Экстракционное разделение U(VI), Mo(VI) и Cs из карбонатных растворов карбонатом метилтриалкиламмония

• Автор: Хан Вин Со
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор.

Химия водных карбонатных растворов иУ1, МоУ1 и Се

1.1. Химия водных карбонатных растворов иУ1

1.2. Химия водных карбонатных растворов смешанных

карбонатнопероксидных соединений иУ1

1.3. Химия водных растворов МоТ

1.4. Химия водных перокеидных и карбонатнопероксидных

растворов МоУ1

1.5. Химия карбонатных растворов Сэ

1.6. Экстракция цезия из щелочных и карбонатных растворов
1.7. Заключение
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Исходные реагенты
2.2. Методика получения карбоната МТОА
2.3. Методика определения групп
2.4. Методика определения С2 ионов
2.5. Методика определения пероксид ионов
2.6. Методика определения иУ1 в карбонатных растворах
2.7. Методика определения цезия карбонатных растворах
2.8. Методика анализа МоУТ в водных растворах
2.9. Пикнометрический метод определения плотности
2 Методиш получения электронных спектров поглощения
2 Методики получения электронных спектров поглощения
2 Методика проведения экстракции
Глава 3. Химия экстракции пероксид нокарбонатных комплексов иУ1 из карбонатных растворов карбонатом МТОА
3.1. Изотермы экстракции пероксиднокарбонатных
комплексов иУ1 карбонатом МТОА
3.2. УФспектры исходных и равновесных водных
карбонатных растворов пероксиднокарбонатных
комплексов иУ1
3.3. УФспектры равновесных органических экстрактов
пероксиднокарбонатных комплексов иУ1 с карбонатом МТОА
3.4. Математическое моделирование изотерм экстракции
3.4.1. Физикохимический анализ изотерм экстракции
3.4.2. Определение составов экстрагируемых комплексов 1У1
методом математического моделирования изотерм
экстракции
Глава 4. Экстракция цезия из карбонатных растворов
карбонатом МТАА и его смесями с другими экстрагентами
4.1. Экстракция цезия карбонатом МТАА из карбонатных
растворов
4.2. Экстракция цезия из карбонатных растворов краун
эфирами и их смесями с карбонатом МТАА
4.3. Экстракция цезия из карбонатных растворов
фосфорилированными подандами и их смесями с карбонатом МТАА
Глава 5. Экстракция иУ1 и С8 из смешанных карбонатных
растворов карбонатом МТОА
5.1. Экстракция Т1У1 из смешанных карбонатных растворов
Сб карбонатом МТОА
5.2. Экстракция Ся из смешанных карбонатных растворов
иУ1 карбонатом МТОА
5.3. Экстракционное разделение иУТ и Сэ из смешанных карбонатных растворов карбонатом МТОА
Глава 6. Экстракция ГУ1 и МоУ1 из смешанных
карбонатных растворов карбонатом МТОА
6.1. Экстракция ЩУ1 из смешанных карбонатных растворов с МоУ1 карбонатом МТОА
6.2. Экстракция МоУ1 из смешанных карбонатных растворов с иУ1 карбонатом МТОА
6.3. Экстракционное разделение иУТ и МоУ1 из смешанных карбонатных растворов карбонатом МТОА
6.3.1. Экстракционный противогочный каскад по разделению иУТ и МоУТ из смешанных карбонатных растворов карбонатом МТОА
6.4. Химия экстракции ГУ1 и МоУ1 из смешанных карбонатных растворов карбонатом МТОА
ЛИТЕРАТУРА


При использовании' процессов экстракционного разделения при-переработке ОЯТ возможно достигнуть высокой; степени очистки и(У1) от примесей, которую^ при* использовании- других методов разделения достигнуть. К достоинству данного метода нужно также отнести тот факт, что все операции проводятся- исключительно- в . На данном этапе исследована стадия перевода и8 в карбонатные растворы в присутствии Н2О2 в качестве окислителя - стадия окислительного выщелачивания. Показана высокая эффективность экстракционного разделения и(У1), Ри(У1) и Мо(У1) карбонатом, метилтриалкиаммония из карбонатно-пероксидных растворов, образующихся - после окислительного растворения и8. Исследована, растворимость, имитаторов некоторых продуктов, деления- (Сб, Мо,- 8ш, Ш и Рг) В' карбонатных растворах в присугствии Н: [6, 7]. К растворимым в- карбонатных, растворах ПД на основании, литературных данных [8] следует отнести Мо(У1), Мо(ГУ), Сб, Тс и Тс. Следующим шагом разработки КАРБЭКС-процесса, является проведение работ по* исследованию* экстракционного разделения растворимых в карбонатных растворах ПД, в частности Сб и Мо(У7) от 1ДУ1). В качестве экстрагента предложено использовать соли ЧАО. Эффективность экстракционного процесса в значительной степени обусловлена состоянием разделяемых компонентов в водных растворах. Поэтому настоящий литературный обзор посвящен рассмотрению химии карбонатных водных растворов и(У1), Мо(У1) и Сб. С учетом использования пероксида водорода для окислительного растворения оксидов урана П и и8 в карбонатных растворах, необходимо также рассмотреть химию смешанных пероксидно-карбонатных растворов этих элементов. Химия водных карбонатных растворов и(У1). Химия водных растворов и(У1) сложна, что связано с протекающими в них реакциями комнлексообразования; гидролиза, а также процессами образования осадков. Это в большой степени затрудняет изучение соединений урана. Уран(У1) в растворе присутствует в виде иона уранила и2', существование которого при pH < 2,5 твердо установлено []. При более высоких значениях pH преобладают гидролизованные ионы сложного состава. В сильно щелочных растворах и(У1) происходит образование нерастворимых полиуранатов. Для карбонатных растворов ЩУ! С2 Черняевым с сотр. Ион уранила в этих соединениях имеет координационное число шесть. При переходе от трикарбоната-соединения, в котором все шесть координационных мест заняты тремя СОз2’ группами, к комплексному монокарбонату, освобождающиеся координационные места занимают гидроксо- или аква-группы. Генетический ряд карбонатов уранила, состоящий из пяти членов, нельзя считать полным. Ю2“ : СОз = 1 • 0,5. Устойчивость грикарбонатоуранилатных комплексов с различными катионами увеличивается в ряду №1/<№’<КГ<КЬ+<С5+. ТМНД и К! Растворимость увеличивается с ростом температуры. Комплексы с отношением и2*:С0з2‘= 1 : 1,5 и 1 :2,5 относятся к биядерному типу соединений. В качестве мостиков в комплексах (1Ю2>2(С)- и (и)2(С0з)' выступают карбонатные группы. В твердом виде биядерные соединения устойчивы, однако в водном растворе быстро гидролизуются. В водном растворе, не содержащем избытка карбонат- или бикарбонат-ионов, трикарбонатоуранилатиый комплекс быстро гидролизуется. При небольшом избытке СОз ’ и НСОз‘ -ионов в растворе он может существовать сколь угодно долго. Количественное изучение равновесий в карбонатных растворах впервые было проведено Мак-Клейном []. По результатам спектрофотометрического титрования щелочных растворов карбоната уранила газообразным С были определены константы равновесий реакций: [и(С0з)з]4Ч С0эд + н [и(С)2(Н)2]3' + 2НС' (1. С)2]2' + С(г) + Н <-*¦ иС + 2НСО. Г (1. К2=3,8-‘2. В работе [] была изучена растворимость карбоната уранила в растворах бикарбоната натрия при °С в интервале концентраций КаНСОз от 0,8 до 2, моль/кг Н. Установлено, что соотношение ионов НСОэ‘ и П2+ в растворе составляло 2:1. С(К) + НС' <-> [и(С)2]2' + Н* (1. Скэнланом [] было исследовано равновесие между двух- и четырехзарядными комплексами уранила в бикарбонатном растворе.