WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Таблица Характеристика готового препарата америция на установке БИ-Состав Уд. Конц. Am Конц. Сод-е Сод-е Характеристика элюен-та ион в элюате, Al, Fe, Am в Am в готового препарата г/л Cr, передн. задн. Масса, г Cод-е Am в мг/л хвост. хвост. AmO2 препарате, % фракц. фракц. (Am) (хим. чистота % % Am) Ni 5,5-5,6 - 19,1 0,5 36,05 0,025 (31,72) (99,7) моль/л H 6-7 230-360 0 6,7 29,06 83,ДТПА + (24,3) (94,7) 0,5,6-7,2 - - 3,9 27,7 82,моль/л (22,9) (93,5) Cit 4,3-5 300-500 - 8,1 50,83 (43,0) (96,3) 0,05-0,06 H 8,1-8,6 80-110 - 9,3 36,5 моль/л (32,1) (99,7) ДТПА При проведении пяти циклов хроматографического передела растворов после переработки выдержанного плутония «ВФ» на установке БИ-14 было выделено свыше 160 г изотопночистого америция-241 с содержанием америция в диоксиде от 82,5 до 88 % (от 93,5 до 99,7 % по химической чистоте). Во всех случаях готовый препарат соответствовал предъявляемым требованияим – содержанию америция в диоксиде не ниже 82%.

Введение в элюент на основе ДТПА добавок лимонной кислоты, по всей видимости, приводит к уменьшению коэффициента разделения Am-Ni и увеличению объема смешанной зоны, количество америция в которой достигало 19,1 % от исходного.

Кроме того, в зоне америция вымываются железо и хром с общей концентрацией до 500 мг/л. Это приводило к тому, что, во-первых, на 2-3 г/л снижалась концентрация америция на выходе колонны. Во-вторых, при отсутствии в процессе оксалатного осаждения дополнительной операции – промывки оксалата америция разбавленным раствором щавелевой кислоты – происходило некоторое увеличение содержания примесей железа и хрома в готовом препарате америция. Однако главным преимуществом применения элюента, содержащего 0,025 моль/л ДТПА и 0,024 моль/л цитрата аммония является минимальный объем зоны смешивания америция с основным примесным элементом – церием.

При использовании элюента 0,06 моль/л ДТПА америций вымывался с концентрацией до 8,6 г/л вследствие незначительного содержания железа и хрома в полосе америция. Однако при этом увеличивается объем зоны смешивания америция и церия. При отсутствии церия в исходном растворе (например, замене церия, как катализатора растворения диоксида плутония, на америций) более целесообразным является проведение хроматографических процессов с использованием 0,05-0,06 моль/л ДТПА на катионите в водородной или никелевой форме.

Впоследствии для выделения америция из растворов после переработки выдержанного плутония была создана новая установка 45-14, в которой были совмещены узел по переработке диоксида плутония и хроматографический узел очистки америция.

Хроматографическая установка состояла из семи колонн, изготовленных из нержавеющей стали, высотой 100 см, диаметром 8,1; 8,1; 5,1; 3,7; 1,9; 1,2; 0,8 см.

Для окончательной проверки разработанного способа выделения америция из растворов после переработки плутония «ВФ» на установке 45-14 были проведены два опытных цикла. Разделение проводили на катионите в водородной форме. В качестве элюента использовали раствор, содержащий 0,025 моль/л ДТПА и 0,024 моль/л цитрата аммония. Кривые элюирования америция представлены – на рис. 13 и 14.

Рис. 13. Кривая элюирования америция (цикл 1).

Рис. 14. Кривая элюирования америция (цикл 2).

В результате проведения двух опытных циклов на установке 45-14 было выделено в виде диоксида около 170 г америция, полностью отвечающего требованиям, предъявляемым к готовому препарату.

Если при проведении работ на установке Би-14 наблюдалось в отдельных случаях уменьшение зоны смешивания америция и церия, то на более совершенной установке 45-имело место полное разделение америция и церия, в 1 цикле за счет расположения между зонами этих элементов зоны цинка, во 2 цикле – зоны хрома. Таким образом, примесные элементы, присутствующие в исходном растворе, выступали в качестве разделяющих ионов между америцием и церием, увеличивая чистоту и выход америция. Выход америция составил 99% от взятого на разделение. При этом примесные элементы полностью сбрасывались при оксалатном осаждении америция. В первом цикле было выделено 70,8 г америция с содержанием в диоксиде 87% (98,6% по химической чистоте). Во втором цикле из основных фракций было выделено 90 г америция с содержанием в диоксиде 87,6% (99,2% по химической чистоте), из хвостовых фракций – 8 г америция с содержанием в диоксиде 87,4% (99%).

В дальнейшем при получении высокочистого америция-241 из растворов подобного состава применялся метод вытеснительной комплексообразовательной хроматографии с использованием элюентов, содержащих 0,025 моль/л ДТПА и 0,024 моль/л цитрата аммония. Из растворов после переработки выдержанного плутония «ВФ» с помощью данного метода было выделено свыше 10 кг изотопночистого америция-241.

Основные результаты и выводы 1. Изучены особенности разделения америция и РЗЭ при использовании различных удерживающих ионов. Установлено, что в случае проникновения иона-вытеснителя в зону удерживающего иона происходит накопление конкурирующего иона-вытеснителя в хроматографической системе, что приводит к ухудшению эффективности разделения америция и РЗЭ.

2. Исследовано влияние добавок в элюент солей лимонной кислоты на разделение америция и РЗЭ. Установлено, что при разделении америция и РЗЭ на катионите в водородной форме для элюента 0,025 моль/л ДТПА, содержащего 0,01 моль/л солей лимонной кислоты, наблюдается минимальное значение ВЭТТ, которое соответствует максимальному относительному содержанию разделяемых элементов в обеих фазах.

3. При введении в элюент на основе ДТПА солей лимонной кислоты наблюдается изменение порядка вымывания свинца и кадмия, зоны которых смещаются в сторону легких РЗЭ. При концентрации лимонной кислоты в элюенте свыше 0,015 моль/л происходит полное отделение америция от свинца и кадмия.

4. Разработан способ выделения америция из отходов химико-металлургического производства с помощью последовательного применения элюентов на основе ДТПА с добавками солей лимонной кислоты (для очистки америция от легких РЗЭ, европия, гадолиния, свинца, кадмия и других примесей) и НТА (для очистки америция от тяжелых РЗЭ).

5. Разработан способ получения высокочистого америция из растворов после переработки выдержанного плутония «ВФ» с помощью элюента 0,025 моль/л ДТПА, содержащего 0,024 моль/л цитрата аммония. Установлено, что некоторые примесные элементы (хром, алюминий, цинк) являются разделяющими ионами для америция и церия, что позволило получить кондиционный америций с выходом свыше 99%.

6. Разработанные способы были использованы для промышленного выделения высокочистого америция-241 на ПО «Маяк».

Основные результаты опубликованы:

1. Радевич В.С., Чувелева Э.А., Харитонов О.В., Назаров П.П., Чмутов К.В.. Влияние вида удерживающего иона на эффективность разделения редкоземельных элементов методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии.// Журнал физ.химии, 1977г.

Т.51, № 7. С.1756-1759.

2. Радевич В.С., Чувелева Э.А., Харитонов О.В., Назаров П.П., Чмутов К.В.. Влияние лимонной кислоты на разделение редкоземельных элементов диэтилентриаминпентауксусной и нитрилотриуксусной кислотами методом вытеснительной хроматографии. // Журнал физ.химии, 1976 г. Т.50, № 7. С.1870-1871.

3..Чмутов К.В, Назаров П.П., Чувелева Э.А., Харитонов О.В.. Разделение трансплутониевых элементов методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии.// Радиохимия, 1977 г. Т.19,№ 4. С.431-435.

4. Фирсова Л.А., Харитонов О.В., Чувелева Э.А., Назаров П.П. Коэффициенты разделения некоторых ТПЭ и РЗЭ в присутствии различных комплексонов.//Радиохимия, 1988 г.

Т.30, № 4. С.495-499.

5.Харитонов О.В., Чувелева Э.А., Гелис В.М., Фирсова Л.А. Получение граммовых количеств америция методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии. II. Выделение изотопночистого 241Am из растворов после переработки выдержанного плутония.// Радиохимия, 1998 г. Т.40, № 2. С.125-127.

6. Чувелева Э.А., Фирсова Л.А., Харитонов О.В. Влияние примесей хрома и алюминия на поведение америция и РЗЭ при их разделении хроматографическим методом. // Радиохимия, 1998 г. Т.40, № 2. С.136-139.

7. Гелис В.М., Чувелева Э.А, Маслова Г.Б., Фирсова Л.А., Милютин В.В., Харитонов О.В., Кудрявцева С.П., Козлитин Е.А. Современные сорбционно-хроматографические методы извлечения радионуклидов. // В кн. Современные проблемы физической химии. – М.:

Издательский дом «Граница», 2005 С.633-650.

8. Назаров П.П., Чувелева Э.А., Харитонов О.В. и сотрудники хим.комбината «Маяк».

Выделение изотопночистого америция-241 из растворов после переработки выдержанного плутония «ВФ».// ОТЧЕТ ИФХАН СССР и ПО «Маяк», № гос. регистрации Х35896. Москва-Челябинск.1986 г.

9. Назаров П.П., Чувелева Э.А., Харитонов О.В., Фирсова Л.А. Пешков А.С., Козлитин Е.А.

и сотр. хим.комбината «Маяк». Выделение изотопночистого америция-241 из растворов после переработки выдержанного плутония «ВФ» методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии.// ОТЧЕТ ИФХАН СССР и ПО»Маяк», № Гос.регистрации Х35896. Москва-Челябинск. 1987 г.

10. Назаров П.П., Чувелева Э.А. Харитонов О.В. и сотр. химкомбината «Маяк». Разработка цельнохроматографической одноцикличной технологии выделения америция-241 из растворов химико-металлургического производства.// ОТЧЕТ ИФХАН СССР и ПО»Маяк», № гос. регистрации Х34295. Москва-Челябинск. 1978 г.

11. Назаров П.П., Чувелева Э.А., Харитонов О.В. Усовершенствование технологии выделения америция-241 из растворов химико-металлургического производства.// Отчет ИФХ АН СССР. № гос. регистрации Х33396., Москва, 1979 г.

12.Чувелева Э.А, Харитонов О.В., Фирсова Л.А., А.С. Пешков. Влияние примесей хрома и алюминия на поведение америция и РЗЭ при их разделении методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии. //Отчет ИФХАН СССР. № гос. регистрации Х35896. М. 1988. 40с.

13. Назаров П.П., Чувелева Э.А., Харитонов О.В., Фирсова Л.А.. Выделение и очистка трансплутониевых элементов методом ионообменной хроматографии. // Тезисы доклада.

Вторая Всесоюзная конференция по химии трансплутониевых элементов.

Димитровград.1983г. С.11-14. Назаров П.П., Чувелева Э.А., Маслова Г.Б., Харитонов О.В., Белов В.В., Фирсова Л.А., Козлитин Е.А., Пешков А.С.. Научные основы и применение вытеснительной хроматографии для выделения и разделения лантаноидов и актиноидов сорбционными методами. // Тезисы доклада. VI Всесоюзная конференция «Применение ионообменных материалов в промышленности и аналитической химии». Воронеж. 1986 г. С.121.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»