Коэффициент распределения при экстракции урана

Разбавители

При экстракции урана широко применяют разбавители органических фаз – керосин, бензол, уайт-спирит. Чаще всего разбавитель химически не взаимодействует с извлекаемым металлом, поэтому его называют инертным разбавителем. Хотя этот термин условен, т.к. иногда разбавитель существенно влияет на многие показатели экстракции (избирательность, коэффициенты распределения и др.). Основные требования к разбавителям – экономичность и безопасность. Желательно чтобы разбавитель был не токсичен, имел высокую температуру вспышки. Часто в качестве разбавителя используют гидрированный керосин.

Как уже говорили, D –это сложная функция концентраций и активностей, а потому представляет собой переменную величину. Основные факторы, влияющие на D:

1. Природа экстрагента

Экстрагенты очень сильно различаются по своей способности экстрагировать уран, т.е. образовывать незаряженные координационные соединения между солью и растворителем, растворимые в избытке растворителя (или разбавителя). Это различие относится как к D, так и к емкости (т.е. максимальной растворимости) экстрагируемого соединения в данном экстрагенте. Важно обеспечить высокие D при низкой концентрации урана, что особенно важно на последних ступенях экстрактора.

2. природа экстрагируемого элемента, т.к. способность к экстракции – специфическое свойство элементов.

3. окислительно- восстановительный потенциал среды и состояние элементов.

Различные валентные состояния одного и того же элемента экстрагируются неодинаково (н-р, для урана (IV) и урана (VI) различаются на многие порядки), что позволяет влиять на экстрагируемость одного и того же металла варьированием ox-red условий среды.

4. присутствие и концентрация комплексообразующих веществ - к экстрагируемой системе можно добавлять различные комплексообразователи, повышающие или понижающие D.

5. присутствие и концентрация высаливателей - в некоторых случаях добавка ряда растворимых веществ – так называемых высаливателей – в водную фазу способствует увеличению коэффициента распределения (особенно для экстрагентов первой группы: диэиловый эфир, ТБФ). Введение высаливателей приводит к возрастанию концентрации анионов в водной фазе и увеличивает переход экстрагируемого вещества в органическую фазу. Аналогично влияет и азотная кислота в определенных пределах.

6. влияние концентрации водородных ионов - это влияние очень значительно и проявляется по-разному в зависимости от механизма экстракции.

7. влияние синергетического эффекта - когда в системе водный раствор – органическая фаза присутствуют два экстрагента, каждый из которых может экстрагировать уран. Иногда эффективность действия смести экстрагентов значительно выше суммарного действия экстрагентов в отдельности. В других случаях такой эффект, называемый синергетическим не наблюдается. Природа синергетического эффекта еще недостаточно изучена. Основное же значение - в возможности сокращения ступеней экстракции и более полного извлечения урана из рафината на последних ступенях каскада.

Дата добавления: 2014-01-07