Влияние природы исходного соединения на состояние циркония в водной и органической фазах системы Zr - HNO3 - ТБФ - разбавитель

• Автор: Шавкунова, Мария Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Оглавление
Введение

Литературный обзор

1. Структура гидроксидов циркония и гафния

2. Состояние циркония в азотнокислых растворах

3. Механизм экстракции Ъх в ТБФ в зависимости от кислотности водной фазы

4. Влияние состояния Ъх и НТ в растворе на их экстракцию

5. Влияние анионов на экстракцию циркония и гафния из нитратных растворов

6. Расслаивание органической фазы при экстракции

6. 1. Образование третьей фазы при экстракции металлов из азотнокислых растворов в ТБФ

Система 2г(1У) - ШОэ - ТБФ

6.2. Влияние различных параметров на расслаивание органической фазы.
6.2.1. Влияние концентрации азотной кислоты
6.2.2. Влияние природы разбавителя
6.2.3. Влияние концентрации экстрагента
6.2.4. Влияние температуры
6.2.5. Влияние добавок модификаторов
6.2.6. Влияние ионной силы водной фазы
6.2.7. Влияние наличия соэкстрагируемого металла
6.3. Подходы к исследованию расслаивания органической фазы
6.4. О причинах образования третьей фазы
7. Экстракционная технология разделения Ъх и НБ с применением ТБФ
Методическая часть
1. Исходные вещества и реактивы
2. Приготовление азотнокислых растворов циркония и гафния
3. Методы анализа и исследования
3.1. Определение концентрации Ъх/Ы?
3.2. Определение кислотности растворов в присутствии циркония/гафния
3.3. Определение концентрации ТБФ [83]
3.4. Определение концентраций примесных элементов фотометрическим методом
3.5. Определение концентрации хлорид-иона аргентометрическим титрованием (по Мору)
3.6. Определение гидроксогрупп в структуре гидроксида циркония
3.7. Определение мостикового кислорода в структуре гидроксида циркония
3.8. Проведение экстракции
3.9. ИК спектроскопическое исследование органических растворов
3.10. Определение размеров частиц в органических растворах
3.11. Рефрактометрическое исследование органических растворов
3.12. Измерение вязкости органических растворов
Экспериментальная часть
Глава I. Закономерности осаждения гидроксидов Ъх
1. Остаточное содержание СГ при получении гидроксидов Ъх!\{
2. Определение структуры гидроксидов Ъх
Заключение к главе
Глава II. Изучение равновесных экстракционных систем «нитрат Ъх (полученный из гидроксида) - НТМ03 - ТБФ - разбавитель»
1. Система нитрат Ъх - НМ03 - ТБФ - декан, полученная из ФЦК
2. Система нитрат Ъх - НЫ03 - ТБФ - декан, полученная из ТХЦ
3. О структуре экстрагируемых комплексов Ъх
4. Влияние О-групп в структуре гидроксида на экстрагируемость нитрата Zr
в ТБФ
Заключение к главе II
Глава III. Закономерности образования третьей фазы
1. Влияние концентрации экстрагента на объем третьей фазы
2. Определение состава третьей фазы в различных условиях

3. Равновесие в системе 2г(Н0(1чЮз)4 - НМ03 - ТБФ - разбавитель в условиях образования второй органической фазы
4. Селективность экстракции Ъх и № при образовании третьей фазы
4.1. Оценка селективности экстракционного извлечения циркония и гафния в системе 2г(Нф(МОз)4 - НБЮз - ТБФ - октан
4.2. Оценка селективности экстракционного извлечения циркония и гафния в системе 2г(НТ)(БГОз)4 - ЫЫ03 - ТБФ - декан
4.3. Оценка селективности экстракционного извлечения циркония и гафния в системе 2г(Ш)(Ы03)4 - Н1М03 - ТБФ - РЭД-
5. ИК спектроскопическое исследование органической фазы
6. Рефрактометрическое исследование органической фазы
7. Определение размера частиц в органической фазе
Заключение к главе III
Глава IV. Условия экстракции, исключающие образование третьей фазы
1. Поведение Ъх и НР при экстракции в 85%(об.) ТБФ в РЭД-
2. Поведение примесных элементов
2.1. Поведение примесных элементов при осаждении гидроксидов Ъх..
2.2. Поведение примесных элементов при экстракции в ТБФ
3. Свойства органической фазы при переходе от 70% к 85% ТБФ
4. Перенос примесных элементов в результате механического захвата
водной фазы в процессе суммарной экстракции Zr и Ш
Заключение к главе IV
Общие выводы
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

такими частицами становится значительно больше, чем средняя энергия теплового движения молекул (квТ), большинство таких частиц выделяются в самостоятельную фазу.
7. Экстракционная технология разделения Ъс и Ш с применением ТБФ
Цирконий и гафний можно разделить экстракцией из водных растворов экстрагентами различного типа: фосфорорганическими соединениями,
кетонами, аминами. Наиболее распространенной и освоенной является экстракционная схема разделения циркония и гафния из азотнокислых растворов с использованием ТБФ - трибутилового эфира фосфорной кислоты, позволяющая разделять цирконий и гафний до ядерной степени чистоты и сочетающий большую производительность и возможность регенерации и циклического использования реагентов, что повышает экономическую эффективность метода [12, 71, 72]. Данный метод основан на различии коэффициентов распределения циркония и гафния, а также на различии зависимостей коэффициентов распределения от концентрации азотной кислоты.
Цирконий и гафний практически не экстрагируются нейтральными экстрагентами, не содержащими кислоту или какой-либо другой высаливатель. Так, коэффициент распределения Ъх при экстракции в ТБФ из нитратных растворов без кислоты очень мал (-10“ 3). Увеличение концентрации НЖ)з способствует росту коэффициента распределения Zr, причем в этом случае кислота оказывает не только высаливающее действие, но и, главным образом, препятствует гидролизу циркония и образованию пеэкстрагируемых полиядерных комплексов [12]. Из азотнокислых растворов трибутилфосфат преимущественно экстрагирует цирконий, а гафний концентрируется в водной фазе, но увеличение кислотности водной фазы способствует также и росту коэффициента распределения гафния.
Возможно два способа организации процесса разделения Ъх и Ш с использованием ТБФ. По первому варианту разделение циркония и гафния