СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАГЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАГЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ


SU (11) 1823458 (13) A1

(51) 6 C07F9/38, C22B3/26, B01D11/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4909400/04 
(22) Дата подачи заявки: 1990.11.20 
(45) Опубликовано: 1996.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Иньков Е.Н. и др. Экстракция стронция ди-2- этилгексилфосфорной кислотой, содержащей цирконий. 7 Всесоюзная конференция по химии экстракции, 12-14 ноября 1984, тезисы докладов. - М.: Наука, 1984, с.59-60. Sistkova N.V., Chotivka V., Mobinsova I. Effect of zirconium of the ektraction of strontium by Sone acidic organophospkorus extractans. J. Inorg Nucl. Chem., 1974, 36, N 5, p. 1135- 1139. Авторское свидетельство СССР N 1471484, кл. C 07 F 9/38, 1987. Плесская Н.А. и др. Исследование экстракции европия цирконий- и гафнийсодержащими солями некоторых фосфороганических кислот. Ж. Неорганич. Химии, 1977, т.22, N 6, c.1640-1644. Мартынов Б.В. Экстракция органическими кислотами и их солями. Справочник по экстракции. - М.: Атомиздат, 1978, с.21. Альдерс Л. Жидкостная экстракция. - М.: Иностр. лит. 1962, с.145. 
(71) Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад.А.А.Бочвара 
(72) Автор(ы): Мухин И.В.; Шестериков В.Н.; Смелов В.С.; Лаптева Л.Н. 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАГЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ 

Сущность изобретения: раствор О-н-алкил (С8-C10) фенилфосфоновой кислоты ф-лы C6H5P(O)(OR)(OH), где R - н-алкил (С8-C10), обрабатывают концентрированной серной кислотой при 15-30oC с последующим контактированием полученного продукта с 1М раствором серной кислоты, содержащим сульфат циркония в углеводородном разбавителе при молярном соотношении соли циркония и О-н-алкил (С8-C10)-фенилфосфоновой кислоты, равном 1:6. 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к радиохимии и гидрометаллургии, а именно к экстракционному извлечению стронция из азотнокислых растворов различного состава.

Целью нашего предложения является изменение принятой методики синтеза экстрагента на основе КЦС ФОК, которое обеспечило бы получение экстрагента (кислого н-алкилфенилфосфоната Zr) c большей экстракционной способностью по стронцию при сохранении других его достоинств (высокая емкость и селективность экстракции, высокая радиационная, химическая и фазовая устойчивость и т.д.).

Сущность заявляемого способа заключается в том, что в принятую методику приготовления КЦС ФОК вносится изменение, а именно: перед операцией введения Zr в структуру ФОК экстракцией Zr из 1 моль/л раствора H2SO4 фосфорорганическая кислота подвергается сульфированию обработке сульфирующим реагентом концентрированной H2SO4. При этом все последующие операции синтеза и подготовки экстрагента экстракции Zr из 1 моль/л раствора H2SO4, промывка органической фазы разбавленным раствором HNO3, осветление экстрагента сохраняются неизменными.

Обработке сульфирующим реагентом могут подвергаться как растворы н-АФФК в углеводородном разбавителе, так и неразбавленная, концентрированная н-АФФК. В первом случае н-АФФК в растворе берется равной установленному содержанию ее в приготавливаемом экстрагенте на основе КЦС н-АФФК. Раствор н-АФФК в углеводородном разбавителе (обычно 0,6-0,9 моль/л) или концентрированная неразбавленная н-АФФК контактирует с концентрированной H2SO4 (приблизительно 18 моль/л, d=1,8 г/см3) в течение 5 мин при соотношении фаз n=Vорг:Vводн 1,5 и t 15-30oC. При использовании концентрированной н-АФФК (без разбавителя) после такого контактирования система гомогенизируется (делается однофазной), а в случае раствора н-АФФК в разбавителе на две фазы, причем верхняя органическая фаза представляет собой практически чистый разбавитель, т.е. в обоих случаях происходит растворение н-АФФК в водной фазе (концентрированной H2SO4). Полученная система: однофазная при сульфировании неразбавленной н-АФФК или двухфазная (раствор н-АФФК в концентрированной H2SO4 разбавитель) в случае раствора н-АФФК в углеводородном разбавителе выдерживается при t 15-30oC в течение не менее 5 мин, после чего водный раствор (при сульфировании раствора н-АФФК в разбавителе без удаления фазы разбавителя) разбавляется десятикратным объемом дистиллированной воды и система повторно перемешивается (5-10 мин). При этом н-АФФК практически нацело снова переходит из водного раствора в органическую фазу, которая после отстаивания (центрифугирования) отделяется от водного раствора. Водный раствор сбрасывается. Получившаяся органическая фаза промывается 1 моль/л раствором H2SO4, затем дистиллированной водой. При сульфировании раствора н-АФФК в разбавителе содержание н-АФФК в полученном после описанной выше обработки органическом растворе практически не отличается от исходного (потеря н-АФФК за счет растворения в водных растворах не более 0,1%) и этот подвергнутый сульфинированию раствор используется для приготовления КЦС н-АФФК так, как это принято по способу-прототипу (см. п.п. 1-3 на с.3-4). Концентрированный раствор н-АФФК после сульфирования разбавляется углеводородным разбавителем до установленного содержания (0,6-0,9 моль/л) и после промывки 1 моль/л раствором H2SO4 и дистиллированной водой также используется для приготовления КЦС по способу-прототипу.

При подготовке экстрагента по предлагаемому нами способу нецелесообразно использовать н-АФФК с числом углеродных атомов в углеводородных эфирных радикалах (R) менее 8 по ряду причин. Во-первых, на операции приготовления КЦС экстракцией циркония н-АФФК (0,6-0,9 моль/л) из 1 моль/л раствора H2SO4 в этом случае наблюдается образование осадков на границе раздела фаз ввиду снижения растворимости КЦС таких н-АФФК (R-C7 и ниже) в углеводородных разбавителях, вследствие чего, например, для н-АФФК типа н-гептилфенилфосфоновой кислоты (н-ГпФФК), на практике не удается получать цирконий содержащий экстрагент с содержанием КЦС более 0,05 моль/л, а это приводит к большому снижению экстракционной способности (не менее чем на порядок) и емкости по стронцию. Во-вторых, при переходе от н-ОФФК к н-ГпФФК заметно повышается (в 5-10 раз) растворимость н-АФФК в водных растворах (т.е. возрастают потери экстрагента в противоточных экстракционных процессах). Метод сульфирования н-АФФК в процессе подготовки экстрагента на основе КЦС н-октил (С8), н-нонил (C9) и н-децил (С10) фенилфосфоновых кислот соответственно КЦС н-ОФФК, КЦС н-НФФК и КЦС н-ДФФК.

Предварительное сульфирование н-АФФК по предлагаемому нами способу позволяет получить экстрагент КЦС н-АФФК, обладающий повышенной экстракционной способностью. Показатели влияния [HNO3] на экстракцию стронция экстрагентами на основе КЦС н-АФФК, в т.ч. КЦС н-алкилфенилфосфоновых кислот, предварительно обработанных сульфинированием при различной температуре и продолжительности, а так же данные по экстракции микроколичеств стронция этими экстрагентами пpедставлены соответственно в табл. 1 и 2. Для сравнения в табл. 1 представлены данные по экстракции Sr(II) экстрагентами КЦС 2ЭГФФК и КЦС 2ЭГХФФК.

Как видно из табл. 1 и 2, сульфирование каждой из исследованных н-АФФК по предлагаемому в заявке способу [H2SO4] 18 моль/л, t 15-30oC, 5 мин способствует существенному, приблизительно двукратному, увеличению экстракционной способности их КЦС. При этом верхняя граница [NHO3] в водных растворах, до которой обеспечивается эффективная экстракция Sr(DSr > 1,5-2), сдвигается от 1,2 моль/л для КЦС н-АФФК (без обработки н-АФФК сульфированием) до приблизительно 1,8 моль/л для КЦС н-АФФК, предварительно обработанных сульфированием по заявляемому способу. С точки зрения емкости по стронцию, а также радиационной, химической и фазовой устойчивости КЦС сульфированных по заявляемому способу н-АФФК не уступают КЦС н-АФФК (без обработки сульфированием). Фазовая устойчивость растворов КЦС таких н-АФФК является значительной и в двухфазных системах с этими экстрагентами как и с КЦС н-АФФК, приготовленной по способу-прототипу, гомогенность (и отсутствие образования каких-либо осадков) сохраняется до концентраций стронция в водных растворах на уровне 20-30 г/л, т.е. как отмечалось выше, до величин, практически не реализуемых в действующих технологических процессах.

Из табл. 1 следует, что экстракционная способность КЦС сульфированных в заявляемых условиях н-АФФК практически такова, как у КЦС 2ЭГХФФК, экстракционная способность которой является максимальной из числа КЦС всех исследованных в литературе ФК. С учетом же низкой емкости КЦС 2ЭГХФФК (0,15 моль/о) по стронцию (II) не более 1-2 г/л и незначительной фазовой стабильности этого экстрагента, можно считать, что растворы КЦС н-алкилфенилфосфоновых кислот, приготовленных по предлагаемому в заявке способу, должны быть наиболее оптимальными экстрагентами для целей извлечения стронция из азотно-кислых растворов.

Обработка растворов н-АФФК сульфирующим реагентом (перед приготовлением КЦС) согласно заявляемому способу осуществляется при 15-30oC и продолжительности не менее 5 мин. В тех случаях, когда сульфирование н-АФФК выполняется при температуре, находящейся за пределами названного диапазона (ниже 15oC или выше 30oC), или при < 5 мин, реализация поставленных в заявке целей не достигается. В первом случае обработка н-АФФК сульфирующим реагентом при t < 15oC или при < 5 мин не обеспечивается повышение экстракционной способности КЦС н-АФФК по Sr, что является целью изобретения, и экстракционные свойства (в т.ч. и емкость по стронцию) приготовленной в этих условиях КЦС н-АФФК и экстрагента аналогичного состава, приготовленного по способу-протoтипу (без предварительной обработки н-АФФК концентрированной H2SO4), оказываются практически идентичными см. на примере КЦС н-НФФК и КЦС н-ДФФК в табл. 1 (строки 7 и 12 в сравнении со строками 6 и 10, 11) и табл. 2 (строки 5 и 10 в сравнении со строками 4 и 8, 9). Во втором случае обработка н-АФФК сульфирующим реагентом при t > 30oC - по-видимому начинает проявляться действие факторов осмоления экстрагента, вследствие чего экстракционная способность КЦС н-АФФК, приготовленной в подобных условиях сернокислотной обработки н-АФФК, существенно понижается. Экстракционные характеристики такого экстрагента (обработка н-АФФК сульфирующим реагентом при t > 30oC) в сравнении со свойствами экстрагентов, полученных по способу-прототипу и по заявляемому способу, приведены на примере КЦС н-НФФК в табл.1 (строка 8 по сравнению со строкой 6) и табл. 2 (строка 6 по сравнению со строкой 4). Как следует из табл. 1 и 2, повышение температуры при обработке н-НФФК концентрированной H2SO4 от 15-30oC (заявляемый диапазон) до 35oC приводит для КЦС н-НФФК к снижению граничных значений [HNO3] до которых возможна эффективная (при n= Vорг: Vводн= 1:1) экстракция Sr(DSr > 1,5-2), от 1,8 моль/л до 0,5-0,7 моль/л, к значительному снижению емкости экстрагента по Sr от приблизительно 8 г/л до 3,4 г/л, к потере фазовой стабильности экстрагента: см, в табл. 2 строку 6 осадки при контактировании экстрагента на основе КЦС н-НФФК (обработка н-НФФК концентрированной H2SO4 при t 35oC) с азотнокислым раствором, содержащим 10-15 г/л Sr (для растворов КЦС н-АФК, приготовленных по способу прототипу и по заявляемому способу, фазовая устойчивость, как отмечалось, сохраняется и при [Sr] в водных растворах, превышающей 25-30 г/л. Вследствие отмеченных выше обстоятельств, использование на практике при извлечении Sr из азотно-кислых растворов экстрагента КЦС н-АФФК, полученного на основе н-АФФК обработанной сульфирующим реагентом при t > 30oC, неизбежно приведет к снижению производительности этих процессов (т.е. к снижению выхода), к снижению эффективности извлечения Sr (увеличение потерь с рафинатами стронция, представляющего большую ценность и имеющего высокую стоимость), к необходимости значительного увеличения числа экстракционных ступеней, сделает экстракционный процесс нестабильным во времени. Увеличение времени сульфирования н-АФФК более 5 мин не приводит к дальнейшему повышению экстракционной способности КЦС н-АФФК (см. в табл.1 строка 10 по сравнению со строкой 11 и в табл.2 строка 8 по сравнению со строкой 9).

Реализация предлагаемого в заявке способа приготовления КЦС н-АФФК должна обеспечить следующие преимущества технологических процессов с использованием этих экстрагентов.

1. В радиохимическом производстве основным сырьем для получения стронция являются жидкие высокоактивные отходы (рафинаты) экстракционной технологии регенерации отработавшего ядерного топлива АЭС. Эти рафинаты имеют, как известно, кислотность 3-4 моль/л HNO3. Снижение содержания HNO3 до значений, необходимых для эффективного извлечения Sr, может осуществляться либо путем разбавления, либо путем нейтрализации перерабатываемых растворов (рафинатов) натриевой щелочью или денитрации их реагентами типа муравьиной кислоты. В любом случае, чем выше экстракционная способность экстрагента (чем выше [HNO3] в водных растворах, при которой возможна эффективная экстракция Sr (II)), тем ниже разбавление перерабатываемых растворов, если этот прием используется для подготовки их к экстракции, меньше засоление растворов по натрию при нейтрализации NaOH и меньше расход реагентов при денитрации муравьиной кислотой. Соответствующие показатели, характеризующие преимущества подготовки исходных растворов ([HNO3] 3-4 моль/л) к экстракции Sr экстрагентом на основе КЦС н-АФФК, приготовленной по заявляемому способу, приведены в табл.3.

Как видно из табл.3, использование в процессах экстракции стронция из жидких высокоактивных отходов ([HNO3] 3-4 моль/л) экстрагента на основе КЦС н-алкилфенилфосфоновых кислот, приготовленного по предлагаемому в заявке способу, позволит при подготовке растворов к экстракции разбавлением, нейтрализацией или денитрацией уменьшить величину разбавления исходных растворов, солесодержание их ([Na]) или расход денитрующих реагентов как минимум в 1,5 раза. Указанное обстоятельство имеет важное значение, поскольку сокращение объема перерабатываемых растворов (при подготовке их к экстракции разбавлением) позволит увеличить удельный выход в процессе стронция-90, имеющего высокую стоимость, уменьшение солесодержания перерабатываемых растворов облегчит выполнение последующих операций переработки рафинатов, получающихся после извлечения стронция, в процессах денитрации исходных растворов будет обеспечена экономия дорогостоящих реагентов.

2. Обеспечение большей величины извлечения стронция экстрагентом на основе КЦС ФОК при заданном аппаратурном и технологическом оформлении экстракционного процесса или эффективного извлечения стронция на меньшем числе экстракционных ступеней (т.е. большая компактность экстракционного оборудования, см. пример 1).

3. Увеличение производительности экстракционных процессов, поскольку ввиду большей экстракционной способности экстрагента КЦС н-АФФК, приготавливаемого по заявляемому способу, экстракция стронция в экстракционном оборудовании противоточного типа, используемом обычно в радиохимической и гидрометаллургической технологии (гравитационные смесители-отстойники, центробежные экстракторы и др.), может быть осуществлена при меньшем соотношении потока органического и водного потоков.

Существенное отличие заявляемого способа от прототипа заключается в том, что нами впервые показана возможность увеличения экстракционной способности экстрагента на основе КЦС н-алкилфенилфосфоновых кислот при сохранении высокой емкости по стронцию, высокой фазовой, химической, радиационной устойчивости и других его свойств. Это стало возможно благодаря нашему предложению в процессе подготовки экстрагента КЦС н-АФФК до введения Zr в структуру ФОК обрабатывать н-АФФК сульфирующим реагентом концентрированной H2SO4 в заявленном режиме. Подобный прием применительно к задаче приготовления экстрагента на основе КЦС ФОК для процессов извлечения стронция из азотнокислых растворов ранее не был описан. Сульфирование ФОК перед приготовлением кислых цирконий содержащих солей ранее не делалось. Экстракционные и другие свойства КЦС сульфированных ФОК ранее не исследовались.

Ниже приведены примеры использования экстрагента КЦС н-АФФК, приготовленного по предлагаемому нами способу.

П р и м е р 1. В противотоке по методу Альдерса выполнена экстракция Sr(II) из исходного раствора, имеющего следующий состав: [Sr] 6 г/л, [HNO3] 1 моль/л. В качестве экстрагента использовались 4 раствора КЦС н-НФКК, приготовленные различными методами. Каждый из экстрактов имел состав - 0,15 моль/л КЦС н-НФФК в разбавителе РЭД-1. Приготовление экстрагентов производилось следующим образом.

Экстpагент N 1 приготавливался по способу-прототипу экстракцией Zr из 1 моль/л раствора H2SO4 ([Zr] 13,7 г/л) в 0,9 моль/л раствор н-НФФК в РЭД-1 при 1: 1 (5 мин) с последующим отстаиванием растворов центрифугированием, отделением и удалением водной фазы и промывкой полученного экстрагента 0,5 моль/л раствором HNO3.

Экстрагент N 2 приготавливался по заявляемому способу. Последовательность выполняемых операций была следующей.

1) Обработка (перемешивание) 0,9 моль/л раствора н-НФФК в РЭД-1 концентрированной H2SO4 (18 моль/л) при n=1:5 в течение 5 мин при 20oC.

2) Выдерживание полученной смеси растворов (без разделения фаз) в течение 10 мин при t 20oC.

3) Разбавление водного раствора (без удаления органической фазы) десятикратным объемом дистиллированной воды и перемешивание, = 5 мин.

4) Центрифугирование, удаление водной фазы, промывка органической фазы 1 моль/л раствором H2SO4 (n=1:1, = 5 мин) и дальше по способу-прототипу (см. приготовление экстрагента N 1).

Экстрагент N 3 приготавливался так же, как и экстрагент N 2. Отличие - обработка 0,9 моль/л раствора н-НФФК в РЭД-1 концентрированной H2SO4 ( = 5 мин) и выдерживание полученной смеси растворов (10 мин) проводилось при 10oC.

Экстрагент N 4 приготавливался так же, как и экстрагент N 2. Отличие - обработка 0,9 моль/л раствора н-НФФК в РЭД-1 концентрированной H2SO4 ( = 5 мин) и выдерживание полученной смеси растворов ( = 10 мин) проводились при температуре 35o C.

Экстракция Sr в противотоке растворов осуществлялась для экстрагентов N 1 и 3 на восьми (m=8), для экстрагентов N 2 и 4 на пяти (m=5) экстракционных ступенях при соотношении фаз, n=Vорг:Vводн=1:1 (для экстрагента N 4, в связи с его пониженной экстракционной способностью, также при n=3:1). Исходный раствор поступал на восьмую ступень в случае экстрагентов N 1 и 3 и на пятую в случае экстрагентов N 2 и 4. Реэкстракция Sr из экстрактов, выводимых из пятой и восьмой ступеней (соответственно для экстрагентов N 2, 4 и 1, 3, осуществлялась в статических условиях путем контактирования с 4 моль/л раствором HNO3 4 последовательных контакта органического раствора с реэкстрагентом при соотношении фаз на каждом контакте, n=1:1. Реэкстракция Sr(II) во всех случаях была практически полной остаточное содержание Sr(II) в органической фазе менее 1-2 мг/л. Полученный после реэкстракции Sr оборотный экстрагент использовался для повторной экстракции возвращался на первую ступень. Движение водного и органического растворов выполнялось навстречу друг другу. Вывод рафината осуществлялся из первой ступени экстракта: из пятой ступени для экстрагентов N 2 и 4 и из восьмой ступени для экстрагентов N 1 и 3. После достижения равновесия (четырехкратный обмен растворов в каждой из ступеней) было снято распределение Sr(II) в водных и органических растворах по ступеням экстракции. Полученные результаты представлены в табл.4.

Результаты выполненных опытов подтвердили повышенную экстракционную способность экстрагента на основе КЦС н-НФФК, приготовленного по заявляемому способу. Извлечение Sr(II) таким экстрагентом из перерабатываемого раствора на пяти экстракционных ступенях (n=1:1) было практически полным содержание Sr(II) в рафинате < 1 мг/л (степень извлечения > 99,99%). Подобная степень извлечения Sr из того же раствора экстрагентом аналогичного состава, приготовленным по способу-прототипу (без обработки н-НФФК сульфированием), возможна только на существенно большем числе экстракционных ступеней на m=8. При осуществлении в этом случае экстракционного процесса на пяти ступенях экстракции содержание Sr(II) в рафинате оказывалось на уровне не ниже 15-20 мг/л (вместо приблизительно 0,75 мг/л в опыте с экстракцией Sr(II) экстрагентом, приготовленным по заявляемому способу).

При экстракции Sr раствором КЦС н-НФФК, приготовленным на основе н-НФФК, предварительно обработанной концентрированной H2SO4 при t 10oC, (n=1:1, m= 8), извлечение Sr практически не отличалось от извлечения его экстрагентом, приготовленным по способу-прототипу содержание Sr в рафинате соответственно 0,81 и 0,87.

При извлечении Sr экстрагентом на основе КЦС н-НФФК, обработанной предварительно концентрированной H2SO4 при t 35oC, извлечение Sr при n=1:1 на 5 экстракционных ступенях было незначительным (не более 30%) содержание в рафинате приблизительно 4,2 г/л вместо 0,75 мг/л (извлечение > 99,99%) для экстрагента, приготовленного по заявляемому способу, и приблизительно 15 мг/л для экстрагента, приготовленного по способу-прототипу. Достаточно высокое извлечение Sr из перерабатываемого раствора таким экстрагентом (сульфирование н-НФФК при t=35oC) оказывалось возможным лишь при существенном повышении соотношения фаз на экстракции до n=3:1 содержание Sr в рафинате приблизительно 30 мг/л, т.е. и в этом случае извлечение Sr было ниже, чем для экстрагента, приготовленного по заявляемому способу (0,75 мг/л Sr при n= 1:1). Вместе с тем надо иметь в виду, что повышение соотношения фаз на экстракции от n=1:1 до 3:1 на практике связано со снижением производительности противоточных процессов по перерабатываемым растворам как минимум вдвое.

Таким образом, полученные результаты подтвердили неэффективность или недопустимость при приготовлении КЦС предварительной обработки н-АФФК концентрированной H2SO4 при температуре ниже или выше заявленного диапазона.

П р и м е р 2. Выполнено противоточное извлечение Sr(II) на шести экстракционных ступенях из раствора с составом: 2 г/л Sr, 1,8 моль/л HNO3. В качестве экстрагентов использовались 0,15 моль/л растворы КЦС н-ОФФК, КЦС н-НФФК и КЦС н-ДФФК в РЭД-1, приготовленные по способу-прототипу и по способу с предварительной (до приготовления КЦС) обработкой н-АФФК концентрированной H2SO4 (18 моль/л) в условиях, предусмотренных в предмете изобретения (t= 15-30oC, 5 мин), а также в случае н-ДФФК при времени сульфирования ниже установленного значения ( < 5 мин). Обработке концентированной H2SO4 подвергались неразбавленные н-АФФК - содержание н-ОФФК, н-НФФК, н-ДФФК соответственно приблизительно 3,5, 3,3 и 3,2 моль/л. Методика приготовления экстрагентов по способу-прототипу не отличалась от описанной в примере 1 экстракция Zr в 0,9 моль/л растворы н-АФФК в РЭД-1 из 1 моль/л раствора H2SO4, содержащего 13,7 г/л Zr, n=1:1, = 5 мин Приготовление экстрагентов по методу с сульфированием н-АФФК выполнялось следующим образом.

1) Перемешивание н-АФФК (без разбавителя) с концентрированной H2SO4 (18 моль/л), n=1:5, = 5 мин, t=20oC. Смесь при перемешивании гомогенизируется.

2) Выдерживание гомогенного раствора при t=20oC в течение времени, установленного в предмете изобретения для н-ОФФК 15 мин, н-НФФК 10 мин, н-ДФФК 5 и 15 мин. В случае н-ДФФК в одном из опытов время сульфирования составляло 4 мин, т.е. было ниже значения, задаваемого в предмете изобретения.

3) Разбавление гомогенного раствора н-АФФК в концентрированной H2SO4 десятикратным объемом дистиллированной воды, перемешивание - (t= 20oC, = 5 мин). Отстаивание двухфазной системы, центрифугирование, разделение фаз и сброс водного раствора. Разбавление сульфированных н-АФФК разбавителем РЭД-1 до концентрации н-АФФК 0,9 моль/л. Промывка органического раствора 1 моль/л раствором H2SO4 и далее приготовление экстрагента КЦС н-АФФК так, как это предусмотрено по способу-пртотипу см. с.3, 4.

Методика выполнения опытов по противоточной экстракции Sr не отличалась от использованной в примере 1. Соотношение фаз на экстракции варьировалось от n= Vорг: Vводн=1:1 до 3:1. Полученные в опытах результаты представлены в табл.5 приводятся равновесные значения содержания Sr в рафинатах после шести ступеней экстракции без указания [Sr] на каждой из отдельных ступеней экстракции.

Выполненные опыты подтвердили высокую экстракционную эффективность КЦС н-АФФК, приготовленной по заявляемому способу. В опытах с такими экстрагентами высокое извлечение Sr(II) 99,8-99,9% содержание Sr в рафинате 1,8-4,8 мг/л было достигнуто при n=1:1. Для получения близкой величины извлечения (98,6-99,3% содержание Sr в рафинате 13,8-27,2 мг/л) при использовании экстрагентов аналогичного состава, синтезированных по способу-прототипу (без сульфирования н-АФФК), необходимо значительное увеличение соотношения фаз до n= 3: 1 т.е. в конечном итоге снижение производительности противоточных процессов по перерабатываемым растворам по меньшей мере вдвое. В опыте с экстракцией Sr(II) экстрагентом на основе КЦС н-АФФК, приготовленных по способу-прототипу, снижение соотношения фаз на экстракции до n=2:1 (см. табл.5) приводило к снижению извлечения Sr(II) до 93,1-95% (содержание Sr(II) в рафинате 97,5-138,4 мг/л), а при n=1:1 извлечение стронция (II) на экстракции практически не происходило содержание Sr(II) в рафинате 1,5-1,9 г/л (степень извлечения не более 5-26,5%).

Сокращение продолжительности сульфирования н-АФФК ниже 5 мин нежелательно, поскольку это приводит к существенному снижению экстракционной способности КЦС н-АФФК и снижению извлечения Sr(II) из перерабатываемого раствора в противоточном процессе см. на примере КЦС н-ДФФК в табл. 5 при n=1:1 на m= 6 извлечение Sr 21,5% вместо приблизительно 99,8% при экстракции Sr в аналогичных условиях для КЦС н-ДФФК, приготовленный по способу-прототипу, т.е. при времени сульфирования н-ДФФК 5 мин и более. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ приготовления экстрагента для извлечения стронция из азотнокислых растворов путем контактирования раствора О-н-алкил(C8 - С10)фенилфосфоновой кислоты в углеводородном разбавителе с 1 М раствором серной кислоты, содержащим сульфат циркония, при молярном соотношении соли циркония и О-н-алкил(С8С10)фенилфосфоновой кислоты 1: 6, отличающийся тем, что, с целью повышения экстракционной способности экстрагента, раствор О-н-алкил(С8 С10)фенилфосфоновой кислоты предварительно обрабатывают концентрированной серной кислотой при 15 30°С.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru