Разделение актинидов и РЗЭ С использованием TODGA в мета-нитробензотрифториде: разработка и демонстрация технологической схемы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработан процесс для выделения и разделения актинидов и РЗЭ из рафинатов Пурекс-процесса с использованием TODGA в мета-нитробензотрифториде (F-3). Предложенная технологическая схема испытана в динамических условиях с использованием модельных рафинатов Пурекс-процесса. Схема включает совместное извлечение актинидов и РЗЭ, реэкстракцию азотной кислоты, реэкстракцию актинидов и реэкстракцию РЗЭ. Определены условия селективной реэкстракции америция раствором ДТПА в присутствии высаливателя.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. И. Ткаченко

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Автор, ответственный за переписку.
Email: mikkaly@gmail.com
Россия, 194021, Санкт-Петербург, 2-й Муринский пр., д. 28

Е. В. Кенф

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: mikkaly@gmail.com
Россия, 194021, Санкт-Петербург, 2-й Муринский пр., д. 28

В. А. Бабаин

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: mikkaly@gmail.com
Россия, 194021, Санкт-Петербург, 2-й Муринский пр., д. 28

М. Ю. Аляпышев

АО “Полиметалл Инжиниринг”

Email: mikkaly@gmail.com
Россия, 198216, Санкт-Петербург, пр. Народного Ополчения, д. 2

Список литературы

  1. Leoncini A., Huskens J., Verboom W. // Chem. Soc. Rev. 2017. Vol. 46. N 23. P. 7229.
  2. Alyapyshev M.Y., Babain V.A., Ustynyuk Y.A. // Russ. Chem. Rev. 2016. Vol. 85. N 9. P. 943.
  3. Baron P., Cornet S.M., Collins E.D., DeAngelis G., Del Cul G., Fedorov Y., Taylor R.J. // Prog. Nucl. Energy. 2019. Vol. 117. Article 103091.
  4. Sasaki Y., Sugo Y., Suzuki S., Tachimori S. // Solvent Extr. Ion Exch. 2001. Vol. 19. N 1. P. 91.
  5. Ansari S.A., Pathak P., Mohapatra P.K., Manchanda V.K. // Chem. Rev. 2012. Vol. 112. N 3. P. 1751.
  6. Sasaki Y., Tachimori S. // Solvent Extr. Ion Exch. 2002. Vol. 20. N 1. P. 21.
  7. Ansari S.A., Pathak P., Mohapatra P.K., Manchanda V.K. // Sep. Purif. Rev. 2011. Vol. 40. N 1. P. 43.
  8. Zhu Z.-X., Sasaki Y., Suzuki H., Suzuki S., Kimura T. // Anal. Chim. Acta. 2004. Vol. 527. N 2. P. 163.
  9. Sasaki Y., Sugo Y., Suzuki S., Kimura T. // Anal. Chim. Acta. 2005. Vol. 543. N 1–2. P. 31.
  10. Tachimori S., Sasaki Y., Suzuki S. // Solvent Extr. Ion Exch. 2002. Vol. 20. N 6. P. 687.
  11. Magnusson D., Christiansen B., Glatz J.P., Malmbeck R., Modolo G., Serrano-Purroy D., Sorel C. // Solvent Extr. Ion Exch. 2009. Vol. 27. N 1. P. 26.
  12. Woodhead D., McLachlan F., Taylor R., Müllich U., Geist A., Wilden A., Modolo G. // Solvent Extr. Ion Exch. 2019. Vol. 37. N 2. P. 173.
  13. Kajan I., Florianová M., Ekberg C., Matyskin A.V. // RSC Adv. 2021. Vol. 11. N 58. P. 36707.
  14. Alyapyshev M., Babain V., Eliseev I., Kenf E., Tkachenko L. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2016. Vol. 310. N 2. P. 785.
  15. Modolo G., Asp H., Schreinemachers C., Vijgen H. // Solvent Extr. Ion Exch. 2007. Vol. 25. N 6. P. 703.
  16. Sasaki Y., Suzuki H., Sugo Y., Kimura T., Choppin G.R. // Chem. Lett. 2006. Vol. 35. N 3. P. 256.
  17. Rostaing C., Poinssot C., Warin D., Baron P., Lorrain B. // Procedia Chem. 2012. Vol. 7. P. 367.
  18. Meng W., Xiaogui F., Jing C. // Sep. Sci. Technol. 2013. Vol. 48. N 5. P. 741.
  19. Tkachenko L., Kenf E., Babain V., Alyapyshev M., Logunov M., Voroshilov Yu. Et al. IAEA-CN245-228. 2017. https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/49/085/49085971.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Значения коэффициентов распределения металлов при экстракции из 3 М HNO3; 0.001 М каждого металла, индикаторные количества 241Am. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3

Скачать (45KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Коэффициенты распределения Pd и Zr при экстракции из 3 М HNO3 в присутствии комплексонов. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3

Скачать (47KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотерма экстракции РЗЭ из модельного раствора № 1, разбавленного 3 M азотной кислотой до необходимых концентраций РЗЭ. Экстрагент – 0.1 M TODGA в F-3

Скачать (156KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структурные формулы исследованных водорастворимых комплексонов

Скачать (77KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость коэффициентов распределения Am (сплошная линия) и Eu (пунктирная линия) от концентрации азотной кислоты. Экстрагент – 0.1 M TODGA в F-3. Водная фаза – азотная кислота + 0.1 M комплексона (DEMGA или TEDGA) + 10–5 M Eu(NO3)3 + индикаторные количества 241Am или 152Eu

Скачать (89KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость коэффициентов распределения Am и РЗЭ от pH водной фазы. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3. Водная фаза – 10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3 + 1×10–3 М ∑РЗЭ + индикаторные количества 241Am

Скачать (122KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Коэффициенты разделения DРЗЭ/DAm в зависимости от pH водной фазы. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3. Водная фаза – 10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3 + 1×10–3 М ∑РЗЭ + индикаторные количества 241Am

Скачать (59KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изотерма экстракции азотной кислоты. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3

Скачать (48KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Зависимость значения pH от количества глицина в реэкстрагенте (10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3) после добавления к нему 0.15 М HNO3

Скачать (41KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зависимость значения рН реэкстрагента (10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3) от концентрации Nd (pHисх 2.02)

Скачать (36KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Зависимость коэффициентов распределения металлов от рН реэкстрагента при разных концентрациях РЗЭ. Экстрагент – 0.1 М TODGA в F-3. Реэкстрагент – 10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3 + РЗЭ + индикаторные количества 241Am

Скачать (110KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Зависимость равновесного значения pH реэкстрагента от концентрации Nd. Реэкстрагент – 10 г/л ДТПА + 120 г/л NH4NO3 + 0.1 М буфера (pНисх 2.05)

Скачать (72KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Значения коэффициентов распределения металлов и азотной кислоты. Органическая фаза – 0.1 М TODGA в F-3. Водная фаза – 180 г/л NH4NO3

Скачать (61KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Технологическая схема для разделения ТПЭ и РЗЭ

Скачать (166KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025