Экстракционное извлечение редкоземельных и трансплутониевых элементов
Реферат, 01 Марта 2014, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
При переработке отработанного ядерного топлива (ОЯТ) образуется высокоактивный рафинат, содержащий долгоживущие трансплутониевые элементы, а также основные продукты деления. Высокоактивный рафинат является основным высокоактивным отходом (BAO) переработки ОЯТ. Проблема переработки BAO заключается в выделении из него различных фракций, одна из которых — долгоживущее нуклиды, главным образом трансплутониевые, которые могут быть выделены как раздельно так и в смеси с редкоземельными элементами, в зависимости от путей дальнейшего обращения с данными фракциями.
Содержание работы
Введение
3
Способы извлечения РЗЭ и трансплутониевых элементов
4
Список литературы
Файлы: 1 файл
Реферат экстракция.doc
— 122.00 Кб (Скачать файл)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
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).
- Б. Ф. Мясоедов, Л.И. Гусева, И.А. Лебедев и др. Аналитическая химия трансплутониевых элементов. M. 1972, С. 246.
- 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.
- 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.
- 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.
- Способ переработки облученных твэлов. Патент SU 1804652 A3. 1993.
- 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)
- 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)