Способ экстракционной переработки жидких радиоактивных отходов

Способ экстракционной переработки жидких радиоактивных отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ ! ЕСЛУБЛИН

|д,с|".. г

« ь «;1ff 11|Ч 1|

li 1.; -31 Б ге "1 1) Ф:з е г

Я2

ГЕ С ;СГ7 11--! С

ГООУДАРСТИЕН1+?1Й ИОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЬГИЯМ

11РИ ГКНТ CCCP

1 (46) 07.07,92.Бюл. И- 25 (21) 436- . 176/26 (22) 16. 12. 87 (72) И. В. Смирнов, B. = . Бабаин

Н, П.Марты11ова и Г).Л.Яхлакова (53) 546. 36+546„42+546,65+546. 799:

: 66. 061, 5 (088. 8) (56) Патент Великобритании IW 013473, кл. С 0! П, ".7/00, l 965. (5 ) СПОСОБ ЗХСТРРКЦИОШ10!! !П,РЕРАБОТ1<«1, 1«11Л1: Д РАДП|Г)АкТ«1!«П1,1 От)О;10В (57) Изобретение относится к экстракционнОй TPxflo?Io i 1|и и моеке т быть кспольэова::|о д?|я извлечения x»?EE пх радиоактивных отходов f

° Изобретениe отнОсится к экстракцпОнной технологии и может быть использовано для извлечения щелочкь|х, щелочноземельн||х редкоземельных и актинидных элементов как в технологических, так и B аналитических целях.

Целью изобретения является г с вышение хк«ической и радиаееиокной устойчивости, уменьшение Бэрывопожароопасности экстрагента и улучшение гидродинамических свойств системь1, а тахяе

Обеспечение нзвлеченп", щелочных, щелочноземельных, реде«с:е1.:-:.и-:.-"ых и актинидных элементов.

П р и и е р 1,. В це.:,т-...фужееьех пробирках сиешивают "Ic 2 мл Органической и водной «Ьаэ . Бстряе:HB|«ют Б течение (51)5 С . 21 Р 9/04, С 01 D 17/00, С О1 Г 11/ 00 соедин е и ия полифто рэ ам сч|еи кь х сп|;ртов

Об|ней формулы (1) где P H,F;1 =П Р3=1l,арил и Б- — 4, пли голифторзамещенкь|х феколс Б поэ-БoJiя т БОБbfспть хкм11ческую 11 рад!1RIIИ онкую i?cтойч||вост1, "меньп|и 1 ь BBpbfBo пожароопаскость экстрагекта H улучл|lт| гидродьл«ам|1ческ||е свойстB«1 сис темы а испол1 эов Бк ие Б к Бчссь Бе экзот рагек а смесер саед |Бек is. Формулы {1) и Фосфорсргак |ческ11х 1..11сло.i,г1опс?11|ите |и., io обе спечпгают из Блс ские шелочкык, щелочкоэемелькых, редкоземельных и актHEIHp!lifõ элемент| |., 1 =.. и.

Ф-лы, 3 таб.л.

15 мин прп (22 2) С, разделяют Фазы центрифугпрованием и определяют кок- Q цектрации элемек TОB радиометрически Д по (-актквности радиокук?|илов цезия137, рубидпя-86, строкце«я-85, евро- «е« ппя-152 и амерелия-241. Исходная @О концентрация америция в водкой фазе ранна 10 моль /л, остальных элемен,тов — 2 .10 Змоль/л. РеэультатЫ пред-, ставлены ь табл. 1. Оки свидетельству|от о возможности извлечения эа один контакт 98,9Е цезия н 96,2! рубидия, д.

T,е, для извлечения 99,57 3tHK элементов достаточно двух контактов.

П p H и е р 2 100Х ФГС H раствор

1 моль/л п-трет-бути.-1фекола Б бекэоле обрабатываеот прп 25"B iе |ение 1 ч

1551132 раствором 18 г/л перманганата калия и 20 г/л гидроокиси натрия; или растворомм 2, 9 моль/л н итритa и атрия в смеси с 1 моль/л азотной кислотой в течение 3 ч; или облучают на (-пушке в контакте с 0,2 моль/л раствором гидроокиси натрия до поглощенной дозы 2,2 10 Гр. После обработки органическую фазу отделяют, промывают дважды водой и проводят экстракцию цезия и рубидия в условиях примера 1.

Результаты представлены в табл.2.

Из данных табл.2 видно,что по;.: сравнению со способом прототипом пред- !5 лагаемые экстрагенты обладают значительно более высокой химической стойкостью: обраоотка сильным окислите= лем-перманганатом калия в щелочной среде или нитритом натрия в кислой практически не изменяет их экстракционных свойств, тогда как раствор алкилфенолов после такой обработ и теряет свои экстракционные свойства.

Значительно выше и скорость расслаивания эм:льсии в предлагаемом способе, даже после обработки она в 1,5 ра:за выше, чем у необработанного раствора алкилфенола. Полифторзамещенные спирты относятся по пожароопасности к -группе трудногорючих соединений, а полифторзамещенные фенолы — к него" рючим соединениям.

Пример 3. Экстракцию проводят по примеру 1 из ацетатной буферной смеси (50 мл 1 моль/л гидроокиси нат- 35 рия +284,4 мл 1 моль/л уксусной кислоты на 500 мл) с рН 4 смесями ди-2этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК) с ФГС .и диоктилфосфорной кислоты (ДОФК) с ФГС. Результаты представлены в табл. 3.

Пример 4. В условиях- примера 2 проводят обработку 1 моль/л раствора Д2ЭГФК в ФГС, а также 1моль/л :n-трет-бутилфенола и О, 5 моль/л Д2ЭГФК бензоле (прототип), После обработки для раствора 1 моль/л Д2ЭГФК в ФГС коэффициенты распределения цезия,. стронция, европия и америция в пределах .точности определения не изменяют, ся по сравнению с исходными (табл.3) а время расслаивания фаз увеличивается с 25 до 35 с. Для прототипа- по,сле обработки коэффициент распределел ния цезия падает до 0,5 при неиэменных коэффициентах распределения стронция и европия, а время расслаивания фаз увеличивается с 60 с до нерасслаивающейся эмульсии, Пример 5. Реэкстракцию проводят в условиях примера 1 растворами кислоты. При резкстракции цезия Ез

100/ ФГС раствором с рН 4 (ацетатный буФеР) Dc>=0,01. При реэкстракции цезия, стронция и европия из 1 моль/л раствора Д2ЭГФК в ФГС 1 моль/л раствором азотной кислоты 0„=0 02 Вз оу- в 5)

=0,01, П „=0,4

Приведенные в примерах данные свидетельствуют, что по сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспем чивает экстракцио щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов с достаточно высокими коэффициентами распределении, а экстракционные смеси в заявляемом способе обладают больЮ шеи химической и радиационной стойкостью, взрывопожаробезопасностью и лучшими гидродинамическими свойствами.

Формула иэ обре тенин

1. Способ экстракционной переработки жидких радиоактивных отходов, вклочающий контактирование исходного о раствора с экстрагентом на основе органического гидроксисоединения, разделение фаз и последующую реэкстракцию. отличающийся тем, что, с целью повькения химической и радиационной устойчивости и улучшения гидродинамических свойств системы, в качестве органического гидроксисоединения используют полифторзамещенные спирты общей формулы

Р, -. С Д1! - Он !

Bg где Е =H, Р К =Я В.з=Н, арил, и- 1-4, или полифторэамещенные фенолы.

2. Способ по п.! о тл и ч аюшийся тем, что, с целью обеспечения воэможности извлечения щелочных, щелочноземельных, редкоземельных и-актинидных элементов, полифтор": эамещенные спирты используют в смеси с фосфорорганической кислотой.

Таблица1

1551132

Органическая фаза

Водная фаза, моль/л

100Х 1,1,5-тригидроокта- Гидроокись фторамиловый спирт (ФАС), натрия

R =В =К =Н,. n=2

0,5

0,25

0,125

1,0

0 5

0,2

2,6

6,7

0,125

Карбонат натрия

0,1

0,34 . 0,11

15,0

90,0 25,0

3,5

42,0

7,4

3 5

1,6

3,1

4,6

1,1

1,9 0,76

2,5

Гидр оокись натрия

0,2

Гидр оокись натрия

0,5

0,23

1,0

То же

Гидроокись натрия

1,0 моль/л

1,7

0,25

100Х 1, 1,7-тригидрододекафторгептиловый спирт (ФГС), К, =R,=R,=Н, =3

100Х. I, 1-дигтщротридекафторгептиловый спирт, В Г, R =R =Н, n=3

100Х перфтор-2,4-диизопропилфенол (ИПФ) 1 моль/л ИПФ в нитробенэоле

1 моль/л ФГС в нитробенэоле моль/л ФГС в октафторамилгексафторпропиловом эфире (гексоле-26)

2 моль/л 1-фенил-1,7-дигидрододекафторгептиловый спирт (ФБС)

R В. * Н, R>-=арил, п=3> в I-фенил 6-гидрододекафторгексилкетоне

2 моль/л ФБС в гексоле-26

2 моль/л 1-фенил-1,3-дигидротетрафторпропиловый спирт R И Н, К арил, а=1, в гексоле-26

1 моль/л 1,1,9-, тригидрогексадекафторнониловый спирт1. R R =R "Н,— ж4 гексоле-26

Прототип:

1 моль/л БАИИР в йпвсо-D95

1 моль/л и-трет-бутивфенола в бенэоле

Гидроокись натрия

0,2

Гидроокись натрия

0,5

Карбонат натрия

0,1

Гидроокись натрия

0,5

То же

10,6

11,6

10,5

7,6

2,8

17,4

17,3

12ь2

1.551132

Таблица2 (5с /8 Время расслаивания, с

Органическая Фаза

D с„

2,6 !0

2,6 15

7,0

7 1

2,? 20

2,7 12

16

6,0

6,1

0Ä21

0,70

1,6

2,2

8,0 30

3,1 . Не расслаивается

0,05

2,2 Не расслаивается

5,5 60

После радиолиэа

0,35

T R 6 3T H D B 3

Пб, 106 21 22

360 144

3д О

90 20 25

Органическая фаза

Pr /8g

1 моль/л Д2ЭГФК в ФГС 19 10,8

1,6 моль/л Д2ЭГФК в ФГС 15

2,3 моль/л Д2ЭГФК в ФГС 10

1 моль/л ДОФК в ФГС 15

Прототип:

0,5 моль/л BAMBP u 2,9

0,5 моль/л Д2ЭГФК в

Soltio1-170

1 моль/л .и треч- бучилфенола и 0,5 моль/л Д?ЭГФК в бензоле

7,3 2,4 3,0

84 . 300

Редактор H. Сильнягина

Л

Заказ 2819 Тираж 198 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенияи и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж=35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

10ОХ ФГС

До обработки

После обработки перманганатом калия

После обработки нит-ритом натрия

После радиолиэа

Прототип:

1 моль/л и-трет-бутилфенола в бенэоле

До обработки

После обработки перманганатом калия

После обработки нитритом натрия

Составитель В. Букин

Техред Л. Серд окова Корректор 3t, Дончакова