СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РУТЕНИЯ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ НИКЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G21F9/12 

Изобретение относится к способу извлечения радиоактивного рутения-106 из сернокислых растворов никеля.

Для удаления радиоактивного рутения из жидких потоков к последнему прибавляют восстановитель и ионы двухвалентой меди для образования внутри потока осадка окиси одновалентной меди, с которым связывается рутений, после чего осадок отделяют от потока [1] В другом аналоге [2] рутений из жидких радиоактивных потоков извлекают следующим образом. В растворе доводят значение pH < 5, добавляют ионы двухвалентной меди, полученный раствор контактирует с железом для осаждения меди, которая увлекает за собой рутений. Затем поток отделяют от образовавшегося шлама.

Сорбции радиоактивных изотопов гидроксидом железа посвящена работа [3] В этой работе указывается, что при низких значениях pH среды (< 2 3) ионы радиорутения практически не сорбируются, затем, начиная с некоторых величин pH, сорбция резко возрастает и достигает максимума, после которого начинает уменьшаться. Скачкообразное увеличение сорбции для радиорутения начинается при pH среды приблизительно 3 и достигает максимума при pH среды приблизительно 6. Максимальное поглощение рутения при этом составляет приблизительно 90% от исходной активности. Повышение температуры заметно увеличивает величину сорбции.

В известном способе [4] выбранном нами за прототип, осуществляется извлечение рутения из сернокислых растворов сорбцией аморфным гидроксидом железа (III), полученным добавлением аммиачной воды к раствору сернокислого железа до установления pH 4 5 при приблизительно 90^oC. Равновесие сорбции устанавливается за 2 ч при приблизительно 100^oC. При этих условиях сорбция рутения составляет 92%
Известный способ не позволяет полностью извлекать рутений.

Задача, решаемая изобретением, глубокое извлечение рутения-106 из сернокислых растворов никеля.

Поставленную задачу решают тем, что в способе извлечения рутения из сернокислых растворов никеля, включающем сорбцию рутения на гидроксиде железа (III) при 80 100^oC и pH среды больше 4 и отделение полученного осадка от раствора, сорбцию рутения осуществляют при концентрации железа (III) не менее 3 г/л в присутствии персульфата аммония при массовом соотношении железа (III) и персульфата аммония, равном 1:1,6 2,0.

Сорбцию осуществляют при pH 7.

Способ применяют для глубокой очистки от радиорутения сернокислых растворов никеля. Очищенный никель может быть возвращен в народное хозяйство.

Способ осуществляют следующим образом. В химический стакан заливают раствор сернокислого никеля, содержащий 50 г/л никеля и 20 мг/л рутения в количестве 50 мл и добавляют сульфат трехвалентного железа в количестве 0,025 3,0 г/л (опыты 1 10) и персульфат аммония в количествах 0,5 10 г/д (опыты 5 10), обеспечивающих соотношение железа и персульфата аммония от 1:0,33 до 1: 10, затем аммиачной водой создают значение pH среды, равное 7. Процесс проводят при температуре 90±5^oC и перемешивается. Равновесие сорбции устанавливается за 1 ч.

Выпавший осадок гидроксида железа с рутением отделяют фильтрацией.

Осадок и фильтрат анализируют на рутений, железо и никель.

Примеры использования предложенного способа для извлечения радиорутения и полученные количественные результаты приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенным способом достигается высокая степень извлечения радиорутения из сернокислых растворов никеля.

Максимальная сорбция радиорутения на железе (III) происходит при наличии в растворе не менее 3 г/л железа и соотношений железа и персульфата аммония, равном 1:1,6 2. Процесс ведут при температуре 90 ±5^oC и значении pH среды 7, в течение 1 ч. В этих условиях радиорутений извлекается на 100%
Также предлагаемый способ позволяет сократить время равновесия сорбции рутения на железе до 1 ч.

Источники информации.

1. Заявка Франции N 2456371, МПК G 21 F 9/12, опублик. 09.12.81 г.

2. Заявка Франции N 2456372, МПК G 21 F 9/12, опублик. 09.12.81 г.

3. Журнал "Неорганическая химия", 1956, т 1, N 1.

4. Печенюк С.И. Сорбционно-гидролитическое осаждение платиновых металлов на поверхности неорганических сорбентов. Л. Наука, Л. отд. 1991, с. 85 (прототип).

Использование: извлечение радиоактивного рутения-106 из сернокислых растворов никеля методом сорбционного соосаждения. Сущность: способ включает сорбционное соосаждение рутения на гидроксиде железа (III), для этого создают концентрацию железа (III) в растворе не менее 3 г/л, в раствор вводят персульфат аммония так, чтобы массовое соотношение железа (III) и персульфата аммония составляло 1 : 1,6 - 2,0. Температура раствора в процессе соосаждения равна 80 - 100^oC, pH среды более 4. Преимущественно извлечение проводят при pH ≈ 7. Достигаемый технический результат: извлечение радионуклида рутения 100%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ извлечения рутения из сернокислых растворов никеля, включающий сорбцию рутения на гидроксиде железа (III) при температуре 80 100^oС и рН среды больше 4 и отделение полученного осадка от раствора, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при концентрации железа (III) не менее 3 г/л в присутствии персульфата аммония при массовом соотношении железа (III) и персульфата аммония 1 (1,6 2,0). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при рН ≈ 7.