Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ТРИБУТИЛФОСФАТНОГО ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА РАСТВОРОВ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА - Патент РФ 2130208
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ТРИБУТИЛФОСФАТНОГО ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА РАСТВОРОВ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
СПОСОБ ТРИБУТИЛФОСФАТНОГО ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА РАСТВОРОВ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

СПОСОБ ТРИБУТИЛФОСФАТНОГО ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА РАСТВОРОВ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области радиохимической промышленности и может быть использовано при экстракционном аффинаже растворов, например уранилнитрата, и очистке его от примесей. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении степени очистки растворов ядерного топлива. Способ трибутилфосфатного экстракционного аффинажа растворов ядерного топлива предусматривает контактирование трибутилфосфата в разбавителе и азотнокислого раствора ядерного топлива. Предварительно осуществляют очистку азотнокислого раствора ядерного топлива от твердых взвесей путем пропускания его через слой трибутилфосфата в разбавителе. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2130208
Класс(ы) патента: G21C19/42, G21C19/46
Номер заявки: 96102451/25
Дата подачи заявки: 09.02.1996
Дата публикации: 10.05.1999
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Новосибирский завод химконцентратов"
Автор(ы): Батуев В.И.; Абиралов Н.К.; Александров А.Б.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Новосибирский завод химконцентратов"
Описание изобретения: Изобретение относится к области радиохимической промышленности и может найти применение при экстракционном аффинаже растворов, например уранилнитрата, и очистке его от примесей.
Известен способ трибутилфосфатного аффинажа урана на урановом заводе Буше (Франция), на заводе Спрингфильд (Англия), на заводе Порт-Хоуп (Канада) и на газодиффузионном заводе в Ок-Ридте (США), включающий контактирование трибутилфосфата в разбавителе - керосине - и уранилнитрата (см. В.Б. Шевченко, Б.Н. Судариков. Технология урана, М., 1961 г., стр. 228-230).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ трибутилфосфатного аффинажа урана на заводе Буше (см. там же, рис. 10.8, стр. 228-229 - прототип), включающий экстракцию - контактирование трибутилфосфата в разбавителе - керосине и уранилнитрата, экстрагирование уранилнитрата в органическую фазу (трибутилфосфат плюс керосин) и реэкстракцию уранилнитрата в водную фазу.
Известно, что производственные растворы, перерабатываемые экстракционным способом, кроме уранилнитрата, содержат целый ряд примесей в виде катионов (железо, алюминий, кальций, магний, натрий и др.), не растворимую в азотной кислоте кремниевую кислоту и трудноотделимые при фильтрации мелкодисперсные твердые взвеси (см. там же, стр. 226,228, 3).
В процессе экстракции при контакте уранилнитрата с органической фазой (трибутилфосфат в керосине) происходит образование стабилизированных эмульсий - "медуз" - труднорасслаиваемых коллоидных соединений, которые коагулируют из уранилнитрата кремниевую кислоту и мелкодисперсные твердые взвеси (железо, графит, алюминий и т.д.) и мешают стабильной работе экстракции, нарушают движение потоков водной и органической фаз. Кроме того, в процессе экстракции и реэкстракции скоагулированные взвеси - "медузы", попадая в реэкстракт, приводят к получению некондиционных по примесям растворов реэкстракта.
В процессе экстракции отделение примесей и перевод их в рафинат (сбросные воды) происходит только растворенных примесей из раствора уранилнитрата, тогда как "медузы" могут попадать в реэкстракт с органической фазой. Существующие методы удаления этих "медуз" вычерпыванием трудоемки и не обеспечивают требуемой чистоты растворов.
Целью изобретения является повышение степени очистки.
Эта цель достигается тем, что в способе трибутилфосфатного экстракционного аффинажа растворов ядерного топлива, включающего контактирование трибутилфосфата в разбавителе и азотнокислого раствора ядерного топлива, коагуляцию примесей и фильтрацию, согласно изобретению в качестве коагулянта и фильтрующей массы используют стабилизированные эмульсии - "медузы", образующиеся при контактировании растворов ядерного топлива с трибутилфосфатом.
Кроме того, другим отличием от известного способа является то, что в качестве азотнокислого раствора ядерного топлива при экстракции используют уранилнитрат.
Предварительная обработка уранилнитрата стабилизированными эмульсиями - "медузами", образующимися при первоначальном контактировании раствора уранилнитрата с трибутилфосфатом в инертном разбавителе - сульфированном керосине, - позволяет обеспечить очистку исходного раствора уранилнитрата от мелкодисперсных твердых примесей коагулированием их в крупные хлопья - "медузы", которые из-за разницы в удельных весах представляется возможным отделить от уранилнитрата гравитационным отстоем или через сетчатый дренаж, пропускающий раствор уранилнитрата и задерживающий коллоидную массу "медузы", или совмещением обоих процессов вместе.
Осуществление способа поясняется на приведенных чертежах.
На фиг. 1 представлена схема осуществления способа в U-образном агрегате (пример 1).
На фиг. 2 представлена схема осуществления способа в ящичном экстракторе (пример 2).
Примеры осуществления способа.
Пример 1.
U-образный аппарат заполняют раствором уранилнитрата, в ветви 1 создают слой трибутилфосфата в инертном разбавителе - сульфированном керосине - с содержанием трибутилфосфата 10-20%, через который сверху вниз пропускают раствор уранилнитрата (показано сплошной стрелкой). Поскольку органическая фаза по удельному весу меньше, чем водная фаза уранилнитрата, то слой органической фазы в ветви 1 постоянно сохраняется.
Поток уранилнитрата, проходя через слой органической фазы, образует стабилизированные эмульсии - "медузы", которые коагулируют на себя твердые мелкодисперсные взвеси из раствора уранилнитрата. Очищенный от примесей мелкодисперсных взвесей уранилнитрат через ветвь 2 U-образного аппарата через нержавстальную сетку 3 выводится в экстрактор 4 ящичного типа, а органическая фаза (трибутилфосфат плюс керосин) подается в ветвь 1 U-образного аппарата снизу вверх (показано пунктирной стрелкой) и выводится в экстрактор 4.
При этом осуществляется противоточное контактирование и органических, и водной фаз (трибутилфосфата в керосине и уранилнитрата).
В экстракторе 4 по противотоку движения органическая фаза экстрагирует на себя уранилнитрат, а растворенные примеси (железо, алюминий, кальций и т. д.) выводятся из экстрактора 4 со сбросными водами (рафинатом). Органическая фаза, обогащенная очищенным от примесей уранилнитратом, в реэкстракторе 5 реэкстрагируется в движущуюся по противотоку органической фазе дистиллированную воду. Реэкстракт направляется на дальнейшую переработку, а органическая фаза (трибутилфосфат в керосине) аэрлифтом 6 подается в напорный бак 7, откуда возвращается в ветвь 1 U-образного аппарата, и цикл повторяется непрерывно.
Таким образом, предложенный способ позволяет использовать вредный фактор - образование стабилизированных эмульсий - "медуз" - в нужных целях для очистки растворов уранилнитрата от мелкодисперсных твердых взвесей. Образовавшиеся коллоидные соединения по мере коагуляции на них твердых мелкодисперсных взвесей становятся по удельному весу тяжелее водной фазы уранилнитрата и опускаются на дно U-образного аппарата, причем чем больше "медуз", тем лучше идет очистка.
Образовавшиеся коллоидные соединения - "медузы", содержащие твердые мелкодисперсные взвеси и частично уран, экстрагированный эмульсиями трибутилфосфата, извлекают путем промывки "медуз" дистиллированной водой - реэкстракции, после чего коллоидные соединения - "медузы" - выводят из процесса на утилизацию.
Проводилась обработка уранилнитрата, содержащего 15-20 г/л обогащенного урана (уран-235), 60-120 г/л азотной кислоты и мелкодисперсные твердые взвеси, пропусканием через слой трибутилфосфата в инертном разбавителе - сульфированном керосине с содержанием трибутилфосфата 10-20% при следующем соотношении: органическая фаза : водная фаза = 1/2 : 1/3.
Трибутилфосфат выводился на экстракцию с содержанием урана 20-30 г/л, "медузы" содержали 5-6 г/л урана. Очищенный от примесей уранилнитрат с содержанием урана 10-15 г/л поступал на экстракцию, а после промывки дистиллированной водой "медузы" содержали уран 0,05-3 мг/л и удалялись на утилизацию.
Пример 2.
В экстрактор 4 ящичного типа в ящик подачи уранилнитрата устанавливается сетчатый ящик, пропускающий свободно как органическую фазу, так и уранилнитрат, но задерживающий стабилизированные эмульсии - "медузы".
Результаты очистки уранилнитрата такие же, что и в U-образном аппарате.
Способ проверен, испытан, получены положительные результаты.
Формула изобретения: Способ трибутилфосфатного экстракционного аффинажа растворов ядерного топлива, включающий контактирование трибутилфосфата в разбавителе и азотнокислого раствора ядерного топлива, отличающийся тем, что осуществляют предварительную очистку азотнокислого раствора ядерного топлива путем пропускания его через слой трибутилфосфата в разбавителе.