RU2195031C2

RU2195031C2 - Method for preparing cesium and strontium re- extract to ion-exchange sorption

Info

Publication number: RU2195031C2
Application number: RU2000122460A
Authority: RU
Inventors: А.Ю. Кузин; Е.Г. Дзекун; Н.А. Гергенрейдер; Ю.Д. Беликов; И.Б. Иванов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк"
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: recovery of radioactive solutions. SUBSTANCE: method used in recovering radioactive solutions incorporating in their composition radioactive components, water-repelling and/or water-absorbing organic materials, and nitric acid involves cesium and strontium settling down, their dilution with distilled water and/or heating-steam condensate, and concentration by evaporation at 90-105 C. Steam phase incorporating nitric acid, water- repelling and/or water-absorbing organic material is condensed. Re- extract condensed by evaporation is conveyed for ion-exchange sorption. EFFECT: improved characteristics of cesium and strontium ion-exchange sorption from nitric solutions, enhanced quality of end product. 2 cl

Description

Изобретение относится к переработке радиоактивных растворов, а именно к способам подготовки реэкстракта цезия и стронция к ионообменной сорбции, и может быть использовано в технологическом процессе получения радиохимических препаратов цезия-137, стронция-90, методом ионообменной сорбции. The invention relates to the processing of radioactive solutions, and in particular to methods for preparing a reextract of cesium and strontium for ion-exchange sorption, and can be used in the technological process for the production of radiochemical preparations of cesium-137, strontium-90, by the method of ion-exchange sorption.

При анализе общедоступной литературы аналогов заявляемому способу не найдено. When analyzing publicly available literature, analogues of the claimed method were not found.

Технической задачей изобретения является улучшение характеристик ионообменной сорбции цезия, стронция из азотнокислых растворов, а также повышение качества конечного продукта за счет предварительной подготовки реэкстракта, которая позволяет удалить гидрофобную и/или гидрофильную органику с одновременным повышением концентрации цезия, стронция и снижением концентрации азотной кислоты. An object of the invention is to improve the characteristics of the ion-exchange sorption of cesium, strontium from nitric acid solutions, as well as improving the quality of the final product due to preliminary preparation of the reextract, which allows you to remove hydrophobic and / or hydrophilic organics with a simultaneous increase in the concentration of cesium, strontium and a decrease in the concentration of nitric acid.

Поставленная задача достигается тем, что реэкстракт цезия и стронция после операции отстаивания разбавляют в 2-4 раза конденсатом греющего пара; упаривают при температуре 90-105^oС; паровую фазу, содержащую азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, направляют в виде конденсата на регенерацию азотной кислоты и удаление органики; в упаренный раствор вводят конденсат греющего пара для корректировки содержания азотной кислоты и доочистки его от органики; упаренный раствор, концентрированный по цезию и стронцию и очищенный от органики, направляют на ионообменную сорбцию.The problem is achieved in that the re-extract of cesium and strontium after the settling operation is diluted 2-4 times with heating steam condensate; evaporated at a temperature of 90-105 ^o C; the vapor phase containing nitric acid, hydrophobic and / or hydrophilic organics is sent as a condensate to the regeneration of nitric acid and the removal of organics; condensed heating steam is introduced into the evaporated solution to adjust the content of nitric acid and to refine it from organic matter; one stripped off solution concentrated on cesium and strontium and purified from organic matter is sent to ion-exchange sorption.

Примеры 1-2 иллюстрируют заявляемый способ. Examples 1-2 illustrate the inventive method.

Пример 1. Перерабатывается реэкстракт следующего состава: НNО₃ - 6 моль/л, Sr⁹⁰ - 8 Ки/л, Cs¹³⁷ - 12 Ки/л, Cs¹³⁴ - 0,1 Ки/л, Ru¹⁰⁶ - 2 Ки/л, органика - 5 г/л, Ni - 0,05 г/л, Fe - 0,1 г/л, Cr - 0,03 г/л, Na - 0,2 г/л, А1 - 0,02 г/л, Са - 0,2 г/л, N₂H₄•HNО₃ - 25 г/л, объемная активность реэкстракта 100 Ки/л.Example 1. The following re-extract is processed: НNО ₃ - 6 mol / l, Sr ⁹⁰ - 8 Ci / l, Cs ¹³⁷ - 12 Ci / l, Cs ¹³⁴ - 0.1 Ci / l, Ru ¹⁰⁶ - 2 Ci / l, organic - 5 g / l, Ni - 0.05 g / l, Fe - 0.1 g / l, Cr - 0.03 g / l, Na - 0.2 g / l, A1 - 0.02 g / l, Ca - 0.2 g / l, N ₂ H ₄ • HNO ₃ - 25 g / l, volumetric activity of the reextract 100 Ci / l.

Опыты проводились следующим образом. Реэкстракт цезия и стронция отстаивали не менее 1 часа, разбавляли дистиллированной водой и/или конденсатом греющего пара для корректировки по азотной кислоте в пределах 3,0-3,2 моль/л. Разбавленный реэкстракт упаривали с кратностью 5-10 при температуре 90-105^oС. Паровую фазу, содержащую азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, конденсировали и направляли на регенерацию азотной кислоты и отделение органики. Упаренный раствор, имеющий состав по основным компонентам: Sr⁹⁰ - 80 Ки/л, Cs¹³⁷ - 120 Ки/л, Cs¹³⁴ - 1,0 Ки/л, HNO₃ - 4 моль/л, поступал на сорбционное извлечение в ионообменную колонку, наполненную неорганическим сорбентом на основе смешанных ферроцианидов металлов. Количество сорбционных циклов "сорбция - промывка - десорбция" находилось в диапазоне от 30 до 35. Содержание органики в конечных продуктах ионообменной сорбции, а именно, в фильтрате Sr⁹⁰ и десорбате Cs¹³⁷, находилось на уровне ошибки метода измерения.The experiments were carried out as follows. The cesium and strontium reextract was asserted for at least 1 hour, diluted with distilled water and / or heating steam condensate to adjust for nitric acid in the range of 3.0-3.2 mol / L. The diluted re-extract was evaporated with a multiplicity of 5-10 at a temperature of 90-105 ^o C. The vapor phase containing nitric acid, hydrophobic and / or hydrophilic organics was condensed and sent to regeneration of nitric acid and separation of organics. One stripped off solution having a composition according to the main components: Sr ⁹⁰ - 80 Ci / L, Cs ¹³⁷ - 120 Ci / L, Cs ¹³⁴ - 1.0 Ci / L, HNO ₃ - 4 mol / L, was fed to the sorption extraction in an ion exchange column filled with an inorganic sorbent based on mixed metal ferrocyanides. The number of sorption cycles "sorption - washing - desorption" ranged from 30 to 35. The organic content in the final products of ion exchange sorption, namely, in the filtrate Sr ⁹⁰ and desorbate Cs ¹³⁷ , was at the level of measurement method error.

Пример 2. Перерабатывается реэкстракт состава, приведенного в примере 1. Подготовку реэкстракта осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в упаренный реэкстракт дополнительно вводится конденсат греющего пара и проводят отгонку кислоты и органики. При этом достигается дополнительная корректировка по азотной кислоте перед ионообменной сорбцией. Количество сорбционных циклов и качество конечных продуктов аналогично примеру 1. Example 2. The re-extract of the composition shown in example 1 is processed. The preparation of the re-extract is carried out analogously to example 1, with the difference that condensate of heating steam is additionally introduced into the stripped off re-extract and acid and organics are distilled off. In this case, an additional adjustment is made for nitric acid before ion-exchange sorption. The number of sorption cycles and the quality of the final products are similar to example 1.

Температурный диапазон процесса упаривания обусловлен коррозионным воздействием состава реэкстракта. The temperature range of the evaporation process is due to the corrosive effects of the reextract composition.

Преимущества предлагаемого способа подготовки реэкстракта цезия и стронция к ионообменной сорбции заключаются в том, что предлагаемый способ позволяет полностью удалить из реэкстракта гидрофобную и/или гидрофильную органику, повысить в реэкстракте концентрацию цезия и стронция, регулировать концентрацию азотной кислоты в широких пределах без увеличения конечного объема раствора, улучшить характеристики ионообменной сорбции, повысить качество конечных продуктов. The advantages of the proposed method for preparing a cesium and strontium reextract for ion exchange sorption are that the proposed method allows to completely remove hydrophobic and / or hydrophilic organics from the reextract, increase the concentration of cesium and strontium in the reextract, and regulate the concentration of nitric acid over a wide range without increasing the final solution volume , improve the characteristics of ion exchange sorption, improve the quality of the final products.

Claims

1. A method of preparing a cesium and strontium reextract for ion exchange sorption, including settling, dilution with distilled water and / or heating steam condensate, evaporation, condensation of the vapor phase containing nitric acid, hydrophobic and / or hydrophilic organics, directing the stripped back extract to ion exchange sorption.

2. The method according to p. 1, characterized in that the evaporated re-extract is introduced condensate heating steam and conduct additional distillation of nitric acid and organics.