Поведение продуктов деления при экстракции ТБФ

Основная масса продуктов деления экстрагируется плохо (например, Cs и Sr имеют коэффициент распределения ~ 10^-4). Проблемы возникают при нежелательном экстрагировании РЗЭ, Zr, Nb, Ru (их α ~ 10^-2).

РЗЭ экстрагируются по реакции:

Ln³⁺ + 3 NO₃^- + 3ТБФ = Ln(NO₃)₃ * 3ТБФ

α _РЗЭ = 10^-3 – 10^-2; α не зависит от концентрации азотной кислоты.

Zr экстрагируется в виде гидролизованных или комплексных ионов: Zr(OH)_x ^4-x, Zr(NO₃)_x ^4-x, где х < 6.

Ru существует в виде нитрозилнитратных комплексов в виде 4 форм. Равновесие между формами зависит от концентрации азотной кислоты, причем 2 формы хорошо экстрагируются (α ~0,3-40), 1 – слабо, 1 – не экстрагируется. Лучший экстрагируемый комплекс имеет вид:

RuNO³⁺ + 3 NO₃ ^- + 2 ТБФ = RuNO(NO₃)₃ * 2ТБФ, α = 10^-2 – 10^-3

С увеличением концентрации азотной кислоты и увеличении температуры коэффициент распределения Ru уменьшается.

Рис. 12. Влияние НNO₃ н урана на экстракцию продуктов деления 30%-ным
раствором ТБФ в керосине: —- в отсутствие урана; ---при
80%-ном насыщении органической фазы ураном.

Лекция № 5

Работа головного экстракционного аппарата.

Организация экстракции – противоток с двухзонной промывкой.

Рис. 1. Головной экстрактор.

Соотношение объема фаз: V _{исх. р-р} : V _{экстракта} = 1:3

V _{промывок} = 0,1* V_орг.

Коэффициент очистки от продуктов деления на головном аппарате составляет около 10⁵.