Селективная экстракция уран

Селективность некоторых экстрагентов используется в процессах жидкостной экстракции для получения металлов высокой степени чистоты. Например, ванадий можно экстрагировать из растворов, содержащих уран и ванадий, четвертичным аммониевым основанием либо алкилфосфатом [26]. Бериллий экстрагируется ди-2-этилгексилфосфорной кислотой из сульфатных растворов. Эта же кислота экстрагирует щелочноземельные элементы из радиоактивных сбросных растворов [27]. В химической промышленности экстракция применяется при производстве чистой фосфорной кислоты. В качестве экстрагента [28] здесь используются спирты С4—С . Жидкостная экстракция нашла применение также в технологии брома и его соединений, например тетрабромэтана [29]. [c.13]

Создание экстрагентов, позволяющих селективно извлекать ценные составляющие реакторного топлива (уран, плутоний, торий), привело к широкому использованию экстракционных процессов в технологии ядерного горючего. Помимо всего прочего, экстракция позволяет сконцентрировать вещества и тем самым уменьшить объемы сбросных высокоактивных растворов. [c.206]

Т. широко применяют в аналитич. химии для отделения и разделения элементов методами экстракции, для концентрирования при определении следов металлов, при переработке ядерного горючего, разделения элементов, близких по химич. свойствам, как, напр., редкоземельных или трансурановых элементов. К преимуществам Т. как экстрагента относятся высокие коэфф. распределения ионов металлов в системе вода—Т.— органич. растворители, что позволяет в большинстве случаев достигнуть практически полного извлечения, нелетучесть в широком интервале темп-р, вследствие чего работа с пим безопасна, малая растворимость в воде, малая чувствительность к радиоактивным излучениям, химическая инертность. Из р-ров нитратов Т. экстрагирует U ( 1), Се (IV), Zr, Hf, Th, Pu (IV), Ru (VI), РЗЭ, Np (IV), Np (VI), Am (VI), Au (IJI), Fe (III), S , Pa (IV). При определенных условиях уран может быть отделен практически от всех элементов. Для экстракции Т. применяют в виде р-ров в различных органич. растворителях (бензол, хлороформ, спирты, эфиры и т. д.) при этом снижаются коэфф. распределения, но увеличивается селективность. Для повышения селективности, кроме того, имеет большое значение применение различных маскирующих комплексообразующих в-в (в особенности комплексонов), а также выбор концентрации Т. в инертном растворителе, концент-)ации высаливателей и концентрация азотной к-ты. [c.128]

Вначале первичным или слабо разветвленным вторичным амином экстрагируется торий экстракции урана и редких земель препятствует почти полное насыщение экстракта торием. Затем высоко селективным третичным или разветвленным вторичным амином экстрагируется уран последними (первичным амином) экстрагируются редкие земли. Все три продукта получаются высокой чистоты, легко отделяются друг от друга и от фосфатов. [c.208]

Более низкие капитальные и эксплуатационные затраты. Вследствие высокой экстракционной способности и селективности ТБФ по отношению к урану можно достигнуть высокого извлечения при достаточной чистоте продукта за один цикл экстракции. [c.149]

Авторы работ [815, 816] ставили целью разработать экстракционную схему переработки ОЯГ, основанную целиком на использовании ЧАО. Описаны результаты опробования намеченной схемы на модельных растворах. На 1 цикле совместно извлекались уран и плутоний. Затем уран отделялся от плутония промывкой экстракта слабым раствором НЫОз. Плутоний, практически полностью остающийся в экстракте, выделялся из него восстановительной реэкстракцией. Показана также возможность выделения плутония осаждением оксалата непосредственно из органической фазы. Авторы считают возможным применение схемы, основанной на экстракции ЧАО, вместо действующих схем с применением ТБФ без изменения оборудования. При этом предполагается, что вследствие большей радиационной устойчивости и более высокой селективности ЧАО, такая замена позволит перерабатывать ядерное топливо с меньшим временем выдержки и соответственно с большей активностью продуктов деления. Необходимо отметить, что до настоящего времени не опубликовано сведений о радиационной устойчивости нитратов ЧАО. Автор работы [324] предполагает, что она так же высока, как и для аминов, однако это вполне вероятное предположение пока экспериментально не подтверждено. [c.224]

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]

Например, ура н и ванадий, растворевные в водном растворе кислоты (раствор после выщелачивания из руд), можно разделить экстракцией керосином, содержащим алкнлфосфат, который селективно экстрагирует уран. Если воду рассматривать как экстрагент О, а органическую фазу — как экстрагент А, то содержание воды в исходном растворе равно D . В левой секции каскада, называемой секцией экстракции, уран экстрагируется органической фазой водный раствор, выходящий со ступени Г, имеет очень низкую концентрацию урана и содержит большое количество ванадия. [c.353]

Уран из вьпцелачивающих растворов извлекают методом селективной экстракции или ионного обмена. При этом получают концентрированные растворы. Далее уран осаждают, обезвоживают, высушивают и отправляют на завод для получения металлического урана или его соединений. [c.163]

Известно, что добавка нейтральных фосфорорганических соединений резко повышает коэффициент распределения урана. На рис. 8 показано влияние некоторых фосфорорганических соединений на экстракцию урана. Максимальное увеличение коэффициента распределения наблюдается в смеси Д2ЭГФК и триоктилфосфиноксида (ТОФО). Важно отметить, что добавка нейтральных фосфорорганических соединений не увеличивает экстракцию некоторых примесей, например железа, о позволяет селективно извлекать уран из технологических растворов, не прибегая к предварительному восстановлению окисного железа. [c.178]

Раствор Ы-бензоил-М-фенилгидроксиламина был использован для экстракции тория, урана и лантана извлечение элементов производили последовательно, по мере увеличения pH [20]. Установлено, что торий и уран можно отделить от лантана, но не друг от друга. Однако при использовании ЭДТУК (таким образом, как это делается в случае других экстракционных систем), вероятно, была бы возможна и селективная экстракция урана. [c.49]

При разработке некоторых других методов извлечения урана и тория также используется широкая прн.менимость и гибкость селективной экстракции. Торий, уран и редкие земли можно извлечь отдельно друг от друга из щелока, получаемого после сульфатного вскрытия монацитового песка [7, 19] [c.208]

Экстрагировать скандий можно также алкилфосфорными кислотами (Д2ЭГФК, ОКФ и др.), коэффициенты распределения скандия при этом могут быть более 100. Алкилфосфорные кислоты обладают меньшей селективностью, чем ТБФ, и вместе со скандием экстрагируют цирконий, торий, титан, железо, уран и другие примеси. В связи с этим экстракцию алкилфосфорными кислотами применяют главным образом для выделения скандия из бедных растворов с целью концентрирования в некоторых случаях они могут быть использованы и для очистки. Алкилфосфорными кислотами экстрагировать можно как из кислой, так и из нейтральной среды. [c.29]

На описанном явлении основан один из способов разделения смесей со смесями часто приходится встречаться при изучении биологических систем и продуктов ядерных реакций. Пару не-смешивающихся жидкостей, используемых как селективные растворители определенных компонентов смеси, встряхивают вместе с этой смесью затем двум растворам дают возможность отстояться и разделиться на слои. После этого каждый слой подвергают повторной экстракции с помощью дополнительного растворителя. Так, например, можно разделить смесь и02(Н0з)2 и Na l, применяя в качестве растворителей бутиловый спирт и воду соль уранила обладает боль- [c.219]

По данным Варнера [2043], различное отношение к экстракции нитратов тория и уранила проявляет нитрометан, являющийся селективным растворителем последнего, устойчивым к окислению и высоким концентрациям азотной кислоты. Максимальное извлечение уранилнитрата в органическую фазу происходит из растворов, насыщенных нитратом аммония и 5Л/ по НКОз при этом равновесная концентрация U02(N0з)2 в нитрометане составляет 0,255 г и02(К0з)2 на [c.141]

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]

Вместе с ураном в органическую фазу переходят почти все те элементы, которые извлекаются вместе с ним при экстрагированш с применением ацетилацетона. Применение комплексона П1 позволяет значительно повысить селективность экстракционного отделения урана (VI). Уран (IV) имеет совершенно другую экстракционную характеристику и способен экстрагироваться из более кислых растворов. Вследствие малой эффективности маски-руюш,их комплексообразуюш,их веш еств при отделении урана (1 ) избирательность его экстракции оказалась значительно ниже, чем для урана (VI). [c.306]

По данным Варнера [2043], различное отношение к экстракции нитратов тория и уранила проявляет нитрометан, являющийся селективным растворителем последнего, устойчивым к окислению и высоким концентрациям азотной кислоты. Максимальное извлечение уранилнитрата в органическую фазу происходит из растворов, насыщенных нитратом аммония и 5Л по НМОз при этом равновесная концентрация и02( 0з)2 в нитрометане составляет 0,255 г и02(К0з)г на 1 г фазы. Нитраты Си, Со, Ре " и Сг нитрометаном не экстрагируются. Распределение уранил-нитрата между нитрометаном и водой при 20° представлено в табл. 19 и на рис. 11. [c.141]

Фосфорномолибденовая кислота экстрагируется селективно, и ионы силиката, арсената и германата не мешают, в то время как при обычном методе определения по образованию фосфорномолибденовой кислоты названные ионы мешают определению. Уэйдлин и Меллон [26] исследовали зкстрагируемость гетерополикислот и установили, что 20%-ный по объему раствор бутанола-1 в хлороформе селективно извлекает фосфорномолибденовую кислоту в присутствии ионов арсената, силиката и германата. Предложенный ими метод позволяет определить 25 мкг фосфора в присутствии 4 мг мышьяка, 5 мг кремния и 1 мг германия. Более того, при экстракции удаляется избыток молибдата, поглощающего в ультрафиолетовой области. Измерение оптической плотности экстракта при 310 ммк обеспечивает увеличение чувствительности метода. Для получения надежных результатов необходимо строго контролировать концентрацию реагентов. Определению не мешают ионы ацетата, аммония, бария, бериллия, бората, бромида, кадмия, кальция, хлорида, трехвалентного хрома, кобальта, двухвалентной меди, йодата, йодида, лития, магния, двухвалентного марганца, двухвалентной ртути, никеля, нитрата, калия, четырехвалентного селена, натрия, стронция и тартрата. Должны отсутствовать ионы трехвалентного золота, трехвалентного висмута, бихромата, свинца, нитрита, роданида, тиосульфата, тория, уранила и цирконила. Допустимо присутствие до 1 мг фторида, перйодата, перманганата, ванадата и цинка. Количество алюминия, трехвалентного железа и вольфрамата не должно превышать 10 мг. [c.20]

Экстракционные методы выделения радионуклидов становятся всё более популярными в радиохимическом анализе. Наиболее часто они применяются для выделения урана. Как известно, более 150 лет назад французский химик Пелиго использовал экстракцию нитрата уранила диэтиловым эфиром для его очистки. Сейчас помимо простых эфиров применяют и более сильные экстрагенты ТБФ, МИОМФК и триоктилфосфиноксид. Однако следует иметь в виду, что эти экстрагенты не столь селективны для урана как диэтиловый эфир и при определённых условиях способны извлекать радионуклиды плутония, тория, циркония, редких земель и трансплутониевых элементов. [c.118]

Проблема хил ическоп очистки урана более сходна с проблемой извлечения урана из отработанных тепловыделяющих элементов, чем с проблемой извлечения урана из руды. Это объясняется тем, что уран находится в концентрированной форме и загрязнен небольшими количествами большого числа химических элементов, не в разбавленной сложной слшси, которая требует сложной специальной химической обработки. Таким образом, наиболее часто используемый метод очистки урана заключается в растворении в ННОз и экстракции селективным органическим растворителем, имеющим высокую емкость по урану. [c.187]

Реэкстракция путем конкурентного вытеснения может быть очень простым и эффективным методом при условии, если реэкстрагирующий агент можно ввести в экстракционную систему или удалить его перед очередным циклом. Например, реэкстракция сульфата уранила из органических растворов, получаемых при переработке урановых руд, осуществляется растворами хлоридов. Селективность при реэкстракции можно существенно повысить, если использовать разницу между экст-рагируемостью металла различной валентности. Общеизвестным примером может служить восстановительная реэкстракция плутония (1П) после экстракции его в виде (РзМН)гРи (МОз)б. В этом случае обычные восстановители (гидразин, гидроксиламин) не годятся для реэкстракции с одновременным восстановлением плутония (IV) из-за недостаточно высокой скорости протекания реакции восстановления. Восстановители же типа сульфамата железа или нитрата урана (IV) эффективно реэк-страгируют плутоний (IV). [c.139]

Экстракция с помощью ТТА нашла применение и для определения америция-243 путем выделения и последующего измерения активности дочернего вещества нептуния-239 [308]. Описана даже полная схема переработки ядерного горючего с помощью ТТА [309]. В этом процессе происходит вначале отделение плутония (IV) от урана и продуктов деления (за исключением циркония) экстракцией раствором ТТА в бензоле. Индикаторные количества продуктов деления, попавщие в органический раствор, вымываются раствором НЫОз. Затем плутоний селективно реэкстрагируется разбавленным раствором НМОз, в который для восстановления плутония (IV) до неэкстрагируемой формы плутония (III) вводится восстановитель. После экстракции плутония из водного раствора извлекается уран раствором ТТА в гексоне. [c.154]

Для повышения селективности экстракционного отделения урана с помощью ТБФ и других фосфорорганических соединений большое значение имеет применение различных комплексообразующих веществ, в особенности этилендиаминтетрауксусной кислоты, кото-)ая образует непрочные комплексные соединения с ураном [148]. Лроведение экстракции U в присутствии комплексона III позволяет отделить его практически ото всех элементов [1]. [c.184]

Описанная ниже радиохимическая методика дает хорошие результаты для производственных растворов, полученных из отходов процесса фторирования урана. Основные препятствия устраняются сочетанием осаждений фторида и гидроокиси лантана, с которым ионий количественно соосаждается. Уран, нептуний и плутоний эффективно удаляются, если они будут оставаться ше-стивалентяыми, так как в этом случае они образуют растворимые фториды. Осаждение фторида лантана является видоизменением аналогичного метода [62] осаждения плутония (III, IV) в присутствии плутония (VI). Железо (III) образует растворимый фторидный комплекс, и основная часть его удаляется на этом этапе. Заключительная экстракция [61] иония 0,5 М раствором теноилтрифторацетона в ксилоле удаляет применяемый в качестве носителя лантан, увеличивает селективность и обеспечивает получение невесомого слоя для измерения альфа-активности. [c.126]

Присутствие урана в почве может объясняться как загрязнением, так и естественными причинами. Следы урана часто встречаются в поверхностных и грунтовых водах, в почве и в горных породах. В высшем состоянии окисления (VI) уран образует растворимые соединения, которые легко переносятся водой и токсичность которых невелика. Поведение урана в окружающей среде и аналитические методы, применяемые для его определения, описаны в работах Коркича [21, 22], который разработал высокоэффективные и селективные методы выделения следов этого элемента из почвы, воды и горных пород. В этих методах используется как ионный обмен, так и экстракция органическими растворителями. Например, уран экстрагируют трибутилфосфатом вместе с железом, медью и другими металлами из 6 Л1 раствора НС1. Экстракт смешивают с метилцеллозольвом и разбавленным водным раствором НС1 до получения гомогенного раствора и пропускают его через колонку с анионообменной смолой. Железо, медь и другие" металлы в этих условиях образуют незаряженные ионные пары и не сорбируются смолой. Уран сорбируется и затем селективно элюируется 1 М раствором НС1. [c.366]

С точки зрения применимости в качестве фотометрических реагентов для определения урана исследовано очень большое число хелатообразующих реагентов. Однако многие из предложенных методов недостаточно селективны, так что в этих случаях требуется предварительное отделение урана. Уран от мешающих элементов можно отделить, например, экстракцией нитрата урана эфиром, метилизобутилкетоном, трибутилфосфатом, а также экстракцией при помощи теноилтрифтор-ацетона, купферона, диэтилдитиокарбамината и других реагентов [1116]. [c.404]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология