Способ экстракционного извлечения стронция

Способ экстракционного извлечения стронция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к экстракционной технологии извлечения, концентрированна и очистки стронция из азотнокислых растворов и может найти применение для извлечения стронция из жидких отходов атомной энергетики. Способ экстракционного извлечения стронция, включающий j.- стракцию стронция 0,1-0.2 моль/л раствором дициклогексил-18-храун-б в сме-и 60-65 об.% 1,1,7-тригидрсдодекэфторгег. -анола-1 и об.% 2,4-диэтилоктанола, промывку экстракта и реэкстракцию стронция дистиллированной водой, позволяет по сравнению с прототипом в 5-10 раз снизить растворимость разбавителя в водных растворах , исключить обоазование осадкой, улучшить условия трудэ-и экологические обстановку при обеспечении максимального извлечения стронций при минимальном времени достижения экстракционного равновесия . 1 з.п.ф-лы, 11 табл. k Л

-л-. ,(. -

С-- к"

СС, ОЗ ".СР((=ТСКИХ

Р Е C j i j (if(l!, ГОСУ!, ЛРГТСЕ. ((Ь!Й КОМИТЕТ

ПО и О(. Р Е т F Н ИР(М И ОТКРЫТИЯМ пеи гкнт сссР

О1!ИСАг!ИЕ КЗОБРЕТЕНЫЯ

К /.ВтОГ -

Е,Г.Дзекун, Ю.З.Прокопчук, А.И,Бардов и Н.Г,Яковлев (53) 66 051 5 546 42 (088 8) (56) Blasens Е.. K!eln W., Schou U., Separation

of strontlam from nuclear waste solutions by

so!vent extraction with crown ether. — Y

Radlcanal and г1ос1. С. !ет„Лгт, 1985, v. 89, Ь. 2, р.,э 89-398 (54) СПОСОБ ЭКСТРЛКЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ (57) Изобретение относится к экстракционной технологии извлечения, концентрирования и очистки стронция из азотнокислых

Изобретен»е относится к экстракц»анной технологии извлечения, концентрирования и очистки стронция из азс-.нокислых растворов и может найти применение для извлечения стронция из жидких отходов атомной энергетики.

Цель изобсетения — снижение потерь разбавителя с водны!!и раствор=м.l, »c лючсние возможности образован»я Qcaä oa в органической фазе, улучшение условий труда и экологической обстановки пp» обеспечении максимального извлечения при м lr »мальном времени достижения a c(ракционного равновесия, Пример 1. Водный раствор (, о

° ((xi(ë ° ю vi ° члт(° ((..- с с;(, э(((а з(,(1,4 г/л стронция, контактируют с зкстсаген(("I .„ Ц(((: (/ .!О!:(О !

ts»z B 01 0 11/04, С 01 F 11/00 растворов и может найти пр»мена»»г для извлечения стронция из жидких отлодов атомной энергетики. Способ экстрак.,ионного извлечения стронция, вкл;оча!сш!!й з.— стракцию стронция 0,1-0.2 л1оль/л растворол1 д»циклогексил-10-кргун-6 в с: !»

60-65 об. $ 1,1,7-тригидрсдодекафто„"геп.;.нола-1 и 35-40 об.;(, 2,4-диз1илоктанола, !!помывку экстракта и реэкстракцию стронц..я дистиллированной водой, позволяет по сравнению с про от»еол в 5-10 раз сн»з» "ь растворимость разбавите;я в водных растворах, исключ»ть обоазование осадков, улучшить условия.трудаи эко lorическ o GO" становку при обсспечении максимального извлечения стронц»я пр» м»н.!мальнсм времени достижения экстр, ц»онного равновесия. 1 з.п. ф-лы, 11 табл. том (0,15 моль/л)диц1клогекс»л-18-кран-6 (ДДГ-6) в 1,1,7-тригидродо,((екафторге !таноле-1 и 2,4-диэтилокта нол е (ДЭ О}, конце::трация которого варьируется в интераа;:е

0-90 об.; . Соотноше!!ие фaç,Ý: В = 1:1, ермя контакта 3 мин.

Зав 1с!,л1ость козфф»ц»ентсв расп радc ления стг(-нция OT coäepê;!,»я 2,4-д».-(г.(локтанслз " экст(оак((:!с!!но;! сиcieë е О, (5 моль/л Д !,Г-6 а 1,1,7-тр»г!.дродсдекаф-,ср/спирт-тсломере пз дана в табл. 1.

Пример 2. Водил!й раствор,-1,4 моль/л) азотной кислоты, содep 4< !цей (,4 г/л с трон ц»я. к снтакти Г!уют! О.i3 =- 1: !) при разных временах кснталга с 3vст!- гснтом !0 !5! Roll!/!I ДЦ! -6 и Г пl! ll г(е т! ." !с !.. пэ и 2,4-р1этилоктанслс1.

1706661

Кинстикэ экстрэкции стронция о сис1сме 0,15 ..1оль/л ДЦГ-6, спирт-теломср и 2,4диэтилоктанол показана о табл. 2.

Из приведенных в 1абл, 1 и 2 результатов видно, что содержание о зкстрэкцион- 5 ной сис1смс 2.4-диэтилоктаноле от 20 до 40 об. j, обеспсчиоэст получснис достэгочно высоких коэффициентов распрсдслсния

Стронция, Ho C точки зрения времени достижения экстракционного равновесия более 10 предпочтительным является содержание

2,4-дизтилоктанола 35-40 об,"/,.

Пример 3. Водно;с растворы, содержащие стронций, контактируют с экстрагенTOM, содержащим разные количества ДЦГ-6 15 (06;О:B-1:1), Зависимость коэффициента распределения стронция от содержания ДЦГ-6 в смеси сг1иртэ-тело лера пз (60 об.;ь) и ДЭО (40 об. Q показана в табл. 3. 20

Коэффициент распределения стронция возрастает с ростом содержания ДЦГ-6 в экстрагенте от 0.05 до 0,2 моль/л, особенно сильно из растворов с небольшим содержанием стронция (80 мг/л). Оптимальной явля- 25 ется концентрация 0,1-0,2 моль/л ДЦГ-6 в экстрэгенте. дальнейшее увеличение содержания ДЦГ-б не приводит к росту коэффициентов распределения стронция.

Пример 4. Азотнскислые растворы, 30 содержащие стронций, свинец, барий и кальций, контактируют с 0,1 моль/л раство ра ДЦГ-б в смсси 60 GG, Ä спирт-тсломсра пз и 40 об. /, 2,4-диэтилоктанол. О;В = 1:1, время контакта 5 мин. 35

Зависимость коэффициентов распределения стронция свинца, бария и кальция от концентрации азотной кислоты дана в табл. 4.

Из данных, приведенных в табл. 4, сле- 40 дует, что кальций практически не экстрагирует. Очистить стронций от бария ооз;ложно путем регулирооания содержания кислоты в исходном и промывном растворах, Значительные трудности возникают пр» очистке 45 стронция от свинца, который количественно экстрагируется в широком интервале кислотностей азотной кислоты (0,2-7,5 моль/л).

Пример 5. Азотнокислые растворы различного солевого состава контактируют 50 в течение 5 мин с экстрэкционными системами О:В = 1:1. После отстаивания фаэ в течение 6 ч проводят визуальные наблюдения образования осадков, Для приготовления водных растворов 55 используют соответствующие эзотнокислые соли металлов марки ч.д.а., имеющие следу1ощ. и состав, г/л;

Чип 1 Тип 2 Тип 3

Азотная кислота 350.0 350,0 350,0

Стронцний 0,2 0,7 1.3

Цезий 1,2 1,2 1,2

Алюминий 6 0 6 0 6 0

Кальций 20 20 20

Барий 10 10 25

Железо 10,0 10,0 10,0

Хром 1,0 1,0 1.0

Никель 4,0 4,0 4.0

Марганец 0,4 0,4 0,4

Бор 0.1 0.1 0,1

Кремний 1.0 1,0 1,0

Цирконий 1,0 1.0 1,0

Палл адий 0,3 0,3 0,3

Молибден 15 15 15

Свинец 0.05 0,8 0,05

РЗЭ 25,0 25.0 25,0

Различие солсвого состава разных типов растворов состоит в концентрациях стронция, свинца и бария, т.е. тех элементов, которые экстрагируются ДЦГ-б и отвечает эа осадкообрэзовэние.

Полученные результаты приведены в табл. 5.

Полученный осадок при использовании

0,1-0,2 моль/л растворов ДЦГ-б в тетрахлорэтане, представляющий собой вазслинообраэную массу, после промывки его хлороформом исследуют на содержание металлов методом спектроскопии, Результаты анализа осадков на содержание металлов приведены в табл, б.

П р и м с р б. Исходный раствор, состав которого приведен в табл. 7, контактируют с экстракционным системами нэ основе

ДЦГ-б в непрсрывно11 противоточном режиме на установке центробежных экстрэкторов.

Экстракционнэя схема вклю1эст пять ступеней зк=трэкции. одну ступснь промывки и шесть ступеней реэкстракци11.

Состаоы и расходы продуктов приведены в табл. 8.

В процессе работы контролируют содержание стронция, бария, свинца и кальция в рафинатах и реэкстратах и растворимость в них компонентов эксгракционных систем, Технологические показатели процесса и растворимость компонснгоо экстракционной системы приведены о табл. 9 и 10 соответственно.

Таким образом. обе экстрэкционные сl1стемы:ДЦГ-6 в смеси спирт-теломср пз и

2.4-диэтилоктэнол и ДЦГ-б о тстрэхлорэт11лене (прототип) обеспечивают извлсчсние стронция в присутствии св11нцэ. бария l1

ДРУГИХ ПРИМЕСЕЙ, КОНЦСНтРИРОВаН11Е СтРГл1ция и очистку от бария 11 кальция, Однако в случае использования предлагаемого сопсоба знач;1тсльно (e 5-10 раз) сни;к эе1ся 1 лсТаблица 1

Таблица 2

Таблица 3 твзримость рззбавнтеля B pîäí!,!õ растворах, а т кже исключается =само:.:ность с:.;разоиания осадков, ч О познолчет перерабатывзть растворы с высок:.; (2,5 г/ )j содержанием стронция, свинца и бари".. 5

Кроме того. испол ьзов а ние э к стра к ци он ной системы ДЦГ-б в смеси спирт-теломер пз +

ДЭО по сравнению с прототипом улучшает условия труда v экологическу о обстановку окружающей среды за счет применения ме- 10 нее токсичных соединений.

Прсдельио-допустимые концентрации (ПДК) компонентов экстракционных систем в воздухе приведены в табл. 11.

Формула изобретения

1. Способ экстракционного извлечения стронция из жидких азотнокислых отходов атомной энергетики, включающий экстракцию стронция раствором дициклогексил- 20

18-краун-6 в органическом разблвитег,е, промывку экстракта и реэкстрлциго стронция дистил:.::: ванной водой, о — л!1 ч а юьц и и с я там, ч.о, с целью снижении«потерь разбавителя с водными растворзгли, исключения возможности образования осадков в органической фазе, улучшения условий тру да и экологической обстановки, в качестве органического разбавителя испол ь "уют смесь 1,1,7-тригидрододекафторгептанола1 и 2,4-диэтилоктанола.

2.Способпоп1,отлича ющийс я тем, что, с целью обеспечения максимального извлечения стронция при минимальном времени достижения экстракционного равновесия, используют экстрагент, содержащий 0,1-0,2 моль/л дициклогексил-18-краун-б в смеси бО-б5 об. $ 1,1,7-тригидрододекафторгептанола-1 и 35-40 об. ф, 2,4-диэтилоктанола.

1706Ы1

Таблица 4

Таблица 5

+ Прототип

Таблица 6

tile т

1706661

Таблица 7

Таблица 0

Таблица 9

+ Прототип

Таблица 10

Ф

ПpoTGTИп

1/Обб61

Таблица 11 Прототип

Составитель В. Букин

Техред >1, Лоргентал Корректор М,Кучерявая

Редактор С. Пекарь

Производственно-издзтельск.i ; комбинаг "Патент", г. У кгород, Ул.Гагар.;iiл 1 > l

Заказ ?1 Тираж Подписное

ВНИ ЛПИ Государственного ком тета —,î изобрете» ям и открытиям пр,,, к <Т СССР

1 1303.ý.?.1осква.. К-35, Рад окая нэб.. 4/5