152791. lajstromszámú szabadalom • Eljárás uránnak vastól, tóriumtól és ritkaföldfémektől való elválasztására ioncserével
152791 10 15 20 25 30 A reakció ugyan erősen a baloldal irányában van eltolva, de a körülményék alakulásával jelentős U4+ képződés léphet fel: pl. fluorid ion jelenlétében a reakció jobbra játszódik le és UF4 képződik. ^ Azt találtuk, hogy az elválasztás egy lépcsőben megoldható, ha 8 M sósavas oldatban kéndioxidot használunk a vas(III) ionok redukálására, amikor is a szulfát oldatok feldolgozásánál vázolt nehézségek nem jelentkeznek. Megállapítottuk továbbá, hogy a 8 M sósavas oldatban kéndioxiddal történt telítés után sem redukálódik teljes mértékben a vas(III) ion vas(II) ionná, de olyan mértékben csökken a vas(III) ion mennyisége, hogy az uranil ionnak vastól való elválasztása gazdaságosan elvégezhető. A találmány értelmében tehát uránnak vastól való elválasztására olyan töménységű sósavoldatot alkalmazunk, amelyben az uranil-ion anionos komplexet képez, ezt az oldatot kéndioxiddal telítjük és az elválasztást anioncserélő oszlopon végezzük el. Az alkalmazott sósavoldat koncentrációját 8 M körüli értékre állítjuk be. Anióncserélő gyantaként erősen bázisos jellegű ioncserélő gyantákat használunk fel. Az esetünkben kialakuló Fe/// /Fe // redox rendszer olyan egyensúlyhoz vezet, amelyben a vas(III) ionok igen kis mennyiségben vannak jelen, viszont az uranil ionokat még nem redukálja a jelenlevő vas(II) ion. Az így kialakított — kéndioxiddal., telített 8 M sósavas oldattal dolgozó — módszernek az eddig ismert eljárásokkal szemben az alábbi előnyei vannak: 1. Az anioncserélő gyanta adszorpciós kapacitása az uranil ionokra vonatkozóan teljes mértékben kihasználható, mivel azt a vas(III) ionokból képződött komplexek nem foglalják le. 2. Az anioncserélő műgyantán végrehajtott elválasztás után az urán nagy tisztaságban nyerfieto ki, mivel az elválasztásnál nemcsak a vas ionoktól, hanem tóriumtól, ritkaföldfémeké tői és egyéb fém ionoktól is gyakorlatilag teljes elválasztás érhető él. A találmány szerinti eljárásunk'részleteinek megvilágítása céljából az alábbi példát közöljük. 721 g egyiptomi monazit kénsavas oldatából nátriumhidroxid oldat hozzáadásával csapadékot képeztünk. Ezt a csapadékot újra oldottuk 32 liter 8 M sósavval, és utána az oldatot kéndioxid gáz bevezetésével telítettük. Az elválasztást 10 liter erősen bázisos, Varion AD típusú anióncserélő műgyantából készített oszlopon hajtottuk végre oly módon, hogy először az oszlopot 8 M sósavval mostuk, majd átfolyattuk rajta (0,8 liter/perc sebességgel) a fenti 32 liter oldatot. Az effluensben urán nyomokat sem lehet kimutatni. Az oldat lefolyása után az oszlopot 11,5 liter 8 M sósavval mostuk, az oldat 60 és a fizikailag adszorbeált tórium és ritkaföldfémek kimosására. Ez után 20 liter desztillált vízzel végeztük az eluciót. Az alább következő táblázat mutatja be a leírt módszerrel kapott eredményeket: Az eluátum urántartalma^ 40 45 50 55 Minta U U Th02 Rf oxidok 1 mg /ml mg g g 41,6 4,0 1,9 — — 36,5 410,1 41,6 4,0 1,9 0,19 351 — — 0,9 1,37 1260 — — 0,9 0,40 364 — — 2,0 0,10 200 — — 2,0 0,013 26 — — 2201 Mivel a kísérletre felhasznált egyiptomi monazit urátartalma 0,309%, a táblázatban közölt adatokból kitűnik, hogy az elválasztási eljárás közel 98%-os kitermeléssel szolgáltatta a tiszta uránt. Meg lehet említeni, hogy az urán nagy része az eluciós görbe maximuma tartományaiba esik, így teljes és éles elválasztást lehetett -elérni. Analitikai célokból az eluciónál kapott urán oldatok alikvot részéből ammóniumihidroxiddal jammónium-diuranátot választottunk le és a csapadékot 500 C°-on izzítva oxiddá alakítottuk át. Röntgenfluoreszceneiás analízissel megvizsgálva, a kapott urán nagy tisztaságú és vasat csak nyomokban tartalmaz, viszont a kéndioxid redukció alkalmazása nélküli kontroll-kísérlet azonos terméke az uránt meghaladó mennyiségű viasat tartalmazott. A .kísérlet során kapott urán oldat olyan tisztaságú, hogy azt közvetlenül fel lehet használni az ismert módszerekkel reaktortisztaságú urán előállítására. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás uránnak vastól, adott esetben tóriumtól és ritkaföldfémtől való elválasztására, azzal jellemezve, hogy olyan töménységű sósavas oldatot alkalmazunk, melyben az uranil ion anionos komplexet képez, ezt az oldatot kéndioxiddal telítjük és az elválasztást anioncserélő oszlopban végezzük el. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás fogánatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az alkalmazott sósavas oldat koncentrációját 8 M körüli értékre állítjuk be. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy anioncserélő gyantaként erősen bázisos jellegű anióncserélő gyantákat alkalmazunk. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 6606935. Zrínyi (T) Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21—33.
