Трибутилфосфата растворов нитрата уранила

Рис. 6-32. Схема очистки водного раствора нитрата уранила экстракцией 20% раствором трибутилфосфата в керосине (температура экстракции 24 °С, реэкстракции 46 °С)

Для системы раствор нитрата уранила —азотная кислота—раствор трибутилфосфата концентрация свободного трибутилфосфата, выраженная через концентрации уранила и кислоты в органической фазе, будет [c.220]

Из растворов нитратов метилизобутилкетон экстрагирует уран в виде молекулярного соединения с нитратом уранила. При достаточном содержании азотной кислоты уран в органическую фазу извлекается в виде оксониевого соединения [UOg (МОз)з]Н- ОС(СНз)(С4Н ). Избирательность экстракционного отделения приблизительно такая же, как и с применением трибутилфосфата. Указывается, что в случае применения в качестве высаливателя нитрата аммония имеет место более полное отделение урана от продуктов деления, чем при применении других высаливателей. Большая селективность отделения имеет место в отсутствие свободной азотной кислоты. Увеличение кислотности экстрагируемого раствора от дефицита в 0,1УИ по HNO3 (за счет частичной нейтрализации раствора нитрата алюминия, применяемого в качестве высаливателя) до ее концентрации в растворе, равной 0,1 AI, повышает коэффициент распределения осколков в 42 раза 121]. Вследствие высокой экстракционной способности метилизобутилкетона полное извлечение урана достигается в соответствующих условиях при однократной экстракции равным объемом метилизобутилкетона. [c.299]

Методы аффинажа, применяемые в США. На заводе Комиссии по атомной энергии США в Фернолде, Огайо, очистку урана производят методом экстракции тр ибутилфосфатом [10] по схеме, изображенной на рис. 4. 5. Окись урана или другой урановый концентрат растворяют в азотной кислоте и направляют в экстракционную колонну. В колонне водный раствор, нитрата уранила по методу противотока экстрагируют раствором трибу-тилфосфата в керосине. Нитрат уранила с трибутилфосфатом образует комплекс иОо (Н0д)2 2ТВР, который растворяется в керосине и экстрагируется им. Керосиновый раствор, вытекающий из верхней части экстракционной колонны, промывается небольшим количеством разбавленной азотной кислоты в промывной колонне с целью удаления оставшихся следов примесей и направляется в реэкстракционную колонну, в которой нитрат уранила реэкстрагируется большим количеством холодной воды. Водный раствор очищенного нитрата уранила, выходящий из нижней части реэкстракционной колонны, упаривают досуха и затем прокаливают до иОд, являющейся конечным продуктом процесса аффинажа. Разбавленную азотную кислоту и окислы азота, образующиеся при упаривании и прокаливании, а также отработанные водные растворы, поступающие с экстракционных колонн, направляют на установку для регенерации азотной кислоты с целью ее повторного использования. Водный раствор, посту- [c.149]

Для того чтобы увеличить переход экстрагируемого компонента из водного раствора в органический растворитель, часто вводят в водный раствор высаливатель. Например, при экстракции уранилнитрата из азотнокислого водного раствора эфиром вводят в этот раствор нитраты аммония, железа и кальция, которые увеличивают переход урана в эфир. Нитрат алюминия, получающийся при растворении алюминиевых оболочек в которых находится облучаемый уран, способствует последующей экстракции урана керосиновым раствором трибутилфосфата. [c.441]

Рис. 6-29. Равновесные концентрации нитрата уранила в водной фазе и в 30% растворе трибутилфосфата в керосине при 25°С [69

Для избежания трудностей, связанных с реэкстракцией урана в водную фазу, был предложен ряд методов определения урана непосредственно в получаемых экстрактах [540, 790, 505]. Так, например, Пейдж, Эллиотт и Рейн [790] экстрагируют нитрат уранила растворами трибутилфосфата в изооктане и определяют уран По собственному светопоглощению полученного экстракта при 250 ммк (см. стр. 114), обусловленному присутствием молекулярного Соединения трибутилфосфата с нитратом уранила. Гилл, Ролф и Армстронг [540] экстрагируют нитрат уранила растворами трибутилфосфата в четыреххлористом углероде и определяют уран фото- [c.297]

Зависимость концентрации нитрата уранила в фазе органического растворителя (у) от его концентрации в водном слое х) носит довольно сложный характер. Типичные формы кривых распределения показаны на рис. 2.33 [215]. Дак видно из рисунка, кривая может иметь три характерных участка начальный—-вогнутый, средний — выпуклый, последний — пологий, приближающийся к горизонтальному. Для н-бутилового эфира имеет место только один первый участок, для этилового— два и для трибутилфосфата — все три. Сложная форма этих кривых связана с неидеальностью растворов нитрата уранила как в водной, так и в органической фазе и находит объяснение при более подробном термодинамическом рассмотрении процессов экстракции. [c.96]

Регенерация азотной кислоты. Проведение этой операции обусловливается как экономическими соображениями, так и необходимостью очистки сливных вод и отходя щих газов. На регенерацию поступают разбавленные растворы азотной кислоты после растворения технических концентратов и последующей экстракции урана трибутилфосфатом, отфильтрованные от нерастворимого остатка, и все пары, образующиеся при растворении в азотной кислоте технических концентратов, упаривании раствора нитрата уранила и прокаливании его расплава. Окислы азота улавливаются из отходящих паров в обычной поглотительной аппаратуре. Пары, выделяющиеся при упаривании, содержащие меньше окислов азота, предварительно пропускают через дистилляционные колонны для удаления водяных паров. [c.232]

Экстракции подвергаются также взвеси, полученные путем вываривания руды с азотной кислотой [334]. На рис. 6-33 приведена схема установки для экстракции исходных растворов, содержащих во взвешенном твердом веществе 0,5—0,75% и. В первой колонне происходит экстракция нитрата уранила трибутилфосфатом (вместе с некоторыми примесями), во второй—очистка органической фазы промывающей водой, в третьей—обратная экстракция нитрата уранила. Из-за образования осадков и коррозии в работе установки возникают некоторые затруднения. [c.430]

Выбор органического растворителя зависит от следующих факторов от селективности растворителя по отношению к нитратам уранила и плутония, легкости извлечения урана и плутония из органической фазы (после первичной экстракции), от химической и радиационной стойкости растворителя, его поверхностного натяжения, возможности регенерации растворителя, вязкости получаемых растворов, токсичности, воспламеняемости, а также стоимости растворителя. Некоторые растворители (метилизобутилкетон, циклогексанон и трибутилфосфат) обладают всеми свойствами, требуемыми в процессах выделения и очистки урана, плутония и продуктов деления из растворов облученного металлического урана или тория. [c.282]

К 1—5 мл анализируемого раствора приставляют 25 мл 60%-ного нитрата аммония, содержащего 0,25% комплексона III, затем добавляют разбавленный раствор аммиака (1 1) до pH 2,5—3,0 (до перехода фиолетовой окраски метанилового желтого в слабо розовато-желтую) и экстрагируют уран 15 мл 20 о-ного раствора трибутилфосфата в четыреххлористом углероде органический слой фильтруют через сухой фильтр в другую воронку. Экстрагирование повторяют еще раз 10 мл 20%-ного раствора трибутилфосфата в четыреххлористом углероде. Объединенные экстракты промывают 25 мл 60%-ного раствора нитрата аммония и после отделения водной фазы реэкстрагируют уран из органической 15 мл 0,005%-ного раствора хлорфосфоназо в буферной смеси с pH 5,2 (25 г ацетата натрия н 5 мл ледяной уксусной кислоты в 1 л раствора). После отделения органической фазы оптическую плотность окрашенного водного раствора измеряют на спектрофотометре при 605 ммк в кювете с толщиной слоя 10,ил(. Раствором сравнения служит 0,005%-ный раствор хлорфосфоназо. [c.139]

Из растворов нитратов трибутилфосфат экстрагирует уран в виде молекулярного соединения иОо(КОз)о-2 ( 14 0)3 РО [149, 584, 717]. [c.296]

К числу экстрагентов, образующих с нитратом уранила молекулярные соединения, относятся простые эфиры, спирты, кетоны, альдегиды и сложные эфиры. Поэтому кроме рассмотренных экстрагентов (диэтиловый эфир, метилизобутилкетон, этилацетат, трибутилфосфат) многие другие соединения, принадлежащие к вышеперечисленным классам органических соединений, также являются пригодными для экстрагирования урана в виде молекулярных соединений с нитратом уранила или с другими его солями. Так, например, для экстракционного отделения урана из растворов нитратов были рекомендованы дибутиловый [30, 36, 92], диизопропиловый [21] и дигексиловый [639] эфиры, которые экстрагируют уранилнитрат, подобно диэтиловому эфиру. Некоторое отличие заключается в меньшей растворимости их в воде. Кроме того, извлечение нитрата уранила экстрагентами одного и того же класса, образующими с ним сольватные комплексы, возрастает с ростом отношения числа содержащихся в молекуле экстрагента атомов кислорода к числу атомов углерода [545, 700, 968]. [c.301]

Дибутиловый эфир тетраэтиленгликоля (пентаэфир) применялся главным образом для отделения урана от продуктов деления. По своей способности экстрагировать уран из растворов нитратов пентаэфир занимает промежуточное положение между диэтиловым эфиром и трибутилфосфатом. Основным недостатком пентаэфира является его нестойкость по отношению к растворам, содержащим азотную кислоту [21, 272]. [c.303]

Монацит также можно разлагать едким натром с последующим растворением образующихся гидроокисей в соляной кислоте. Из полученного раствора торий дважды переосаждают в виде сульфата, после чего обработкой едким натром сульфат тория переводят в гидроокись. Последнюю растворяют в азотной кислоте, и небольшим избытком оксалата при 60° осаждают торий. Затем торий из оксалата переводят в нитрат и из азотнокислого раствора экстрагируют уран 5% раствором трибутилфосфата в керосине. Очищенный таким образом торий снова [c.503]

Торий, уран, некоторое количество протактиния и продуктов деления, находящиеся в органической фазе, вводят в середину разделительной колонны. Сверху поступает раствор слабой азотной кислоты, который захватывает торий и небольшое количество Водный раствор промывается трибутилфосфатом, поступающим снизу колонны. Полученный раствор нитрата тория поступает затем для концентрирования в испаритель. [c.629]

Когда комплексообразующие соединения в растворителе близки к насыщению экстрагируемым компонентом, дальнейшее увеличение концентрации последнего в водной фазе приводит к уменьшению его коэффициента распределения. Это яв ение наблюдалось при распределении нитрата уранила [6, 17, 18] и нитратов циркония и гафния [13] между водными растворами нитратов и раствором трибутилфосфата в керосине. [c.218]

В табл. 6. 3 приведены коэффициенты распределения нитрата уранила между водными растворами азотной кислоты и 40%-ным раствором трибутилфосфата в керосине, полученные Гольдшмидтом и др. [6]. При постоянной концентрации азотной кислоты наблюдается понижение коэффициента распределения с увеличением концентрации уранила. Мур [18] показал, что это может быть объяснено установлением равновесия для следующих реакций [c.218]

Из исходного азотнокислотного раствора уран и плутоний экстрагируют трибутилфосфатом, разбавленным инертным углеводородом (60— 70% изооктана или керосина, обладающих малой вязкостью и плотностью и невысокой летучестью). Трибутилфосфат в присутствии соответствующего разбавителя избирательно экстрагирует плутоний и уран, которые отделяются таким путем от продуктов деления и алюминия. Это обусловливается комплексообразованием трибутилфосфата с нитратами плутония и уранила и растворимостью комплексов в избытке ТБФ. Применяемый трибутилфосфат должен быть очень чистым особенно важно отсутствие моно- и дибутилфосфорных кислот. [c.283]

Тиогликолят был использован и как реагент для автоматического определения урана [1019] в сбросных растворах сложного состава, содержащих 2—100 мг л U. После смешивания с раствором нитрата уран извлекали трибутилфосфатом, разбавленным керосином, в колонке роторного типа. Вымывание урана из этого раствора в другой такой же колонке производили раствором тиогликолята. аммония этот реагент давал с ураном прочный комплекс, оптическая плотность которого при 420 ммк не изменялась при изменении концентраций нитратов, аммиака и тиогликолята, [c.126]

В технологии урана жидкостная экстракция была впервые применена для очистки металла от примесей редкоземельных элементов. При этом в качестве экстрагента использовался диэтиловый эфир. В дальнейшед[ экстракционные процессы стали использовать в аффинаже ураиа (переработка растворов нитрата уранила с применением гексона, трибутилфосфата), а также.для иопутного извлечения урана из технической фосфорной кислоты (экстрагент — диалкилпирофосфорная кислота). В последние годы найдены экстрагенты и разработаны процессы выделения урана пз сернокислых растворов, получаемых при выщелачивании руд (экстрагенты — алкилфосфорные кислоты и органические амины). [c.160]

Схема экстракции нитрата уранила 30% раствором трибутилфосфата из водного раствора 3,5/И HNOз представлена на рнс. 6-32 1356 . Содержание урана в сырце (сточные воды) составляет 2—40 г/л, объемное отношение исходного раствора, растворителя, воды для обратной экстракции и вымывающей кислоты равно 1 1 1 0,2. [c.430]

Пейдж, Эллиот и Рейн предложили метод [790], основанный на измерении оптической плотности комплекса урана с трибутилфос-фатом в ультрафиолетовой части спектра при 250 ммк. Нитрат уранила экстрагировали из 6 М раствора нитрата натрия в 25%-ный раствор ТБФ в изооктане при невысокой кислотности (pH 3), так как азотная кислота, экстрагируемая в трибутилфосфат, сама сильно поглощает в ультрафиолете. Молярный коэффициент поггшения уранил-трибутилфосфатного комплекса ,, = 2400. Метод [c.113]

Имеется сообщение об определении следов урана в нитрате тория люминесцентным методом [1059], причем торий связывают в комплекс с ЭДТА, уран экстрагируют 5%-ным раствором трибутилфосфата в керосине при pH 2,5, высаливатель — Са(ЫОз)а. После промывания органической фазы насыщенным раствором нитрата аммония уран реэкстрагируют в водную фазу и определяют флуориметрически. [c.161]

Уран во внешней среде определяют методом радиометрического анализа путем измерения а-активности сухих и зольных остатков проб с помощью сцинтилляционных детекторов на основе открьггых кристаллов sI(Tl), импульсных ионизационных камер и полупроводниковых кремниевых детекторов. Определение Mraqpo-количесгв урана в почве проводят фотометрическим способом. Он заключается в экстракции урана трибутилфосфатом из раствора нитрата аммония и трилона Б и реэкстракции раствором арсеназо III. Реэкстракт разбавляют концентрированной азотной кислотой, обработанной мочевиной, и анализируют на фотоколориметре с красным светофильтром. Чувствительность метода 10 г/проба погрешность +20%. При определении урана в других минеральных пробах применяют следующий метод. Пробу разлагают плавиковой кислотой, экстрагируют уран этилацетатом и после реэкстраыцш определяют его колориметрически в виде комплекса с арсеназо III. Чувствительность этого метода [c.287]

На заводе в Фернолде применяются пульсирующие колонны из нержавеющей стали. Эти колонны, так же как и другое оборудование для контактной жидкостной экстракции, будут описаны более подробно в гл. VI. Значения коэффициента распределения нитрата уранила между водным раствором азотной кислоты и раствором трибутилфосфата в керосине приведены Муром [16]. Подробные данные об этом, а также методы изучения характеристик колонн для экстракции нитрата уранила трибутилфосфатом будут рассмотрены в гл. VI. [c.150]

Коэффициент распределения нитрата уранила между вoднымvl растворами азотной кислоты и 40%-иым (по объему) раствором трибутилфосфата в керосине [c.218]

Сейдж и Вудфильд [40 ] опубликовали подробный отчет о применении пульсирующей колонны с перфорированными тарелками для экстракции нитрата уранила из разбавленной азотной кислоты растворами трибутилфосфата в керосине или четыреххлористом углероде. Было изучено влияние материала тарелок, размеров отверстий, свободного сечения, расстояния между тарелками, диаметра колонок, частотй пульсации, амплитуды пульсаций, концентраций в водной фазе, концентраций в органической фазе и направления экстракции. [c.252]

В общем случае взаимодействие комплекса [и02(Н0з)2(Ь)2] (здесь Ь— молекула нейтрального лиганда) с окружающими его молекулами растворителя может носить различный характер. Для небольших по размерам Ь с короткими алкильными цепями наиболее важны диполь-дипольные взаимодействия, водородная связь. В отличие от этилового эфира, для которого взаимодействие [иОг(МОз)2(Ь)2] с избытком растворителя слабое, обезвоженный нитрат уранила хорошо растворим в спиртах, имеющих гидроксильные группы, в кетонах и сложных эфирах с их высокоднпольной, легко поляризующейся карбоксильной группой, а также заметно растворим в высокодппольных ацетонитриле и нитрометане [191]. Если алкильные радикалы лиганда достаточно длинны, а связь уранил-иона с лигандами прочна, то комплексы [и02(М0з)2(Ь)2] будут растворимы не только в избытке растворителя, но и в таких инертных жидкостях, как бензол, ССЬ и т. п. Примером подобных сольватов могут служить комплексы нитрата уранила с трибутилфосфатом и трибутилфосфинокисью. [c.93]

К чистоте У. предъявляются весьма высокие требования. Так, содержание примесей элементов с большим сечением захвата нейтронов (В, Сс1, Ь , РЗЭ и др.> не должно превышать стотысячных и миллионных долей процента. Для очистки исходные технич. продукты обычно растворяют в азотной к-те. Эффективным способом очистки является экстракция нитрата уранила органич. растворителями (трибутилфосфат, метилизобутилкетон). Из очищенных азотнокислых р-ров кристаллизуют ураиилнитрат и02 (N03)2-61120 пли осаждают пероксид и04-2Н20, осторожной прокалкой к-рых получают иОд. Последнюю восстанавливают водородом до иОа, к-рую действием сухого-НР при 430—600° переводят в иГ4 — основное исходное соединение для ироиз-ва металла. У. производят преим. восстановлением иГ4 кальцием пли магнием. Выплавленные слитки переплавляют в вакууме я отливают заготовки необходимой формы, к-рые затем подвергают обработке давлением в нужные изделия. [c.175]

В присутствии тория, циркония и плутония (IV) предварительно прибавляют 5—10-кратный избыток этилендиаминтетрауксусной кислоты (для удержания указанных элементов в водном растворе) и экстрагируют уран 20%-ным раствором трибутилфосфата в четыреххлористом углероде 2—3 раза по 5—25 мл (в зависимости от объема водной фазы). Экстракты объединяют, промывают равным объемом 50%-ного раствора нитрата кальция и реэкстрагируют уран 2 раза по 10 мл 0,1 %-ным раствором триметас осфата натрия. Реэкстракты объединяют и при помощи рН-метра проверяют значение pH. Если оно окажется меньще 5, то прибавляют несколько микрокапель разбавленного раствора НН40Н (1 10) до pH 5. Полученным раствором заполняют кварцевую пробирку диаметром - 1,5 см и измеряют интенсивность люмине- [c.31]

Большинство солей уранила хорошо растворяется в воде. При этом ион иОг сохраняет свойственную его соединениям способность люми-иесцировать. Практически особенно важным соединением уранила является нитрат, хорошо растворимый в воде и в некоторых органических растворителях (этиловом эфире, трибутилфосфате и др.). На этом свойстве нитрата уранила основан процесс очистки урана от примесей других ме-галлов. [c.200]

Экстракция трибутилфосфатом. Трибутилфосфат (С4Нд)зР04 ( о-кращенно ТБФ) в смеси с разбавителем типа керосина избирательно экстрагирует нитраты уранила и плутония(1У), продукты же деления при этом почти не извлекаются. Как растворитель трибутилфосфат отличается от других растворителей следующими преимуществами более высокие коэффициенты очистки от элементов, являющихся р- и у-излу-чателями отсутствие необходимости применения солей в качестве высаливающих средств малая чувствительность к действию концентрированной азотной кислоты и радиации возможность без ухудшения условий экстракции смешивать ТБФ с другими органическими жидкостями, которые не растворяют уран, в связи с чем можно уменьшить вязкость раствора и облегчить таким образом разделение малая летучесть и высокая температура кипения (289°). [c.282]

В некоторых работах изучалась диффузия из одной фазы в другую и определялась зависимость концентрации от времени и расстояния до поверхности раздела фаз или зависимость количества диффундировавшего вещества от времени диффузии. При этом в ряде случаев предполагается, что на границе раздела фаз происходит химическая реакция например, мономер уксусной кислоты превращается в ее димер, гидрат нитрата уранила — в его сольват и т. д. Действительно, трудно представить, в частности, что при экстракции нитрата уранила или азотной кислоты растворами ТБФ сольват образуется в водной фазе, так как соответствующая реакция должна быть медленной вследствие малой концентрации ТБФ в водной фазе и, по-видимому, мала также скорость замещения воды трибутилфосфатом. Оландер [13], например, полагает, что экстрагируется азотная кислота, а уже затем в органической фазе образуется сольват. Другие авторы считают, что образование сольватов происходит на границе раздела фаз [14, 15]. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология