Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2007

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Секция «Перспективные приложения ядерных технологий»

ЭКСТРАКЦИЯ НИТРАТОВ УРАНИЛА, ТОРИЯ, ЛАНТАНА И ИТТРИЯ БИНАРНЫМИ ЭКСТРАГЕНТАМИ НА ОСНОВЕ ЧАО И ВЫСШИХ ИЗОМЕРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Зайцев П.В.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Синтезированы бинарные экстрагенты на основе триалкилбензиламмония и высших изомеров карбоновых кислот (ВИКК). Синтез экстрагентов проводился по схеме:

• реакция взаимодействия хлорида (нитрата) четвертичного аммониевого основания (ЧАО) с водным раствором гидроксида натрия;

R₄NB (B=Cl^-, NO₃^-)_(O) + NaOH_(B) R₄NOH_(O) + NaB_(B);

• промывка гидроксида ЧАО водой до рН=7-8;

• двухфазная реакция нейтрализации гидроксида ЧАО и ВИКК в стехиометрическом соотношении (А^--анион ди(2,4,4-триметилпентил)фосфиновой кислоты):
R₄NOH₍_O) + HA₍_O) R₄NA₍_O) + H₂O₍_B).

При изучении процессов экстракции использован 0,34 моль/дм³ раствор карбоксилата триалкилбензиламмония в толуоле. Концентрации нитратов уранила(VI), тория(IV) лантана(III) и иттрия(III) в условиях опытов варьировались от 0 до 2-3 моль/дм³. Определены изотермы экстракции и пределы насыщения органической фазы нитратами уранила и тория.

Сформулированы предположения о составе экстрагируемых соединений и вычислены значения эффективных констант экстракции нитратов металлов.

Изучена совместная экстракция нитратов уранила (тория) и лантана (иттрия) при вариации концентрации компонентов от 0 до 2 моль/дм³ раствором карбоксилата триалкилбензиламмония в толуоле. Установлено, что коэффициенты распределения нитратов уранила и тория значительно выше, чем лантана и иттрия. Пределы насыщения органической фазы по нитратам уранила (тория) остаются практически такими же, что и при экстракции из водных растворов индивидуальных соединений.

Таким образом, бинарный экстрагент карбоксилат триалкилбензиламмония может быть использован для извлечения нитратов уранила и тория из водных растворов, содержащих значительные количества нитратов редкоземельных металлов.