Экстракционное извлечение редкоземельных и трансплутониевых элементов

К недостаткам этого способа относятся сложность реэкстракции металлов из органической фазы, невозможность работы с растворами, имеющими высокое солесодержание, угроза образования третьей фазы. Также конечный водный раствор актиноидов содержит большие количества комплексообразователей, что затрудняет последующее образование с полученными концентратами.

1.10 Способ выделения РЗЭ и ТПЭ экстрагентом на основе хлорированного дикарболлида кобальта (ХДК). Рафинат с концентрацией азотной кислоты 0,3-0,5 моль/л после выделения цезия и стронция из ВАО, содержащий РЗЭ и ТПЭ, направляется на экстракцию ТПЭ и РЗЭ На фиг.1-3 изображены схемы линейного экстракционного каскада.

Фиг.1

Фиг.2

Фиг.3

Экстракционный каскад представляет собой десять аппаратов, расположенных в линию. Исходный водный раствор и экстрагент направляются противоточно.

Основным недостатком указанного способа выделения является низкий коэффициент извлечения РЗЭ и ТПЭ 98,1% Цель изобретения повышение коэффициента извлечения ТПЭ и РЗЭ, сокращение числа единиц экстракционного оборудования за счет увеличения эффективной емкости экстрагента и нестандартного проведения процесса.

Цель достигается тем, что после выделения цезия и стронция раствором ХДК раствор, содержащий РЗЭ и ТПЭ с концентрацией азотной кислоты 0,3-0,5 моль/л, направляют в экстракционный каскад. К линейной части каскада подключают отдельный экстракционный аппарат, соединяя его с аппаратом в линейной части, в который поступает исходный водный раствор (кислотность 0,1-0,6 моль/л) и органическая фаза раствор ХДК в нитробензоле, прошедшая через линейную часть каскада (фиг.3). Через этот отдельный экстракционный аппарат прокачивают органическую фазу, которая возвращается в аппарат линейного каскада, и реэкстрагент РЗЭ и ТПЭ азотная кислота с концентрацией > 2 моль/л. Органическая фаза, прокачиваемая через отдельный экстракционный аппарат и возвращаемая в аппарат линейного каскада, называется жидкой мембраной.

Применение способа позволяет поднять степень извлечения с 98,1 до 99,98% В качестве элементов, моделирующих поведение РЗЭ и ТПЭ, выбраны лантан и церий, так как различие коэффициентов распределения РЗЭ и ТПЭ в указанной экстракционной системе незначительно. [8]

Список литературы

1. Смирнов И.В.; Ефремова Т.И.; Цветков Е.Н.; Харитонов А.В.; Антошин А.Э., Способ извлечения редкоземельных и/или трансплутониевых элементов из кислых сред (Патент RU 2106030).

2. Б. Ф. Мясоедов, Л.И. Гусева, И.А. Лебедев и др. Аналитическая химия трансплутониевых элементов. M. 1972, С. 246.
3. N.V. Sistkova, V. Chotivka, J. Mobiusova. Effect of zirconium (IV) on the extraction of strontium by some acidic organophosphorus extractants. J. Inorg. Nucl. Chem. 1974, v. 36, N 5, pp. 1135-1139.
4. B. Wealer. Enhacement by zirconium of cations by organophosphorus acid l. Monoacidic phosphonates. J. Inorg. Nucl. Chem. 1968, v. 30, N 8, pp. 2233-2241.
5. A.C. Соловкин, A.B. Лобанов. Экстракция Np(IV) ди-н- бутилфосфорной и ди-изо-амилфосфорной кислотами из водных азотнокислых растворов. Радиохимия. 1993. T. 35, N 6, С. 63.
6. Способ переработки облученных твэлов. Патент SU 1804652 A3. 1993.
7. Зильберман Б.Я., Инькова Е.Н., Федоров Ю.С., Шмидт О.В. Способ экстракционного извлечения и разделения ТПЭ и РЗЭ из азотнокислых растворов (Патент RU 2106030)
8. Афонин М.А., Есимантовский В.М., Романовский В.В., Романовский В.Н. Способ выделения редкоземельных и трансплутониевых элементов из жидких высокоактивных отходов (Патент RU 2053308)