Патент на изобретение №2195031

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РЕЭКСТРАКТА ЦЕЗИЯ И СТРОНЦИЯ К ИОНООБМЕННОЙ СОРБЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к переработке радиоактивных растворов, содержащих в своем составе различные радиоактивные компоненты, гидрофобную и/или гидрофильную органику, азотную кислоту. Технический результат: улучшение характеристик ионообменной сорбции цезия, стронция из азотнокислых растворов, повышение качества конечного продукта за счет предварительной подготовки реэкстракта. Сущность изобретения: реэкстракт цезия и стронция отстаивают, разбавляют дистиллированной водой и/или конденсатом греющего пара, подвергают упариванию при 90-105^oС. Паровую фазу, содержащую азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, конденсируют. Упаренный реэкстракт направляют на ионообменную сорбцию. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к переработке радиоактивных растворов, а именно к способам подготовки реэкстракта цезия и стронция к ионообменной сорбции, и может быть использовано в технологическом процессе получения радиохимических препаратов цезия-137, стронция-90, методом ионообменной сорбции.

При анализе общедоступной литературы аналогов заявляемому способу не найдено.

Технической задачей изобретения является улучшение характеристик ионообменной сорбции цезия, стронция из азотнокислых растворов, а также повышение качества конечного продукта за счет предварительной подготовки реэкстракта, которая позволяет удалить гидрофобную и/или гидрофильную органику с одновременным повышением концентрации цезия, стронция и снижением концентрации азотной кислоты.

Поставленная задача достигается тем, что реэкстракт цезия и стронция после операции отстаивания разбавляют в 2-4 раза конденсатом греющего пара; упаривают при температуре 90-105^oС; паровую фазу, содержащую азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, направляют в виде конденсата на регенерацию азотной кислоты и удаление органики; в упаренный раствор вводят конденсат греющего пара для корректировки содержания азотной кислоты и доочистки его от органики; упаренный раствор, концентрированный по цезию и стронцию и очищенный от органики, направляют на ионообменную сорбцию.

Примеры 1-2 иллюстрируют заявляемый способ.

Пример 1. Перерабатывается реэкстракт следующего состава: НNО₃ – 6 моль/л, Sr⁹⁰ – 8 Ки/л, Cs¹³⁷ – 12 Ки/л, Cs¹³⁴ – 0,1 Ки/л, Ru¹⁰⁶ – 2 Ки/л, органика – 5 г/л, Ni – 0,05 г/л, Fe – 0,1 г/л, Cr – 0,03 г/л, Na – 0,2 г/л, А1 – 0,02 г/л, Са – 0,2 г/л, N₂H₄HNО₃ – 25 г/л, объемная активность реэкстракта 100 Ки/л.

Опыты проводились следующим образом. Реэкстракт цезия и стронция отстаивали не менее 1 часа, разбавляли дистиллированной водой и/или конденсатом греющего пара для корректировки по азотной кислоте в пределах 3,0-3,2 моль/л. Разбавленный реэкстракт упаривали с кратностью 5-10 при температуре 90-105^oС. Паровую фазу, содержащую азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, конденсировали и направляли на регенерацию азотной кислоты и отделение органики. Упаренный раствор, имеющий состав по основным компонентам: Sr⁹⁰ – 80 Ки/л, Cs¹³⁷ – 120 Ки/л, Cs¹³⁴ – 1,0 Ки/л, HNO₃ – 4 моль/л, поступал на сорбционное извлечение в ионообменную колонку, наполненную неорганическим сорбентом на основе смешанных ферроцианидов металлов. Количество сорбционных циклов “сорбция – промывка – десорбция” находилось в диапазоне от 30 до 35. Содержание органики в конечных продуктах ионообменной сорбции, а именно, в фильтрате Sr⁹⁰ и десорбате Cs¹³⁷, находилось на уровне ошибки метода измерения.

Пример 2. Перерабатывается реэкстракт состава, приведенного в примере 1. Подготовку реэкстракта осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в упаренный реэкстракт дополнительно вводится конденсат греющего пара и проводят отгонку кислоты и органики. При этом достигается дополнительная корректировка по азотной кислоте перед ионообменной сорбцией. Количество сорбционных циклов и качество конечных продуктов аналогично примеру 1.

Температурный диапазон процесса упаривания обусловлен коррозионным воздействием состава реэкстракта.

Преимущества предлагаемого способа подготовки реэкстракта цезия и стронция к ионообменной сорбции заключаются в том, что предлагаемый способ позволяет полностью удалить из реэкстракта гидрофобную и/или гидрофильную органику, повысить в реэкстракте концентрацию цезия и стронция, регулировать концентрацию азотной кислоты в широких пределах без увеличения конечного объема раствора, улучшить характеристики ионообменной сорбции, повысить качество конечных продуктов.

Формула изобретения

1. Способ подготовки реэкстракта цезия и стронция к ионообменной сорбции, включающий отстаивание, разбавление дистиллированной водой, и/или конденсатом греющего пара, упаривание, конденсацию паровой фазы, содержащей азотную кислоту, гидрофобную и/или гидрофильную органику, направление упаренного реэкстракта на ионообменную сорбцию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в упаренный реэкстракт вводят конденсат греющего пара и проводят дополнительную отгонку азотной кислоты и органики.