استخراج و جداسازی توریم، اورانیم و خاکی‌های نادر از محیط نیتراتی با استفاده از سیانکس272

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده‌ی چرخه‌ی سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

2 بخش مهندسی معدن، دانشکده صنعت و معدن زرند، دانشگاه شهید باهنر کرمان، صندوق پستی: 7616914111، کرمان ـ ایران

چکیده

جداسازی توریم، اورانیم، آهن، تیتانیم و لانتانیدها (به نمایندگی لانتانیم، ایتریم و سریم) با استفاده از استخراج حلالی با استخراج­کننده­ی سیانکس272 ازمحیط­های نیتراتی ساختگی مورد بررسی قرار گرفت. این محیط ساختگی حاوی 4-10 مول بر لیتر از هر کدام از عناصر مذکور بود. نتایج نشان داد که درصد استخراج Ti(IV)>U(VI)>Th(IV)>Fe(III)>Y(III)>Ce(III)>La(III) است. جداسازی بهینه­ی توریم از سایر عناصر تحت مطالعه در غلظت 5/0 مول بر لیتر نیتریک اسید حاصل شد. روش تجزیه و تحلیل شیب نشان داد که توریم به شکل کمپلکس A.HA(3NO)2(OH)Th استخراج می­شود. هم­چنین، با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، اثر عامل کمپلکس­ساز، نوع و غلظت اسید بر فرایند عریان­سازی فاز آلی باردار از توریم، اورانیم، لانتانیم، آهن و تیتانیم مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج به دست آمده، شرایط بهینه برای عریان­سازی انتخابی فاز آلی از توریم با محلول 4SO2H+EDTA به غلظت 5/0 مول بر لیتر نسبت به اسید و 4-10×7/2 مول بر لیتر نسبت به EDTA به دست آمد. پارامترهای ترمودینامیکی فرایند استخراج توریم محاسبه شدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Extractive Separation of Thorium, Uranium and Rare Earths from Nitrate Medium by Cyanex 272

نویسندگان [English]

  • S.A Milani 1
  • M Eskandari Nasab 2
چکیده [English]

The extractive separation of thorium, uranium, iron, titanium and lanthanides, represented by lanthanum, yttrium and cerium, has been investigated by Cyanex272 into the synthetic nitrate solutions. The concentration of each studied element in the synthetic solution was 10-4 M. It was found that the extraction increases in the order of La(III)<Ce(III)<Y(III)<Fe(III)<Th(IV)<U(VI)<Ti(IV). Thorium was optimally separated utilizing 0.5 M nitric acid solution. The slope analysis method showed that thorium was extracted as Th(OH)2(NO3)A.HA. Also, the effects of complexing agent, acid type and acid concentration on the stripping of thorium, uranium, lanthanum and iron from the loaded organic phase were studied by Taguchi method. The optimum conditions for the selective stripping of thorium were observed when 0.5 M sulfuric acid and 2.7´10-4 M EDTA were used. The thermodynamic functions have been calculated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thorium
  • Rare Earths (Lanthanides)
  • Cyanex272
  • Solvent extraction
  • Taguchi