Д.И. Рябчиков, Е.К. Гольбрайх - Аналитическая химия Тория (1108745), страница 55
Текст из файла (страница 55)
из азотнокислых растворов при определенной кислотности в присутствии высаливателей )х)Н,)х)Оз или Са(ХОз)з используется преимущественно для отделения от элементов, предшествующих торию в периодической системе. На основании многочисленных работ, проведенных в этом направлении [208], установлено, что наиболее эффективная очистка тория достигается с метилизобутилкетоном, циклогексаноном, бутилцеллозольвом, дихлортрнгликолем, диэтйлцеллозольвом, бензилцеллозольвом, дибутилкарбнтолом, дибутокситетраэтнленгликолем ** и др. Для отделения индикаторных количеств тория наилучшим экстрагентом является пентаэфнр !1089, 1533]. Использование метилизобутил- и динзопропилкетонов дает удовлетворительные результаты в присутствии сильных высалнвателей — нитратов кальция нли алюминия — и обеспечивает полную очистку тория от р.з.
э. В случае применения )х)НхХОз в качестве высаливателя коэффициенты распределения нитрата тория не превышают 0,15, даже в растворах 10 М по нитрат-ионам, а при низких концентрациях нитрата коэффициенты распределения становятся практически ничтожными (0,01 и ниже). Последнее обстоятельство дает возможность осуществлять экстракцнонное отделение протактиния и урана от тория. Диэтилцеллозольв **" экстрагирует торий значительно лучше обоих упомянутых растворителей, но, к сожалению, реэкстракция тория разбавленными кислотами затрудняется значительной растворимостью в них реагента. Для проведения повторных экстракций рекомендуется, как и обычно, дополнительное подкисление водной фазы азотной кислотой.
Табл. 26 иллюстрирует эффективность экстракции индикаторных количеств тория из азотнокислых растворов описанными растворителями. ' Эфиры гликолей этилена называют целлозольаами и карбитолямв, ээ Пеитазфир. '*' Диэтиловый эфир этиленгликоля. Таблица 26 з!з лечение торно,ез ыы Лье оес. г»а зеле Иы зле отель Рестварателз Невтазфир Са~МОзй >1 ГЛ ~- аст о — (ззроиззб:) ение Гл ои рост ГЛ ОГЗЗ 1 $~~~~~~~ Ра, Лродулты деления Из лекаюший оаол- бо з яекаюШий раол- бо ра наа ааабор .е Ъ ып ч МН,МОР ТЛ, Огзз Метилизобутил- кетои 3.5 Са(МОеи Огзз гйф Лиэтилцеллозольв 2,5 8 70 — 80 70 СагМОей МН !ЧО. — Водный растбор окгтгюецоо ние Ра' з — Ооганинескй растбор Ол' Реп" еления Ионный ааиен Рларибание и кон ент ааание Отходи Экстракцяя ияликаторпых количеств торпа из азотиокпслых растворов !1089 1091 1гйз.
1551. !8Ч5! Кеслазеазп иле а »азы ло НМО М; елл енл ! и згззл ч ' Если пря лабавлеяии МНзтчОз обгцая моляриость становится 1О М. вкстракция торпа происходит пракгически полностью Сотрудниками Окриджской национальной лаборатории (США) [67) предложен технологический дистанционный процесс непрерывной противоточной экстракции трнбутилфосфатом *, называемый «торекс» (см рис. 27). Метод чрезвьшайно экономичен, обеспечивает извлечение более 99а)а ()хзз и Т)Рзз, а также отделение Ра '", обладаюшего высокой активностью, и продуктов деления (р.
з, э. и других элементов). После растворения облученного металлического тория ** или его окиси в избытке азотной кислоты, содержашей каталитические количества Р -иона, отделяют примеси***, вызываюшие затруднения при экстракции, а также удаляют избыток НЫОз упариванием. Раствор с «дефицитом кислоты» **** выдерживают при высокой температуре, разбавляк>т водой, вводят в среднюю часть первой экстракционной колонки н экстрагируют торий и (7хаз трибутилфосфатом, вероятно, в виде * Используется трибутилфосфат (ТБФ), разбавленный ииертяым рэс.
творителем парафяпавого ряда; см также стр. 120, 121. " Обычно ториевый блок раствор.пот вместе алюминиевой оболочкой в азотной кислоте. Катализатором прп растворении алюмиипя служат ионы ртути йлюмияий олпавремеяио пспользуется в качестве высалива. тела в процессе зкстракции тория трибутилфосфатом. '"' Ве, Зп Са. Мя, НЬ.
Ре. Сг и Нс 'е" Так обозначают недостаток свободной ННОз в растворах гиаролизоваииых нитратов, в данном случае — тория и алюминия, рН растворов составляет 2,01,0. комплексов ТЬ(ХОз)е ° ТВФ и (!Оз(ЫОз)т ° 2ТВФ. При этом Раза' и осколки остаются и водной фазе. Для удаления захваченных растворителем небольших количеств Ра"з и продуктов деления в колонку сверху вводят водный промывной раствор, Рис. 27 Схема отделения урана от облучеяиого торпа имеющий «дефицит кислоты» и содержащий Н,РО, (для улучшения очистки от Ра), а также А!(ЫОз)з.
Из водной фазы выделяют Ра'зз. Органическая фракция, в которой находятся ТЬазх, ТЬхае, ()'а' н некоторое количество Ра"з и рутения, поступает в середину второй колонки, где торий реэкстрагируется разбавленной НЫОз, подаваемой сверху, и отмывается от ()™ раствором трнбутилфосфата, пропускаюшимся снизу. Водный раствор, в который вместе с торием попадают ТЬтзе, небольшие количества Раз" и рутения, концентрируют в специальном нспарителе. В третьей колонке реэкстрагируют уран разбавленной НгчОз, после чего раствор пропускают через колонку с силикагелем для отделения следов ЫЬ, Хг и Раз'з, затем — через ионообменную смолу для удаления следов тория и продуктов коррозии; наконец, уран сорбируют на большой колонке с ионообменником и подвергают дальнейшей очистке.
Коэффициенты очистки и разделения ТЬ и П в процессе торекс приведены в табл. 27. Для регенерации 1 хзз из облученного металлического торна разработаны процессы интерим-23 и гексон-23. Процесс интерим-23 применяется после очень короткой выдержки об- Таблица 29 Лагердфы лавффвцяелге аевстле Кавффвцвепт аеесгял после третьей прв «алая выдм левая Прадунг делеяяя общая после перачяст вай ла ле ланка Кавффвцвевг после второй колонки 6.8 10в 3 1О" 1.6 10е 8,6 Сумма р. з.
з Цнрконнй Ннобнй Рутений . очистки от т - активно- стн Ра™в очистки от р - активности редкоземельных злемен- тов очистки Оввз н ТЬ, 4,30 4,30 ! цикл 5.30 3,00 5,30 3,00 очистки от Т - актнвн о- стк Ра'м очистки от 8- актнвн о- стк редкоземельных зле- ментов разделения 1!дев н ТЬ . 4,6( 6,84 7,30 8,30 5,00 7.30 6,84 4,30 4,23 Н цикл 6,30 4.30 8,30 7.30 Таблица 28 Исдадяый аблучеяяый негереел Вадвый рествардгель Выселяве- таль Оргееячесляй ресгворвгель пр и ТЬ (оболоч- ка нз АП НХОа катали.
затор Р Н(ЧОв, катализа- торп +Нйт+ Иптернм - 23 . Ицтеркм - 23 . Гексон А1(ЫОе!в, Н(ЧО, А 10ЧОзЬ*' Н(ЧОа (,5% -кый ТБФ в углеводородах 42,5ы-ный ТБФ в углево- дородах ТЬ (оболоч. ка нз А11 ТЬ (оболоч- ка нз Ай НХОе катализа- тор Е +Над+ А((ЫО Ь Н(ЧО Горско Таблнца 27 Коаффкцнентм очнсткн н разделенна ТЬ н 0 в процессе торекс [!26] лученного материала и в основном напоминает процесс торекс. Для материалов с большим временем выдержки используется процесс гексон-23, не обеспечивающий эффективного отделения от Ра'".
Экстракцию 1.Рз' гексоном осуществляют в присутствии высалнвателя нитрата алюминия с дефицитом кислоты. Коэффициенты очистки Нйзз от торна — более 10', от продуктов деления — выше 1О'. Условия проведения описанных процессов суммированы в табл. 28, 29. Процессм хнмкческого разделеннн Пм', Ра н ТЬ [!26] Козффнцненты очистки торна от продуктов деленна [34] В табл.
29 приведены коэффициенты очистки тория от продуктов деления, полученные экстракцнонным методом с ТБФ. Для регенерации неиспользованного ядерно(о горючего водного гомогенного реактора н, в частности, переработки материала торневой зоны воспроизводства применяют методы осаждения, нонообменной хроматографии, экстракцни, кристаллизацию нитратов или сочетание нескольких методов. Фергусон (197] считает заслуживаюшнм внимания комбинированный метод, основанный на осаждении более 95о(о Райм на МпОт в качестве носителя из ! М раствора нитрата тория в Н]ч[Оз с последуюшим экстракцнонным отделением трнбутнлфосфатом [] и Т]( от осколков, а также описанные выше ионообменные н экстракцнонные методы.
Несмотря на то, что избирательная кристаллиаацня из кипяшнх концентрированных растворов ннтратон, 16 М по НХОз, дает возможность выделить примерно 80о(о Т[( с коэффициентом отделения от р. з. э., равным !О, а от урана и других продуктов деления — более !00, метод значительно сложнее для выполнения, чем приемы экстракцин или хроматографии. Продолжение приложения 1 е .ч Чнтерету- ов Кр и твллогрвфн Соединение еес вв системе Параметры решетнн ч .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
