[go: up one dir, main page]

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 PDF

Info

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
Application number
RU2009104227/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009104227A (en
Inventor
Игорь Валентинович Смирнов (RU)
Игорь Валентинович Смирнов
Василий Александрович Бабаин (RU)
Василий Александрович Бабаин
Алексей Валерьевич Чирков (RU)
Алексей Валерьевич Чирков
Татьяна Владимировна Артамонова (RU)
Татьяна Владимировна Артамонова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина"
Priority to RU2009104227/06A priority Critical patent/RU2400845C1/en
Publication of RU2009104227A publication Critical patent/RU2009104227A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2400845C1 publication Critical patent/RU2400845C1/en

Links

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: mixture contains substituted bis-aryl-tetrazolyl-pyridine, having formula:
Figure 00000007
, where R1 and R2 denote hydrogen, halogen (CI, Br, F, I), alkyl, alkoxy. The solvent used is organic liquids with permittivity greater than 4. Components of the mixture are in the following ratio, mol/l: heterocyclic compound 0.001-0.2; organoboron complex compound 0.001-0.2, solvent - the rest.
EFFECT: efficient separation of a pair of transuranic and rare-earth elements during extraction from acidic and saline media.

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

Figure 00000001
Figure 00000001

где R - -C2H5 where R is -C 2 H 5 - диэтилhemi-BTP;- diethylmi-BTP;

Figure 00000002
- ди(бензилоксифенил)hemi-BTP,
Figure 00000002
- 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:

Figure 00000003
Figure 00000003

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.

Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000004
Figure 00000005

при соотношении компонентов в смеси:with the ratio of components in the mixture:

Гетероциклическое соединениеHeterocyclic compound 0,001-0,20.001-0.2 Борорганическое комплексное соединениеOrganoboron complex compound 0,001-0,20.001-0.2 РастворительSolvent Остальное.Rest.

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 57,457.4 8,68.6 77

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 56,856.8 0,890.89 6464

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 25,625.6 0,320.32 8080

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 10901090 5757 1919

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 2,52.5 0,030,03 8383

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.

KAm K am KEu K eu KP=KAm/KEu KP = K Am / K Eu 1,41.4 0,140.14 1010

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 1,961.96 0,050.05 4040

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 34,434,4 0,470.47 7373

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 177,0177.0 3,23.2 5555

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).

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 97,897.8 1,41.4 7070

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 8,078.07 7,177.17 1,11,1

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 4,094.09 0,160.16 2626

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.

DAm D am DEu D eu KP=DAm/DEu KP = D Am / D Eu 4,874.87 0,0910,091 5454

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.

DLa D la DSm D sm DLu D lu DAm D am 0,0150.015 1,21,2 4,44.4 >1000> 1000

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.

DCm D cm DEu D eu KP=DCm/DEu KP = D Cm / D Eu 2,22.2 0,0390,039 5656

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)

Экстракционная смесь для разделения трансурановых и редкоземельных элементов из кислых и солевых сред, содержащая гетероциклическое соединение на основе бисзамещенного пиридина, синергетную добавку - борорганическое комплексное соединение и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве гетероциклического соединения она содержит производные бистетразолил-пиридина общей формулы
Figure 00000006

где R1, R2 - водород, галоген, алкил, алкоксил,
в качестве растворителя - органические жидкости с диэлектрической проницаемостью больше 4, при следующем соотношении компонентов, моль/л:
гетероциклическое соединение 0,001-0,2 борорганическое комплексное соединение 0,001-0,2 растворитель остальное
An extraction mixture for the separation of transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media, containing a heterocyclic compound based on bisubstituted pyridine, a synergistic additive - an organoboron complex compound and an organic solvent, characterized in that it contains bistetrazolyl-pyridine derivatives of the general formula
Figure 00000006

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:
heterocyclic compound 0.001-0.2 organoboron complex compound 0.001-0.2 solvent rest
RU2009104227/06A 2009-02-09 2009-02-09 Extraction mixture for separating transuranic and rare-earth elements from acidic and saline media RU2400845C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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