. Также используются колонки для экстракции растворителем, поскольку U02(N03)2 может экстрагироваться органическим растворителем. Для удаления небольшого количества необходимого вещества путем осаждения из большого объема удобно использовать носитель . Носителем является вещество, добавленное в большом количестве к раствору микроэлемента и образующее осадок, с которым и уносится микроэлемент. [c.738]

Из перечисленных выше методов лишь дистилляция, электродиализ и обратный осмос разработаны до степени, которая позволяет рассматривать их как промышленные. Дистилляция дает возможность обрабатывать воду любой солености, включая морскую, в то время как электродиализ и обратный осмос можно применять лишь для воды сравнительно низкой солености. Ионный обмен в настоящее время применяется главным образом в завершающей стадии получения высокочистой воды, используемой в ядерных реакторах и в других агрегатах. Использование ионного обмена для умягчения пресной воды продолжается, однако применение этого процесса для широкого диапазона операций обессоливания ограничено высокой стоимостью регенераторов. Разделение вымораживанием применяли в течение недолгого времени на Ближнем Востоке до сооружения больших установок дистилляции. Экстракция растворителями и метод гидратного разделения до настоящего времени находятся на стадии лабораторных разработок. Развитие метода осаждения тормозится из-за отсутствия дешевых реагентов для осаждения хлорида натрия, составляющего основную часть солевых компонентов морской воды. [c.531]

Процессы разделения и предварительного концентрирования должны быть экспрессными и избирательными. Многие химические и физические методы пригодны для разделения и предварительного концентрирования загрязняющих неорганических веществ. Наиболее часто используемые методы включают выпаривание, образование хелатов и экстракцию растворителем, ионный обмен, соосаждение, хроматографию (газовую, жидкостную и тонкослойную) и электрохимические. Последние два метода обсуждались ранее. [c.625]

Следует подчеркнуть, что в большинстве обсуждаемых случаев новым в данной главе является лишь применение предлагаемых процессов к основным процессам аффинажа. Ионный обмен и экстракция органическим растворителем широко применяются в производстве рудных концентратов [1 ]. Так называемый мокрый процесс получения зеленой соли, упоминавшийся выше (п. 2), возник на основании исследований, относящихся к ранним работам по планам развития атомной энергии [2]. Первые исследования по возгонке фторидов были проведены в связи с переводом в UFg тетрафторида урана [3], руды [4] и концентратов. Более поздние экспериментальные исследования были направлены на разработку метода фторидной возгонки для количественного извлечения урана из шлака [5—9]. Последние исследования показали перспективность разработки метода фторидной возгонки для обработки шлаков, причем этот процесс будет конкурировать со старыми процессами карбонатного выщелачивания [10] и осаждения аммонийуранилфосфата [11]. [c.490]

Из других типовых процессов, используемых в солевой технологии, наибольшее значение имеют операции разделения солей, находящихся в твердых смесях или растворах. Помимо описанных выше процессов кристаллизации и выщелачивания, к ним относятся ионный обмен, экстракция веществ неводными растворителями, флотация, гидросепарация и некоторые другие. Эти процессы рассматриваются ниже при изучении конкретных производств. [c.252]

В настоящее время описан ряд методов разделения циркония и гафния дробная кристаллизация [1], дробное осаждение [2], термическое разложение некоторых соединений, сублимация, ректификация [3, 4] и дистилляция галогенидов и их молекулярных соединений [5, 6], частичное восстановление хлоридов [7], адсорбция и ионный обмен [8—12], экстрагирование органическими растворителями и т. д. Основным требованием к методу разделения наряду с его высокой селективностью является простота получения химического соединения, применяемого в процессе разделения, и возможность его использования при дальнейшей переработке. В большинстве исследований отдается предпочтение экстракции, так как только этот метод наиболее удачно совмещает высокую селективность с возможностью организации противоточного непрерывного процесса. В качестве экстрагента наибольшее распространение получил ТБФ, преимущественно извлекающий цирконий из азотнокислых растворов [13—15]. Широко применяются также кислородсодержащие соединения типа эфиров или кетонов, извлекающие прайму щественно гафний из сернокислых растворов, содержащих роданистоводородную кислоту [16—17]. [c.117]

Переработка. 5 — экстракция растворителем Н — ионный обмен V — дистилляция фторидов Р — методы осаждения Н — высокотемпературные (пиромегаллургические) процессы Я—возникают проблемы обработки расгворов вследствие разбавления продуктов деления легирующими примесями и т.д. [c.37]

Общие уравнения реакций ионного обмена уже рассматривались в предыдущих статьях настоящего сборника. Основной факт, который нужно нм еть в виду при рассмотрении ионообменных реакций с участием алкалоидов, заключается в толг, что в водном растворе алкалоиды образуют катионы большого размера путе.Аг присоединения ионов водорода, которые в свою очередь могут подвергаться обмену. Чтобы удалить столь крупные катионы из дгассы нонита после того, как они были адсорбированы, приходите обра-п аться к специальным методам [7 10]. Извлечение доллсно производиться щелочью, которая переводит алкалоиды в форму свободного основания. Ввиду ограниченной растворимости основание остается в норах ионита. Затем следует стадия избирательной экстракции растворителями можно объединить обе стадии вместе, применяя щелочной органический растворитель. Эти процессы подробно рассматриваются Сасманом и сотрудниками [13]. Первый процесс можно схематически представить следующими уравнениями, [c.360]

Для выделения двух основных антибиотиков — неомицина и стрептомицина — применен в промышленном масштабе ионо-обмен как основной процесс. В 1953 г. производство стрептомицина в США достигло 187 т. Производство стрептомицина является основной областью применения ионитов в фармацевтической промышленности. Ионообмен для извлечения пенициллина был объектом обширных исследований, но современное производст1БО его основано на экстракции растворителем. Хлоротетрациклин и окситетрациклин получаются путем осаждения хлорамфени-кол — новый продукт, который производится методами синтеза. [c.584]

В некоторых случаях можно разработать методы определения одного металла в присутствии других, используя различия в скоростях образования и диссоциации комплексов, т. е. используя кинетические, а не термодинамические свойства. Это может потребовать, чтобы аналитический метод или только отдельный процесс, например процесс разделения осаждением, экстракцией органическими растворителями или ионным обменом, был бы достаточно быстрым по сравнению с образованием координационных связей. Наиболее вероятно, что такой прием будет полезным в том случае, когда лиганды обладают сильными полями (как, например, цианид-ион и хелатообразующие амины) при условии, что комплексообразование осуществляется с переходом от высоко- к низкоспиновому состоянию, с другой стороны, вследствие большой степени ориентации вокруг иона металла полидентатных лигандов типа EDTA их использование часто сопровождается малыми скоростями реакций. (Например, диссоциация комплекса Ni—EDTA.) Если связь обладает заметным ковалентным характером, то ее образование и разрыв часто также являются медленными процессами. [c.380]

Концентрирование микропримесей. Для концентрирования микропримесей элементов чаще всего применяют экстракцию не смешивающимися с водой органическими растворителями, соосаждение с коллектором, сорбционные процессы и ионный обмен, электрохимические методы [18]. Эти методы предполагают наличие особо чистых органических растворителей, коллекторов, применяемых для соосаждения, ионообменных смол, кислот, щелочей и других материалов с содержанием примесей, меньшим чем отделяемые количества. В большинстве случаев применяемые реактивы приходится дополнительно очищать перегонкой, кристаллизацией или иными методами. Для концентрирования примесей широко применяется удаление основной массы анализируемого материала. Эти методы применимы к элементам, образующим легколетучие соединения германию, титану, олову, селену, хрому, йоду, мышьяку, кремнию и другим. Предотвращение улетучивания микропримесей достигается переведением их в труднолетучие соединения. Например, при выпаривании плавиковой, соляной, уксусной и других кислот с навеской спектрально чистого угля в качестве коллектора для понижения летучести серебра, олова и железа добавляют серную кислоту [19]. [c.46]

В настоящее время известны следующие методы разделения и очистки радиоактивных элементов избирательное (селективное) осаждение, экстракция органическими растворителями, ионный обмен, фракционная перегонка и иирометаллургическая переработка (высокотемпературные процессы). Методы ионного обмена, фракционной перегонки (разделение в форме фторидов на диффузионных установках) и пирометаллур-гической переработки (вакуумная перегонка плутония из расплавленного урана при 1500—1800°), экстракция расплавленными солями или металлами для полного разделения и очистки радиоэлементов еще изучаются в лабораториях и проверяются на небольших опытных установках. [c.279]

Изучая влияние ароматических растворителей на карбенообразование, мы обнаружили очень удобный способ получения карбенов путем депротонирования солей 2а трет-бутилатом калия в ароматических растворителях (бензол, толуол) (способ А) [24]. Эта модификация способа депротонирования позволила получить с хорошими выходами достаточно чистые образцы 3,4-диарил-1,2,4-триазолин-5-илиденов За, (1 (64 и 51% соответственно). На первой стадии реакции происходит обмен ионов соли на т/ ет-бутилат, на второй - последующий распад трет-бутилата азолия на карбен и т/ ет-бутанол. Благодаря простоте осуществления процесса и отсутствию побочных процессов, способ А может рассматриваться как весьма перспективный для получения различных типов ГК. По сравнению с синтезом по Ардуэнго [4, 5], предлагаемая модификация исключает две дополнительные препаративные стадии (удаление тетрагидрофурана и экстракцию карбена бензолом). [c.282]

В литературе имеются различные взгляды на механизм сорбции элементов из смешанных растворителей анионитами. Так, Дж. Коркиш [см. 3] полагает, что имеет место сочетание двух процессов 1) анионный обмен комплексных ионов с противоионами обменника и 2) пеобменная сорбция (экстракция) нейтральных комплексов, вероятность образования которых достаточно велика в средах с малыми значениями ДП, или заряженных комплексов, способных образовывать прочные комплексы с анионом функциональной группы анионита при этом образуется комплекс с большим числом лигандов. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология