Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано для очистки препарата радионуклида никеля-63 от меди при выделении никеля-63 из облученных медных мишеней, а также в аналитической химии.
Наиболее близким аналогом является способ осаждения иодида одновалентной меди (ИОМ) смесью иодида щелочного металла и сульфита щелочного металла при pH 5-7 [Kodak N.V., Neth.Appl., 6701808 (08.08.1967). Целью способа является получение чистого ИОМ без примеси иода. Восстановительно-осадительная смесь добавляется в количестве, немного превышающем стехиометрическое по отношению к меди. Выход меди в осадок составляет 98.2%, остаточная концентрация меди в маточном растворе, соответственно, 0.4 г/л.
Применительно к задаче очистки никеля-63 от меди метод имеет следующие недостатки.
В интервале pH 5-7 может иметь место частичное гидролитическое осаждение никеля [Металлургия меди, никеля, кобальта, стр.319].
Высокая остаточная концентрация меди в маточном растворе, содержащем никель, при субстехиометрической дозировке восстановительно-осадительной смеси не позволяет достигнуть высокой степени очистки никеля-63 от меди.
Вышеуказанные недостатки устраняются тем, что в способе очистки никеля-63 от меди осаждают иодид одновалентной меди из азотнокислого раствора, содержащего медь и никель-63, в интервале кислотности 1 10-5-3 моль/л добавлением избытка смеси иодида и сульфита щелочного металла, отделяют осадок от маточного раствора, промывают осадок, маточный и промывной растворы объединяют, к объединенному раствору добавляют аммиак и осаждают никель из аммиачного раствора добавлением в него иодида щелочных металлов или аммония.
Объединяют маточный и промывочные растворы, который переводят в аммиачный, барботируя в раствор газообразный аммиак до его насыщения и осаждают никель.
В заявляемом способе осаждение ИОМ осуществляется в кислой среде при избытке восстановительно-осадительной смеси. При этом никель-63 полностью остается в маточном растворе, а остаточная концентрация меди снижается в несколько раз. Восстановительно-осадительная смесь, состоит из смеси эквивалентных количеств иодида и сульфита натрия (2:1)
В таблице 1 представлены данные по влиянию мольного отношения n, иодид-ионов (в восстановительно-осадительной смеси) к меди на величину остаточной концентрации меди в маточном растворе после осаждения иодида одновалентной меди, [Cu]исх=1 г/л, кислотность - 0.2 моль/л.
Как видно, при мольном отношении более 10 остаточная концентрация меди в маточном растворе резко возрастает.
В технологии получения препарата радионуклида никеля-63 облученные медные мишени растворяют в азотной кислоте, которая является окислителем ионов I-, SO3 2- и Cu+. Окислительные свойства азотной кислоты зависят от ее концентрации. В таблице 2 приведены данные по осаждению ИОМ в растворах азотной кислоты при n=10 моль/моль и исходной концентрации меди 1 г/л.
Как следует из приведенных результатов, при концентрации азотной кислоты более 3 моль/л осаждения иодида одновалентной меди не происходит по причине окисления ионов Cu+, I-, SO3 2- азотной кислотой. При этом растворы окрашиваются в коричневый цвет и происходит выделение фиолетовых паров иода. Следует отметить, что в 4 моль/л азотной кислоте реакция окисления начинается приблизительно через 1 час после введения реагентов в азотнокислый раствор меди.
В отличие от азотной кислоты концентрация нитрат-ионов не оказывает существенного влияния на полноту осаждения меди. Так, при концентрации нитрата натрия 4.5 моль/л и кислотности 0.2 моль/л концентрация меди в маточном растворе равна 19 мг/л.
Заявляемый способ позволяет количественно осадить медь в виде иодида одновалентной меди из азотнокислых растворов в интервале кислотности 1·10-5-3 моль/л. При этом минимальная остаточная концентрация меди в маточном растворе равна 10-20 мг/л.
После осаждения меди к раствору добавляют избыток аммиака и иодида щелочного металла или аммония и осаждают никель в виде гексааминиондида никеля Ni(NH3)6I2 (ГАИН).
Количества аммиака должно быть достаточным для образования комплексного иона [Ni(NH3)6]2+ и чем больше избыток аммиака, тем ниже растворимость ГАИН. Очевидно, аммиак можно вводить в систему как в виде водного раствора, так и виде газа.
Избыток иодид-ионов способствует более полному осаждению никеля. В таблице 3 показано влияние мольного отношения иодид-ионов к никелю, m, на полноту осаждения никеля в виде гексааминиодида никеля, при [Ni]исх=5 г/л, [NH4OH]=12 моль/л.
Как следует из данных таблицы 3, наименьшая остаточная концентрация никеля достигается при значениях m более 12 моль/моль.
Установлено, что при осаждении ГАИН происходит дополнительная очистка от меди в 3-4 раза.
Далее гексааминиодид никеля можно легко превратить в любую другую соль никеля путем термического разложения ГАИН при 400°С до оксида никеля и и растворения оксида в соответствующей кислоте.
К 1 л раствора 1 г никеля и 1 г меди в 2 моль/л азотной кислоте добавляют 150 мл восстановительно-осадительного раствора (1 моль/л NaI и 0.5 моль/л Na2SO3), перемешивают и через 4-5 часов отделяют белый осадок иодида одновалентной меди от маточного раствора, промывают осадок 2 раза по 100 мл водой. Маточный раствор и промывки объединяют. К объединенному раствору добавляют 300 мл 5 моль/л NaI и барботируют в раствор газообразый аммиак до насыщения раствора. Через 2-3 часа отделяют сиреневый кристаллический осадок гексааминиодида никеля, промывают 2 раза по 100 мл этиловым спиртом.
Результаты разделения:
1. Осаждение ИОМ.
2. Осаждение ГАИН.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА РАДИОНУКЛИДА НИКЕЛЯ-63 | 2007 |
|
RU2344084C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ ИЗ АММИАЧНЫХ РАСТВОРОВ | 2006 |
|
RU2327644C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ | 2012 |
|
RU2489509C1 |
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ПЛАТИНОИДОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА | 1998 |
|
RU2147619C1 |
Способ выделения Ni-63 из облученной мишени и очистки его от примесей | 2019 |
|
RU2720703C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АМЕРИЦИЯ ИЗ ОТХОДОВ | 2012 |
|
RU2508413C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНЕЦИЕВЫХ РАСТВОРОВ | 2012 |
|
RU2513724C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННОГО УРАН-ПЛУТОНИЕВОГО ОКСИДА | 2017 |
|
RU2638543C1 |
ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ СПОСОБОМ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ БЕЗ УЧАСТИЯ АММИАКА | 1994 |
|
RU2118568C1 |
Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата | 2018 |
|
RU2675869C1 |
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано для очистки препарата радионуклида никеля-63 от меди при выделении никеля-63 из облученных медных мишеней, а также в аналитической химии. Способ заключается в том, что осаждают иодид одновалентной меди из азотнокислого раствора, содержащего медь и никель-63, в интервале кислотности 1·10-5-3 моль/л, добавлением избытка смеси иодида и сульфита щелочного металла. Отделяют осадок от маточного раствора, промывают осадок, маточный и промывной растворы объединяют, к объединенному раствору добавляют аммиак и осаждают никель из аммиачного раствора добавлением в него иодида щелочных металлов или аммония. Технический результат: увеличение степени очистки никеля-63 от меди. 3 табл.
Способ очистки никеля-63 от меди, заключающийся в том, что осаждают иодид одновалентной меди из азотнокислого раствора, содержащего медь и никель-63, в интервале кислотности 1·10-5-3 моль/л, добавлением избытка смеси иодида и сульфита щелочного металла, отделяют осадок от маточного раствора, промывают осадок, маточный и промывной растворы объединяют, к объединенному раствору добавляют аммиак и осаждают никель из аммиачного раствора добавлением в него иодида щелочных металлов или аммония.
US 3384450 A1, 21.05.1968 | |||
Способ переработки медно-никелевых руд | 1982 |
|
SU1122727A1 |
СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ СОЛЕЙ НИКЕЛЯ И ХРОМА ОТ ПРИМЕСЕЙ | 0 |
|
SU183725A1 |
ХУДЯКОВ И.О., ТИХОНОВ А.И | |||
и др., Металлургия меди никеля и кобальта, Москва, Металлургия, 1977, т.2, с.69-95. |
Авторы
Даты
2008-05-10—Публикация
2006-06-19—Подача