RU2295788C1 - Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides - Google Patents
Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295788C1 RU2295788C1 RU2005131343/06A RU2005131343A RU2295788C1 RU 2295788 C1 RU2295788 C1 RU 2295788C1 RU 2005131343/06 A RU2005131343/06 A RU 2005131343/06A RU 2005131343 A RU2005131343 A RU 2005131343A RU 2295788 C1 RU2295788 C1 RU 2295788C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- mixture
- solvent
- supercritical
- uranium
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000194 supercritical-fluid extraction Methods 0.000 title description 3
- 229910000310 actinide oxide Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical group O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013522 chelant Substances 0.000 abstract 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N hexafluoroacetylacetone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)CC(=O)C(F)(F)F QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 15
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 description 11
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 3
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SHXHPUAKLCCLDV-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoropentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)CC(=O)C(F)(F)F SHXHPUAKLCCLDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVXIQVXKXBYVRO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroacetic acid 1,1,1-trifluoropentane-2,4-dione Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.CC(=O)CC(=O)C(F)(F)F YVXIQVXKXBYVRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- JCMLRUNDSXARRW-UHFFFAOYSA-N uranium trioxide Inorganic materials O=[U](=O)=O JCMLRUNDSXARRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сверхкритической или субкритической экстракции металлов и может быть использовано для экстракции актинидов.The invention relates to the field of supercritical or subcritical metal extraction and can be used for the extraction of actinides.
Известны способы экстракции актинидов с помощью водных методов - например, Пурекс-процесс и его модификации [В.М.Вдовенко, Современная радиохимия, Атомиздат, М. 1969, с.459-468], где в качестве экстракционной смеси используются нейтральные фосфорорганические соединения (как правило, трибутилфосфат (ТБФ)) в различных разбавителях. При экстракции актинидов такими способами необходимо не менее 2 м3 раствора азотной кислоты, и дальнейшее извлечение приводит к образованию еще 4-6 м3 водных радиоактивных растворов в расчете на 1 тонну уранаKnown methods for the extraction of actinides using aqueous methods - for example, the Purex process and its modifications [V. M. Vdovenko, Modern Radiochemistry, Atomizdat, M. 1969, p. 459-468], where neutral organophosphorus compounds are used as the extraction mixture ( usually tributyl phosphate (TBP)) in various diluents. When actinides are extracted by such methods, at least 2 m 3 of nitric acid solution is necessary, and further extraction leads to the formation of another 4-6 m 3 of aqueous radioactive solutions per 1 ton of uranium
Известны также "сухие" способы экстракции актинидов [В.М.Вдовенко, Современная радиохимия, Атомиздат, М. 1969, с.468-482]. К их недостаткам относится проведение процессов при повышенной температуре.Also known are “dry” methods for the extraction of actinides [V. M. Vdovenko, Modern Radiochemistry, Atomizdat, M. 1969, p. Their disadvantages include carrying out processes at elevated temperatures.
Известны способы сверхкритической экстракции комплексов металлов с помощью углекислого газа в присутствии комплексонов, например трибутилфосфата /Y.Lin, R.D.Brauer, K.E.Laintz, C.M.Wai, Supercritical Fluid Extraction of Lanthanides and Actinides from Solid Materials with a Fluorinated β-Diketones, Anal. Chem., 1993, Vol. 65, p.2549-2551 / или с помощью β-дикетонов / Y.Lin, C.M.Wai, F.M.Jean, R.D. Brauer, Supercritical Fluid Extraction of Thorium and Uranium Ions from Solid and Liquid Materials with Fluorinated β-Diketones and Tributyl Phosphate, Environ. Sci. Technol., 1994, Vol. 28, №6, p.1190-1193, C.M.Wai, N.G.Smart, C.Phelps, Extraction metals directly from oxides. US Pat. 5606724 A/.Known methods for supercritical extraction of metal complexes with carbon dioxide in the presence of complexones, for example tributyl phosphate / Y. Lin, R. D. Brauer, K. E. Laintz, C. M. Wai, Supercritical Fluid Extraction of Lanthanides and Actinides from Solid Materials with a Fluorinated β-Diketones, Anal. Chem., 1993, Vol. 65, p.2549-2551 / or using β-diketones / Y.Lin, C.M. Wai, F.M.Jean, R.D. Brauer, Supercritical Fluid Extraction of Thorium and Uranium Ions from Solid and Liquid Materials with Fluorinated β-Diketones and Tributyl Phosphate, Environ. Sci. Technol., 1994, Vol. 28, No. 6, p. 1190-1193, C. M. Wai, N. G. Smart, C. Phelps, Extraction metals directly from oxides. US Pat. 5606724 A /.
Наиболее близкой к заявляемой смеси является экстракционная смесь, содержащая β-дикетон и триалкилфосфат в сверхкритическом флюиде, например, сверхкритическом углекислом газе, используемая в изобретении [C.M.Wai, N.G.Smart, Y.Lin WO 95/33542, МПК B 01 D 11/04, Publ.14 Dec 1995] - (прототип). По прототипу в качестве дикетона используются фторзамещенные β-дикетоны, например трифторацетилацетон (ТФА) или гексафторацетилацетон (ГФА).Closest to the claimed mixture is an extraction mixture containing β-diketone and trialkyl phosphate in a supercritical fluid, for example, supercritical carbon dioxide used in the invention [CMWai, NGSmart, Y. Lin WO 95/33542, IPC B 01 D 11/04 Publ. 14 Dec 1995] - (prototype). According to the prototype, fluorinated β-diketones, for example trifluoroacetylacetone (TFA) or hexafluoroacetylacetone (HFA), are used as diketone.
Недостатком прототипа является использование для обеспечения полноты извлечения металла большого избытка β-дикетона и триалкилфосфата (1.5-5.0 моль дикетона и триалкилфосфата на 1 моль металла). В результате использования смеси-прототипа получается раствор комплекса экстрагируемых актинидов в избытке дикетона и триалкилфосфата (как правило, трибутилфосфата (ТБФ)). Проблема выделения металлов из этой смеси может быть решена методами водной химии - например, обработкой полученной органической смеси водными растворами реэкстрагента. Такое решение, однако, снижает преимущества "сухого" способа, т.к. количество водных радиоактивных отходов растет и становится сопоставимым с количеством отходов в водных методах переработки.The disadvantage of the prototype is the use to ensure complete metal extraction of a large excess of β-diketone and trialkyl phosphate (1.5-5.0 mol of diketone and trialkyl phosphate per 1 mol of metal). As a result of using the prototype mixture, a solution of the complex of extracted actinides in excess of diketone and trialkyl phosphate (usually tributyl phosphate (TBP)) is obtained. The problem of the separation of metals from this mixture can be solved by the methods of aqueous chemistry, for example, by treating the resulting organic mixture with aqueous solutions of stripping agent. This solution, however, reduces the advantages of the "dry" method, because the amount of aqueous radioactive waste is growing and becoming comparable with the amount of waste in water processing methods.
Задачей предлагаемого изобретения является сокращение количества водных отходов при обеспечении извлечения актинидов. Для решения поставленной задачи предлагается экстрационная смесь, включающая β-дикетон и дополнительный комплексон в растворителе. В качестве растворителя могут использоваться различные соединения, например углекислый газ или фреоны в сверхкритическом или жидком состоянии. В качестве дополнительного комплексона могут быть использованы кислородсодержащие органические соединения - простые и сложные эфиры, полиэфиры, кетоны, низшие амиды кислот. Общее свойство выбранных соединений - возможность регенерации их простой перегонкой, т.е. они должны перегоняться при нормальном давлении без разложения. Как правило, органические соединения с температурой кипения ниже 165°С удовлетворяют этим условиям. Соединения, имеющие такую температуру кипения, могут быть регенерированы простой перегонкой при атмосферном давлении или при технически доступном пониженном давлении (20-100 мм рт.ст.). Такая смесь, с одной стороны, обеспечивает экстракцию актинидов, и с другой стороны, допускает регенерацию и многократное использование. Мольное соотношение комплексен - дикетон оптимально составляет от 2:1 до 1:10. При соотношениях, выходящих за указанный интервал, экстракция также возможна, но избыточный дикетон или комплексен не увеличивают эффективность извлечения. К полученному после проведения сверх- или субкритической флюидной экстракции раствору, представляющему собой раствор комплексов целевых металлов в избытке дикетона и дополнительного комплексона, добавляется нелетучая кислота для разрушения комплекса с дикетоном и перегонкой удаляется избыток дикетона и комплексона, при этом отогнанный дикетон и комплексен возвращаются в цикл экстракции. Таким образом, комплексен и дикетон практически не расходуются в ходе процесса переработки.The objective of the invention is to reduce the amount of water waste while ensuring the extraction of actinides. To solve this problem, an extraction mixture is proposed, including β-diketone and additional complexone in a solvent. Various compounds can be used as a solvent, for example, carbon dioxide or freons in a supercritical or liquid state. As an additional complexone, oxygen-containing organic compounds can be used - ethers and esters, polyesters, ketones, lower acid amides. A common property of the selected compounds is the possibility of regeneration by simple distillation, i.e. they must be distilled at normal pressure without decomposition. As a rule, organic compounds with a boiling point below 165 ° C satisfy these conditions. Compounds having such a boiling point can be regenerated by simple distillation at atmospheric pressure or at a technically affordable reduced pressure (20-100 mm Hg). Such a mixture, on the one hand, provides the extraction of actinides, and on the other hand, allows for regeneration and reuse. The molar ratio is complex - diketon is optimally from 2: 1 to 1:10. With ratios outside the specified range, extraction is also possible, but excess diketone or complex does not increase extraction efficiency. To the solution obtained after super- or subcritical fluid extraction, which is a solution of the target metal complexes in excess of diketone and additional complexone, non-volatile acid is added to destroy the complex with diketone and distillation, the excess of diketone and complexon is removed, while the distilled diketone and complex are returned to the cycle extraction. Thus, it is complex and diketone is practically not consumed during the processing process.
Полученная смесь солей известными методами может быть превращена в смесь окислов, например, прокаливанием или плазмохимической обработкой.The resulting mixture of salts by known methods can be converted into a mixture of oxides, for example, by calcination or plasma chemical treatment.
Возможно использование как сверхкритического флюида - например, углекислого газа или фреона, так и субкритического (когда углекислый газ или фреон еще остаются жидкими). Выбор того или другого варианта определяется, исходя из экономических соображений.It is possible to use both supercritical fluid - for example, carbon dioxide or freon, and subcritical (when carbon dioxide or freon still remains liquid). The choice of one or another option is determined on the basis of economic considerations.
Предлагаемая экстракционная смесь позволяет экстрагировать актиниды способом, при котором применяемые реагенты легко могут быть регенерированы и вновь использованы в процессе.The proposed extraction mixture allows you to extract actinides in a way in which the reagents used can easily be regenerated and reused in the process.
Следующие примеры иллюстрируют возможности применения экстракционной смеси.The following examples illustrate the applicability of the extraction mixture.
Пример 1Example 1
Навеску 500 мкг окиси урана помещали в экстракционную ячейку объемом 5 мл, куда нагнетали под давлением 400 атм и при температуре 60°С углекислый газ, содержащий 0,02% об. гексафторацетилацетона, 0,02% об. диглима (диметилового эфира диэтиленгликоля) и 0,02% об. воды, ячейку оставляли при этих условиях на 20 минут, после чего через ячейку прокачивали 10 ячеечных объемов чистого углекислого газа и собирали экстракт при снижении давления до атмосферного при температуре 25°С. Извлечение урана составило 10%.A sample of 500 μg of uranium oxide was placed in an extraction cell with a volume of 5 ml, where carbon dioxide containing 0.02% vol. Was injected at a pressure of 400 atm and at a temperature of 60 ° C. hexafluoroacetylacetone, 0.02% vol. diglyme (diethylene glycol dimethyl ether) and 0.02% vol. water, the cell was left under these conditions for 20 minutes, after which 10 cell volumes of pure carbon dioxide were pumped through the cell and the extract was collected while reducing the pressure to atmospheric at a temperature of 25 ° C. Uranium recovery was 10%.
Полученный результат свидетельствует, что в динамическом режиме с использованием этой экстракционной смеси уран полностью перейдет в экстракт в избытке дикетона и лиганда.The obtained result indicates that in the dynamic mode using this extraction mixture, uranium completely passes into the extract in excess of diketone and ligand.
Пример 2Example 2
Навеску U3O8 окиси-закиси урана помещали в экстракционную ячейку объемом 5 мл, куда нагнетали под давлением 70 атм и при температуре 25°С углекислый газ, содержащий реагенты (см. табл.1), ячейку оставляли при этих условиях на 25 минут, после чего через ячейку прокачивали 10 ячеечных объемов чистого углекислого газа и собирали экстракт при снижении давления до атмосферного при температуре 25°С. Извлечение урана приведено в табл.1.A sample of U 3 O 8 uranium oxide was placed in a 5 ml extraction cell, where carbon dioxide containing reagents was injected at a pressure of 70 atm and at a temperature of 25 ° C (see Table 1), the cell was left under these conditions for 25 minutes then 10 cell volumes of pure carbon dioxide were pumped through the cell and the extract was collected while reducing the pressure to atmospheric at a temperature of 25 ° C. Uranium recovery is given in table 1.
(ГФА)=1,94 мл
ТБФ=1,92 млHexafluoroacetylacetone
(HFA) = 1.94 ml
TBP = 1.92 ml
Диглим=0,91 млHFA = 1.94 ml
Diglyme = 0.91 ml
1,2-диметоксиэтан=0,365 млHFA = 0.97 ml
1,2-dimethoxyethane = 0.365 ml
тетраметилмочевина=0,365 млHFA = 0.97 ml
tetramethylurea = 0.365 ml
метилбутилкетон=0,42 млHFA = 0.97 ml
methylbutyl ketone = 0.42 ml
метилэтилкетон=0,32 млHFA = 0.97 ml
methyl ethyl ketone = 0.32 ml
Приведенные в табл.1 данные показывают, что эффективность экстракции урана предложенной экстракционной смесью выше, чем по прототипу.The data presented in table 1 show that the efficiency of uranium extraction by the proposed extraction mixture is higher than that of the prototype.
Пример 3Example 3
Навеску U3O8 окиси-закиси урана или UO3 - трехокиси урана помещали в экстракционную ячейку объемом 5 мл, куда нагнетали под давлением 70 атм. и при температуре 60°С углекислый газ, содержащий реагенты (см. табл.2), ячейку оставляли при этих условиях на 25 минут, после чего через ячейку прокачивали 10 ячеечных объемов (50 мл) чистого углекислого газа и собирали экстракт при снижении давления до атмосферного при температуре 25°С. Извлечение урана приведено в табл.2. (МИБК - метилизобутилкетон, ТФА - трифторацетилацетон, ГФА - гексафторацетилацетон). A portion of U 3 O 8 uranium oxide or UO 3 - uranium trioxide was placed in an extraction cell with a volume of 5 ml, where it was pumped under a pressure of 70 atm. and at a temperature of 60 ° C, carbon dioxide containing reagents (see Table 2), the cell was left under these conditions for 25 minutes, after which 10 cell volumes (50 ml) of pure carbon dioxide were pumped through the cell and the extract was collected while reducing the pressure to atmospheric at a temperature of 25 ° C. Uranium recovery is given in table.2. (MIBK - methyl isobutyl ketone, TFA - trifluoroacetylacetone, HFA - hexafluoroacetylacetone).
Из данных, приведенных в табл.2, следует, что и в сверхкритических условиях эффективность экстракции урана предлагаемой экстракционной смесью не отличается от прототипа и достаточна для извлечения в динамических условиях всего металла.From the data given in table 2, it follows that under supercritical conditions the efficiency of uranium extraction of the proposed extraction mixture does not differ from the prototype and is sufficient to extract all the metal under dynamic conditions.
Пример 4Example 4
Навеску U3O8 окиси-закиси урана помещали в экстракционную ячейку объемом 5 мл и проводили сверхкритическую экстракцию, как описано в примере 2 (ГФА=1,94 мл, диглим=0,91 мл, 70 атм, 25 мин, 25°С, объем прокачки 35 мл). После окончания экстракции остаток в ячейке обрабатывали новой порцией реагентов. За четыре последовательные экстракции было экстрагировано 95% урана, что свидетельствует о возможности полного извлечения урана.A portion of U 3 O 8 uranium oxide was placed in a 5 ml extraction cell and supercritical extraction was performed as described in Example 2 (HFA = 1.94 ml, diglyme = 0.91 ml, 70 atm, 25 min, 25 ° С , pumping volume 35 ml). After extraction, the residue in the cell was treated with a new portion of reagents. For four consecutive extraction, 95% of uranium was extracted, which indicates the possibility of complete extraction of uranium.
Пример 5Example 5
Порошок твердого раствора U3O8 - PuO2, содержащий 2% моль плутония, помещали в экстракционную ячейку и проводили экстракцию смесью ГФА - диглим в условиях примера 4. Извлечение урана составило 15%, извлечение плутония - 14%.The powder of the solid solution U 3 O 8 - PuO 2 containing 2% mol of plutonium was placed in the extraction cell and extraction was carried out with a HFA-diglyme mixture under the conditions of Example 4. Uranium extraction was 15%, plutonium extraction was 14%.
Пример 6Example 6
Смесь окислов UO3 - PuO2, содержащую 2% моль плутония, помещали в экстракционную ячейку и проводили экстракцию смесью ГФА - диглим в условиях примера 4. Извлечение урана составило 15%, извлечение плутония - 0%.A mixture of oxides UO 3 - PuO 2 containing 2% mol of plutonium was placed in an extraction cell and extraction was carried out with a HFA - diglyme mixture under the conditions of Example 4. Uranium recovery was 15%, plutonium extraction was 0%.
Пример 7Example 7
Полученный в примере 2 раствор комплекса урана с ГФА и диглимом обрабатывали рассчитанным количеством азотной кислоты. ГФА и диглим отгоняли от полученного уранилнитрата перегонкой (температура кипения диглима 161°С). Выделенные ГФА и диглим пригодны для повторного использования в сверхкритической экстракции.Obtained in example 2, a solution of a complex of uranium with HFA and diglyme was treated with a calculated amount of nitric acid. HFA and diglyme were distilled off from the obtained uranyl nitrate (diglyme boiling point 161 ° C). Isolated HFA and diglyme are suitable for reuse in supercritical extraction.
Пример 8Example 8
Полученный в примере 2 раствор комплекса урана с ГФА и 1,2-диметоксиэтаном обрабатывали рассчитанным количеством щавелевой кислоты. ГФА и 1,2-диметоксиэтан отгоняли из полученного оксалата уранила перегонкой. Выделенные ГФА и 1,2-диметоксиэтан пригодны для повторного использования. Оксалат уранила при прокаливании дает оксид урана.Obtained in example 2, a solution of a complex of uranium with HFA and 1,2-dimethoxyethane was treated with a calculated amount of oxalic acid. HFA and 1,2-dimethoxyethane were distilled from the obtained uranyl oxalate by distillation. The recovered HFA and 1,2-dimethoxyethane are recyclable. Uranyl oxalate, upon calcination, produces uranium oxide.
Приведенные в примерах данные свидетельствуют, что возможно извлечение актинидных элементов предлагаемой экстракционной смесью. Регенерация компонентов предлагаемой экстракционной смеси производится после обработки кислотами простой перегонкой при нормальном давлении и температуре. Как дикетоны, так и предлагаемые лиганды устойчивы в этих условиях, что обеспечивает эффективную регенерацию экстракционной смеси. Предлагаемые в прототипе фосфорорганичекие соединения требуют применения для регенерации высоких температур и пониженного давления (менее 1 мм рт.ст.) - в противном случае наблюдается их разложение, что приведет к загрязнению получаемого продукта.The data in the examples indicate that it is possible to extract actinide elements of the proposed extraction mixture. The components of the proposed extraction mixture are regenerated after treatment with acids by simple distillation at normal pressure and temperature. Both diketones and the proposed ligands are stable under these conditions, which ensures efficient regeneration of the extraction mixture. The organophosphorus compounds proposed in the prototype require the use for the regeneration of high temperatures and low pressure (less than 1 mm Hg) - otherwise, their decomposition is observed, which will lead to contamination of the resulting product.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131343/06A RU2295788C1 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131343/06A RU2295788C1 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2295788C1 true RU2295788C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37994162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131343/06A RU2295788C1 (en) | 2005-10-10 | 2005-10-10 | Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295788C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755814C1 (en) * | 2020-08-12 | 2021-09-21 | Акционерное общество «Прорыв» | Composition for conversion of solid forms of actinoids and rare earth elements into a soluble form |
| RU2770418C1 (en) * | 2021-10-14 | 2022-04-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method of removing chlorides of alkali metals, uranium and plutonium chlorides from the surface of solid bodies |
| CN114985440A (en) * | 2022-06-02 | 2022-09-02 | 中国人民解放军63653部队 | Method for supercritical plutonium extraction |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU841140A1 (en) * | 1980-02-07 | 1982-04-15 | Предприятие П/Я Р-6575 | Method of recovering actinides |
| RU2038308C1 (en) * | 1991-01-02 | 1995-06-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Method of extraction of rare-earth and/or transplutonium elements from acid media |
| WO1995033541A1 (en) * | 1994-06-09 | 1995-12-14 | Idaho Research Foundation, Inc. | Fluid extraction of metals and/or metalloids |
| WO1995033542A1 (en) * | 1994-06-02 | 1995-12-14 | Idaho Research Foundation, Inc. | Fluid extraction |
| RU2168779C2 (en) * | 1999-09-14 | 2001-06-10 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method for supercritical fluidic extraction of metals |
-
2005
- 2005-10-10 RU RU2005131343/06A patent/RU2295788C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU841140A1 (en) * | 1980-02-07 | 1982-04-15 | Предприятие П/Я Р-6575 | Method of recovering actinides |
| RU2038308C1 (en) * | 1991-01-02 | 1995-06-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Method of extraction of rare-earth and/or transplutonium elements from acid media |
| WO1995033542A1 (en) * | 1994-06-02 | 1995-12-14 | Idaho Research Foundation, Inc. | Fluid extraction |
| WO1995033541A1 (en) * | 1994-06-09 | 1995-12-14 | Idaho Research Foundation, Inc. | Fluid extraction of metals and/or metalloids |
| RU2168779C2 (en) * | 1999-09-14 | 2001-06-10 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method for supercritical fluidic extraction of metals |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755814C1 (en) * | 2020-08-12 | 2021-09-21 | Акционерное общество «Прорыв» | Composition for conversion of solid forms of actinoids and rare earth elements into a soluble form |
| RU2770418C1 (en) * | 2021-10-14 | 2022-04-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method of removing chlorides of alkali metals, uranium and plutonium chlorides from the surface of solid bodies |
| CN114985440A (en) * | 2022-06-02 | 2022-09-02 | 中国人民解放军63653部队 | Method for supercritical plutonium extraction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lin et al. | Supercritical fluid extraction of uranium and thorium from nitric acid solutions with organophosphorus reagents | |
| Lin et al. | Supercritical fluid extraction of lanthanides with fluorinated. beta.-diketones and tributyl phosphate | |
| US5606724A (en) | Extracting metals directly from metal oxides | |
| US7128840B2 (en) | Ultrasound enhanced process for extracting metal species in supercritical fluids | |
| RU2478721C2 (en) | Extraction of rhenium | |
| CN1152884A (en) | Fluid extraction | |
| Samsonov et al. | Dissolution of uranium dioxide in supercritical fluid carbon dioxide | |
| BG63234B1 (en) | Method for the decontamination of radioactive materials | |
| EP1851172B1 (en) | Method and system for recovering metal from metal-containing materials | |
| JPH08503879A (en) | Recovery of valuable metals from process residues | |
| RU2295788C1 (en) | Extraction mixture for supercritical extraction of actinide oxides | |
| JP2000510952A (en) | Metal decontamination | |
| JPH05254832A (en) | Extraction of cerium from aqueous solution of mixture of rare-earth element | |
| Hirai et al. | Separation of Eu from Sm/Eu/Gd mixture by photoreductive stripping in solvent extraction | |
| JPS63198897A (en) | Method particularly used for reprocessing irradiated nuclear fuel in order to separate technetium existing in organic solvent together with one kind or more of other metal such as zirconium and uranium or plutonium | |
| US3954654A (en) | Treatment of irradiated nuclear fuel | |
| RU2366012C2 (en) | Method of irradiated nuclear fuel treatment | |
| CA2596708C (en) | Chemical beneficiation of raw material, containing tantalum-niobium | |
| EP0527685B1 (en) | Process for the separation of the actinides from lanthanides by selective extraction of the actinides in an organic solvent comprising a propane diamide | |
| US3047601A (en) | Separation of thorium from rare earth values in aqueous acidic solution by solvent extraction with an alkyl phosphate-oxygen containing organic diluent | |
| US3949048A (en) | Separation by solvent extraction | |
| JP4395589B2 (en) | Method for selectively separating and recovering uranium (VI) present in aqueous solution with branched N, N-dialkylmonoamide | |
| RU2713766C1 (en) | Method of separating yttrium and ytterbium from titanium impurities | |
| JP3145889B2 (en) | Sequential separation of uranium and rare earth elements using supercritical fluid as extraction medium | |
| RU2274486C2 (en) | Metal extraction process |