RU2400845C1 - Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media - Google Patents
Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400845C1 RU2400845C1 RU2009104227/06A RU2009104227A RU2400845C1 RU 2400845 C1 RU2400845 C1 RU 2400845C1 RU 2009104227/06 A RU2009104227/06 A RU 2009104227/06A RU 2009104227 A RU2009104227 A RU 2009104227A RU 2400845 C1 RU2400845 C1 RU 2400845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyridine
- acidic
- rare
- separation
- bis
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- FCWFYKDIPZHIDV-UHFFFAOYSA-N 2,3-bis(2h-tetrazol-5-yl)pyridine Chemical class N=1N=NNC=1C1=CC=CN=C1C1=NN=NN1 FCWFYKDIPZHIDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 18
- GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N europium(3+);trinitrate Chemical compound [Eu+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 13
- HWIGUUXROYIMJH-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[1-(4-methylphenyl)tetrazol-5-yl]pyridine Chemical compound CC1=CC=C(C=C1)N1N=NN=C1C1=NC(=CC=C1)C1=NN=NN1C1=CC=C(C=C1)C HWIGUUXROYIMJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 6
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 4
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CKFAQBQARIZGHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis(1-phenyltetrazol-5-yl)pyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1N1C(C=2N=C(C=CC=2)C=2N(N=NN=2)C=2C=CC=CC=2)=NN=N1 CKFAQBQARIZGHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IIPVSJXWCIFIFN-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[1-(4-butylphenyl)tetrazol-5-yl]pyridine Chemical compound C(CCC)C1=CC=C(C=C1)N1N=NN=C1C1=NC(=CC=C1)C1=NN=NN1C1=CC=C(C=C1)CCCC IIPVSJXWCIFIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N neptunium atom Chemical compound [Np] LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- YOCZZJWFWDUAAR-UHFFFAOYSA-N sulfanyl-sulfanylidene-bis(2,4,4-trimethylpentyl)-$l^{5}-phosphane Chemical compound CC(C)(C)CC(C)CP(S)(=S)CC(C)CC(C)(C)C YOCZZJWFWDUAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UPGBQYFXKAKWQC-UHFFFAOYSA-N trifluoromethylsulfonylbenzene Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 UPGBQYFXKAKWQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMVWNDHKTPHDMT-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tripyridin-2-yl-1,3,5-triazine Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=NC(C=2N=CC=CC=2)=NC(C=2N=CC=CC=2)=N1 KMVWNDHKTPHDMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUXBJXKTCZAMGR-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[1-(4-ethoxyphenyl)tetrazol-5-yl]pyridine Chemical compound C(C)OC1=CC=C(C=C1)N1N=NN=C1C1=NC(=CC=C1)C1=NN=NN1C1=CC=C(C=C1)OCC CUXBJXKTCZAMGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HJCNQSCVLRQXEV-UHFFFAOYSA-N 4-[6-(triazin-4-yl)pyridin-2-yl]triazine Chemical class N1=NN=C(C=C1)C1=NC(=CC=C1)C1=NN=NC=C1 HJCNQSCVLRQXEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIDKGQPBQYAIPT-UHFFFAOYSA-N 5,6-bis(2-phenylmethoxyphenyl)-3-(6-pyridin-2-ylpyridin-2-yl)-1,2,4-triazine Chemical compound C(C1=CC=CC=C1)OC1=C(C=CC=C1)C=1N=C(N=NC=1C1=C(C=CC=C1)OCC1=CC=CC=C1)C1=CC=CC(=N1)C1=NC=CC=C1 JIDKGQPBQYAIPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOHHOGJRTWWMDS-UHFFFAOYSA-N 5,6-diethyl-3-(6-pyridin-2-ylpyridin-2-yl)-1,2,4-triazine Chemical compound N1=C(CC)C(CC)=NN=C1C1=CC=CC(C=2N=CC=CC=2)=N1 OOHHOGJRTWWMDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019155 Radiation injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000001593 atomic mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- SYFIMIPHNTZHIN-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpropoxy)-sulfanyl-sulfanylidene-$l^{5}-phosphane Chemical compound CC(C)COP(S)(=S)OCC(C)C SYFIMIPHNTZHIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- LNBHUCHAFZUEGJ-UHFFFAOYSA-N europium(3+) Chemical compound [Eu+3] LNBHUCHAFZUEGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- KUYLHALFMPOMKK-UHFFFAOYSA-N hydroxy-sulfanylidene-bis(2,4,4-trimethylpentyl)-$l^{5}-phosphane Chemical compound CC(C)(C)CC(C)CP(O)(=S)CC(C)CC(C)(C)C KUYLHALFMPOMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000003608 radiolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиохимической технологии, в частности к переработке радиоактивных отходов при обращении с отработанным ядерным топливом (ОЯТ), а так же может быть использовано при экстракционном выделении цветных металлов.The invention relates to the field of radiochemical technology, in particular to the processing of radioactive waste in the handling of spent nuclear fuel (SNF), and can also be used in the extraction of non-ferrous metals.
Основной вклад в радиотоксичность высокоактивных отходов (ВАО), на протяжении более 105 лет вносят плутоний и минорные актиниды (нептуний, америций). Для соблюдения норм экологической безопасности требуется, чтобы эти элементы были выделены и переведены в формы, препятствующие их распространению в окружающую среду при хранении.Plutonium and minor actinides (neptunium, americium) have been the main contributors to the radiotoxicity of highly active waste (HLW) for over 10 5 years. To comply with environmental safety standards, it is required that these elements be isolated and converted into forms that impede their distribution into the environment during storage.
Предварительное извлечение минорных актинидов позволяет значительно упростить процесс остекловывания и захоронения ВАО. Выделенные минорные актиниды могут быть иммобилизованы в особо прочные минералоподобные матрицы и захоронены, либо трансмутированы в короткоживущие радионуклиды в ядерном реакторе. Нептуний может быть выделен из ОЯТ вместе с ураном и плутонием в ПУРЕКС-процессе, извлечение америция и других трансплутониевых элементов (ТПЭ) является сложной задачей. ТПЭ являются практически полными химическими аналогами редкоземельных элементов (РЗЭ), присутствующих в ВАО в больших количествах. Количество РЗЭ в ВАО на 2-3 порядка превышает количество ТПЭ. Поэтому целесообразнее проводить извлечение ТПЭ, а РЗЭ оставлять в рафинате.Preliminary extraction of minor actinides can significantly simplify the process of vitrification and disposal of HLW. Isolated minor actinides can be immobilized into particularly strong mineral-like matrices and buried, or transmuted into short-lived radionuclides in a nuclear reactor. Neptunium can be separated from spent nuclear fuel together with uranium and plutonium in the PUREX process; extracting americium and other transplutonium elements (TPE) is a difficult task. TPEs are almost complete chemical analogues of rare-earth elements (REE), which are present in large quantities in HLW. The amount of REE in HLW is 2-3 orders of magnitude higher than the amount of TPE. Therefore, it is more expedient to carry out the extraction of TPE, and to leave the REE in the raffinate.
Для отделения ионов Am(III) и Cm(III) от РЗЭ применяются N- или S-содержащие соединения, например: 2,4,6-три(2-пиридил)-1,3,5-триазин (ТРТ), 2,6-бис(5,6-алкил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридин (R-BTP) и ди(изобутил)-дитиофосфорная кислота (DID, торговое название Cyanex 301).To separate Am (III) and Cm (III) ions from REE, N- or S-containing compounds are used, for example: 2,4,6-tri (2-pyridyl) -1,3,5-triazine (TPT), 2 , 6-bis (5,6-alkyl-1,2,4-triazin-3-yl) pyridine (R-BTP) and di (isobutyl) dithiophosphoric acid (DID, trade name Cyanex 301).
Из "С.Musikas, Proc. Int. Symp. Actinide/Lantanide Sepps., Honolulu, Hawai, 16. - 22.12.1984, World Scientific, Singapore (1985), S.19" известно, что отделение Am(III) и Cm(III) от лантаноидов может производиться с использованием ТРТ из относительно кислых растворов (рН 1-2). Значения фактора разделения для пары Am/Eu=10-20. Используя серосодержащие соединения, такие как Cyanex 301/302, можно достигнуть значений фактора разделения более 10000 при pH 3-4 (Yongyun Zhu, Jing Chen und Rongzhou Jiao, Solvent Extr. Ion Exch. 14, 61 (1996); WO 99/14386 A1, 25.03.1999). Высокую эффективность и селективность проявляют тридентантные экстрагенты: 2,6-бис(5-н-алкил-1,2,4-триазол-5-ил)пиридин (BTZP) и 2,6-бис(5,6-ди-н-алкил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридин (R-BTP) (Kolarik, Z; Műllich, U.; Gassner, F. Selective extraction of Am(III) over Eu(III) by 2,6-ditriazolyl- and 2,6-ditriazinylpyridines. Solvent Extr. Ion. Exch. 1999, 17 (1), 23-32; DE 19810895 C1, 11.05.2000). Фактор разделения 150 получен при экстракции из 0,1 M HNO3+0,1 M NH4NO3.From "C. Musikas, Proc. Int. Symp. Actinide / Lantanide Sepps., Honolulu, Hawai, 16. - 12.22.1984, World Scientific, Singapore (1985), S.19", it is known that the Am (III) and Cm (III) from lanthanides can be produced using TPT from relatively acidic solutions (pH 1-2). The values of the separation factor for the pair Am / Eu = 10-20. Using sulfur compounds such as Cyanex 301/302, separation factors of more than 10,000 can be achieved at pH 3-4 (Yongyun Zhu, Jing Chen und Rongzhou Jiao, Solvent Extr. Ion Exch. 14, 61 (1996); WO 99/14386 A1, 03/25/1999). Tridentant extractants exhibit high efficiency and selectivity: 2,6-bis (5-n-alkyl-1,2,4-triazol-5-yl) pyridine (BTZP) and 2,6-bis (5,6-di-n -alkyl-1,2,4-triazin-3-yl) pyridine (R-BTP) (Kolarik, Z; Műllich, U .; Gassner, F. Selective extraction of Am (III) over Eu (III) by 2, 6-ditriazolyl- and 2,6-ditriazinylpyridines. Solvent Extr. Ion. Exch. 1999, 17 (1), 23-32; DE 19810895 C1, 05/11/2000). Separation factor 150 was obtained by extraction from 0.1 M HNO 3 +0.1 M NH 4 NO 3 .
К недостаткам всех перечисленных способов разделения ТПЭ от РЗЭ можно отнести очень низкие кислотности среды, из которой происходит разделение и низкая устойчивость использованных соединений к гидролизу и радиолизу.The disadvantages of all the above methods for the separation of TPE from REE include the very low acidity of the medium from which the separation occurs and the low resistance of the compounds used to hydrolysis and radiolysis.
Наиболее близкой к заявляемой экстракционной смеси по экстракционным свойствам является система на основе диэтилhemi-BTP (6-(5,6-диэтил-1,2,4-триазин-3-ил)-2,2'-бипиридина, ди(бензилоксифенил)hemi-BTP (6-[5,6-ди(бензилоксифенил)-1,2,4-триазин-3-ил]-2,2'-бипиридинаClosest to the claimed extraction mixture by extraction properties is a system based on diethylmi-BTP (6- (5,6-diethyl-1,2,4-triazin-3-yl) -2,2'-bipyridine, di (benzyloxyphenyl) hemi-BTP (6- [5,6-di (benzyloxyphenyl) -1,2,4-triazin-3-yl] -2,2'-bipyridine
- ди(бензилоксифенил)hemi-BTP, - di (benzyloxyphenyl) hemi-BTP,
синергетной добавки и органического растворителя (Krejzler, J.; Narbutt, J.; Foreman, M.R. St J.; Hudson, M.J.; Casensky, В.; Madic, C. Solvent extraction of Am(III) and Eu(III) from nitrate solution using synergistic mixtures of N-tridentate heterocycles and chlorinated cobalt dicarbollide. Czechoslovak Journal of Physics, 2006, (56), suppl. D, 459-467), выбранная в качестве прототипа.synergistic supplement and organic solvent (Krejzler, J .; Narbutt, J .; Foreman, MR St J .; Hudson, MJ; Casensky, B .; Madic, C. Solvent extraction of Am (III) and Eu (III) from nitrate solution using synergistic mixtures of N-tridentate heterocycles and chlorinated cobalt dicarbollide. Czechoslovak Journal of Physics, 2006, (56), suppl. D, 459-467), selected as a prototype.
Данная смесь способна селективно извлекать пару америций(III)/европий(III) из слабокислых растворов со значениями фактора разделения 40-60 при использовании в качестве растворителя 1-октанола или нитробензола.This mixture is capable of selectively extracting a pair of americium (III) / europium (III) from slightly acidic solutions with a separation factor of 40-60 when 1-octanol or nitrobenzene is used as a solvent.
Недостатком прототипа является необходимость проведения экстракции из слабокислых сред рН>2, что затрудняет использование данных систем при переработке ВАО. Значительная растворимость hemi-BTP в растворах кислот может привести к возрастанию расходов на восполнение экстрагента.The disadvantage of the prototype is the need for extraction from slightly acidic media pH> 2, which complicates the use of these systems in the processing of HLW. The significant solubility of hemi-BTP in acid solutions can lead to an increase in the cost of replenishing the extractant.
Задачей настоящего изобретения является эффективное разделение пары ТУЭ (трансурановые элементы) (III) / РЗЭ (III) при экстракции из кислых и солевых сред.An object of the present invention is to efficiently separate a pair of TUE (transuranic elements) (III) / REE (III) upon extraction from acidic and saline media.
Поставленная задача решается использованием смеси, которая включает замещенные бис-арил-тетразолил-пиридина, имеющие формулу:The problem is solved using a mixture that includes substituted bis-aryl-tetrazolyl-pyridine having the formula:
где R1, R2 - водород, галоген (Cl, Br, F, I), алкил, алкоксил,where R 1 , R 2 is hydrogen, halogen (Cl, Br, F, I), alkyl, alkoxyl,
синергетную добавку (например, хлорированный дикарболлид кобальта) и органический растворитель, несмешивающийся с водой.a synergistic additive (e.g., chlorinated cobalt dicarbolide) and an organic solvent immiscible with water.
В качестве растворителя используют органические жидкости с диэлектрической проницаемостью больше 4, например: дихлорэтан, нитробензол, мета-нитробензотрифторид, фенилтрифторметилсульфон и др.Organic solvents with a dielectric constant greater than 4 are used as a solvent, for example: dichloroethane, nitrobenzene, meta-nitrobenzotrifluoride, phenyl trifluoromethyl sulfone, etc.
при соотношении компонентов в смеси:with the ratio of components in the mixture:
Пример 1Example 1
Раствор, содержащий 0,001 М 2,6-бис(1-(4-бутилфенил)-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,08 М хлорированного дикарболлида кобальта (ХДК) в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,1 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.001 M of 2,6-bis (1- (4-butylphenyl) -1H-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.08 M of chlorinated cobalt dicarbolide (CDA) in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0.1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 2Example 2
Раствор, содержащий 0,2 M 2,6-бис(1-(4-бутилфенил)-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,2 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 3 М азотной кислотой, содержащей 0,16 М нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.2 M 2,6-bis (1- (4-butylphenyl) -1H-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.2 M chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 3 M nitric acid, containing 0.16 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 3Example 3
Раствор, содержащий 0,02 М 2,6-бис(1-фенил-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 М хлорированного дикарболлида кобальта в мето-нитробензотрифториде, контактировали с 0,5 М хлорной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1-phenyl-1H-tetrazol-5-yl) pyridine, of 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in methionitrobenzotrifluoride was contacted with 0.5 M perchloric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 4Example 4
Раствор, содержащий 0,2 М 2,6-бис(1-(4-бутилфенил)-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,2 М хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 2 н. серной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.2 M 2,6-bis (1- (4-butylphenyl) -1H-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.2 M chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 2 N sulfuric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 5Example 5
Раствор, содержащий 0,01 М 2,6-бис(1-фенил-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,01 M хлорированного дикарболлида кобальта в фенилтрифторметилсульфоне, контактировали с 0,1 М азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.01 M 2,6-bis (1-phenyl-1H-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.01 M chlorinated cobalt dicarbolide in phenyl trifluoromethyl sulfone was contacted with 0.1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 min. The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 6Example 6
Раствор, содержащий 0,05 М 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,05 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 6 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов экстракции (KM) и разделения (KP).A solution containing 0.05 M 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.05 M chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 6 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the extraction (K M ) and separation (KP) ratios was used.
Пример 7Example 7
Раствор, содержащий 0,02 М 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 1 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 60°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 60 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 8Example 8
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,3 М соляной кислотой, содержащей 2 M нитрата лития и 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0.3 M hydrochloric acid, containing 2 M lithium nitrate and 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 9Example 9
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-этоксифенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 1 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-ethoxyphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 10Example 10
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-фенил-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,5 M азотной кислотой, содержащей 0,05 M нитрата хрома (III) и 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициента распределения (DAm). Коэффициент распределения составил 0,63 для америция (III).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1-phenyl-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0.5 M nitric acid containing 0.05 M of chromium (III) nitrate and 10 -5 M of europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 min. The standard radiometric distribution coefficient determination procedure (D Am ) was used. The distribution coefficient was 0.63 for americium (III).
Пример 11Example 11
Раствор, содержащий 0,01 M 2,6-бис(1-(1-(3,4-дихлорфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,01 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,05 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.01 M 2,6-bis (1- (1- (3,4-dichlorophenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.01 M chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0, 05 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate, labeled with a radioisotope, at 23 ° C for 5 minutes, the Standard procedure for radiometric determination of distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 12Example 12
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 1 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Соотношение органической и водной фаз составляло 3:1. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The ratio of organic to aqueous phases was 3: 1. The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 13Example 13
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-этилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 1 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 4 часов. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-ethylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 1 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 4 hours. The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Пример 14Example 14
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-1Н-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,3 M азотной кислотой, содержащей 10-4 M нитратов РЗЭ, при 23°C в течение 5 мин. Коэффициенты распределения (DM) определяли по стандартной процедуре с использованием данных, определенных методом атомной масс-спектрометрии.A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -1H-tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0.3 M nitric acid containing 10 -4 M REE nitrates at 23 ° C for 5 minutes Distribution coefficients (D M ) were determined by a standard procedure using data determined by atomic mass spectrometry.
Пример 15Example 15
Раствор, содержащий 0,02 M 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 0,5 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DPu(III)).A solution containing 0.02 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 0.5 M nitric acid, containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination of distribution coefficients (D Pu (III) ) was used.
DPu(III)=16,5D Pu (III) = 16.5
Пример 16Example 16
Раствор, содержащий 0,015 M 2,6-бис(1-(4-метилфенил)-тетразол-5-ил)пиридина, 0,02 M хлорированного дикарболлида кобальта в мета-нитробензотрифториде, контактировали с 1,5 M азотной кислотой, содержащей 10-5 M нитрата европия, помеченного радиоизотопом, при 23°C в течение 5 мин. Использовали стандартную процедуру радиометрического определения коэффициентов распределения (DM) и разделения (KP).A solution containing 0.015 M of 2,6-bis (1- (4-methylphenyl) -tetrazol-5-yl) pyridine, 0.02 M of chlorinated cobalt dicarbolide in meta-nitrobenzotrifluoride was contacted with 1.5 M nitric acid containing 10 -5 M europium nitrate labeled with a radioisotope at 23 ° C for 5 minutes The standard radiometric determination procedure for the distribution coefficients (D M ) and separation (KP) was used.
Приведенные примеры свидетельствуют, что использование предлагаемой экстракционной смеси позволяет эффективно разделять пару ТУЭ/РЗЭ, при экстракции из кислых и солевых растворов.The above examples indicate that the use of the proposed extraction mixture allows you to effectively separate a pair of TUE / REE, during extraction from acidic and saline solutions.
При сравнении предлагаемой экстракционной смеси с прототипом можно отметить, что экстракцию ТУЭ и РЗЭ заявляемой экстракционной смесью можно проводить из значительно более кислых сред, чем в случае прототипа.When comparing the proposed extraction mixture with the prototype, it can be noted that the extraction of TUE and REE of the claimed extraction mixture can be carried out from much more acidic environments than in the case of the prototype.
Свойства экстракционной смеси соответствуют требованиям, предъявляемым радиохимической технологией.The properties of the extraction mixture meet the requirements of radiochemical technology.
Claims (1)
где R1, R2 - водород, галоген, алкил, алкоксил,
в качестве растворителя - органические жидкости с диэлектрической проницаемостью больше 4, при следующем соотношении компонентов, моль/л:
where R 1 , R 2 is hydrogen, halogen, alkyl, alkoxyl,
as a solvent - organic liquids with a dielectric constant of more than 4, with the following ratio of components, mol / l:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104227/06A RU2400845C1 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104227/06A RU2400845C1 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009104227A RU2009104227A (en) | 2010-08-20 |
| RU2400845C1 true RU2400845C1 (en) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009104227/06A RU2400845C1 (en) | 2009-02-09 | 2009-02-09 | Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2400845C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112981145B (en) * | 2021-02-09 | 2022-02-11 | 中国科学院过程工程研究所 | Method for extracting and separating rare earth yttrium by adopting pyridine carboxylic acid ionic liquid |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB997423A (en) * | 1963-06-19 | 1965-07-07 | Atomic Energy Commission | Method for decontaminating nuclear fuels |
| EP0043765A1 (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-13 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for separating trivalent actinide and lanthanide values from an aqueous acid solution |
| RU2106030C1 (en) * | 1994-10-11 | 1998-02-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Method for extracting and separating high-melting and rare-earth elements from nitric solutions |
| RU2180868C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-03-27 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method of extraction separation of cesium, strontium, technetium, rare-earth and actinide elements from liquid radioactive residues |
-
2009
- 2009-02-09 RU RU2009104227/06A patent/RU2400845C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB997423A (en) * | 1963-06-19 | 1965-07-07 | Atomic Energy Commission | Method for decontaminating nuclear fuels |
| EP0043765A1 (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-13 | COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel | Process for separating trivalent actinide and lanthanide values from an aqueous acid solution |
| RU2106030C1 (en) * | 1994-10-11 | 1998-02-27 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина" | Method for extracting and separating high-melting and rare-earth elements from nitric solutions |
| RU2180868C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-03-27 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Method of extraction separation of cesium, strontium, technetium, rare-earth and actinide elements from liquid radioactive residues |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Krejzler J., Narbutt J., Foreman M.R. St J., Hudson M.J., Casensky В., Madic C. Solvent extraction of Am(III) and Eu(III) from nitrate solution using synergistic mixtures of N-tridentate heterocycles and chlorinated cobalt dicarbollide. Czechoslovak Journal of Physics, 2006, (56), suppl. D, 459-467. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009104227A (en) | 2010-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Manchanda et al. | Amides and diamides as promising extractants in the back end of the nuclear fuel cycle: an overview | |
| US7524469B2 (en) | Extractant composition including crown ether and calixarene extractants | |
| Afsar et al. | Effective separation of the actinides Am (III) and Cm (III) by electronic modulation of bis-(1, 2, 4-triazin-3-yl) phenanthrolines | |
| US8475747B1 (en) | Processing fissile material mixtures containing zirconium and/or carbon | |
| US10252983B2 (en) | Dissymmetric N,N-dialkylamides, the synthesis thereof and uses of same | |
| US8636966B2 (en) | Compositions and methods for treating nuclear fuel | |
| JP2016008891A (en) | Separation method of actinide and separation unit of actinide | |
| Law et al. | Development of a cobalt dicarbollide/polyethylene glycol solvent extraction process for separation of cesium and strontium to support advanced aqueous reprocessing | |
| JP4879869B2 (en) | Method for selectively separating cesium from high-level radioactive liquid waste | |
| RU2400845C1 (en) | Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media | |
| JP4056581B2 (en) | Method for selective separation of actinide (III) and lanthanoid (III) | |
| WO2006036083A1 (en) | Extraction of radionuclides by crown ether-containing extractants | |
| US7494630B2 (en) | Method of stripping metals from organic solvents | |
| Smirnov et al. | Am and Eu extraction from acidic media by synergistic mixtures of substituted bis-tetrazolyl pyridines with chlorinated cobalt dicarbollide | |
| JP4441643B2 (en) | Method for separating and storing all actinides from spent nuclear fuel | |
| JP4308358B2 (en) | A method for separating transpultonides from fission lanthanides by selective extraction. | |
| US3574531A (en) | Strontium extraction process | |
| Liu et al. | The behavior of technetium in technetium-scrubbing stage of PUREX process | |
| Bhattacharyya et al. | Extraction chromatographic study on the separation of Am 3+ and Eu 3+ using ethyl-BTP as the extractant | |
| JP4568897B2 (en) | Method for selectively separating only trivalent actinoids from a solution containing trivalent actinoids and trivalent lanthanoids using 1,10-phenanthroline or an alkyl derivative thereof | |
| RU2773142C2 (en) | Method for extraction extraction and separation of ree | |
| RU2069903C1 (en) | Method for recovering irradiated nuclear fuel | |
| Bhattacharyya et al. | Evaluation of Lanthanide/Actinide separation using an aqueous soluble BTP derivative | |
| Kasting et al. | Separation of trivalent actinides from lanthanides by solvent extraction | |
| Todd et al. | Method of stripping metals from organic solvents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |