Введение
Глава 1 Литературный обзор 8
1.1 Уран 8
1.1.1 Ядерные свойства урана 8
1.1.2 Поведение урана в водных растворах 9
1.1.3 Комплексообразование урана 10
1.1.4 Методы выделения урана из растворов
1.1.4.1 Осаждение труднорастворимых соединений урана 12
1.1.4.2 Экстрагирование урана растворителями 13
1.1.4.3 Использование ионообменных процессов для выделения урана 15
1.2 Плутоний 32
1.2.1 Ядерные свойства плутония 32
1.2.2 Поведение плутония в водных растворах 33
1.2.3 Комплексообразование плутония 35
1.2.4 Методы выделения плутония из растворов
1.2.4.1 Выделение плутония осаждением 35
1.2.4.2 Выделение плутония жидкостной экстракцией 37
1.2.4.3 Выделение плутония ионообменным методом 38
1.3 Америций 45
1.3.1 Открытие америция, его важнейшие изотопы и их применение 45
1.3.2 Валентные состояния америция в водном растворе 46
1.3.3 Методы выделения америция из растворов
1.3.3.1 Осадительные методы выделения америция 49
1.3.3.2 Пирохимические методы выделения америция 50
1.3.3.3 Экстракционные методы выделения америция 50
1.3.3.4 Ионообменные методы выделения америция 52
Глава 2 Материалы и методики 57
2.1 Приготовление растворов 57
2.2 Химические реактивы 57
2.3 Приборы и оборудование 58
2.4 Методы аналитического контроля 58
2.5 Характеристики сорбционных материалов, используемых в работе
2.5.1 Основные физико-химические свойства катеонитов 59
2.5.2 Основные физико-химические свойства анионитов 62
2.5.3 Основные физико-химические свойства импрегната TODGA
2.6 Исследование физических свойств ионитов 64
2.7 Исследование сорбционной способности ионитов
2.7.1 Подготовка ионитов к работе 65
2.7.2 Подготовка растворов к сорбции 65
2.7.3 Исследование процесса сорбции урана и плутония в статическом режиме... 66
2.7.3.1 Исследование влияния молярной концентрации азотной кислоты и значения рН раствора на коэффициенты распределения урана и плутония.. 67
2.7.3.2 Исследование влияния присутствия солей и комплексонов на процесс сорбции урана 67
2.7.3.3 Определение статической и полной обменной ёмкости катионитов и анионитов 67
2.7.3.4 Определение кинетических характеристик процесса сорбции 68
2.7.3.5 Изучение механизма сорбции и определение коэффициентов диффузии 69
2.7.3.6 Исследование процесса десорбции 71
2.7.4 Исследование процессов сорбции урана и плутония ионитами из имитационных и реальных растворов и десорбции урана и плутония из фазы ионита в динамическом режиме 71
2.8 Методика проведения экспериментов по изучению процесса сорбции америция-241 из водно-хвостовых растворов на импрегнате TODGA 73
2.8.1 Исследование стабильности импрегната TODGA во времени при работе в динамических условиях 73
2.8.2 Исследование процесса сорбции америция и плутония на импрегнате TODGA в статическом режиме 74
2.8.3 Исследование процесса десорбции америция и плутония на импрегнате TODGA 74
2.8.4 Исследование процесса извлечения америция и плутония из имитационных и реальных растворов на импрегнате TODGA в динамическом режиме 75
2.8.5 Исследование возможности извлечения и концентрирования америция-241 из водно-хвостовых растворов с использованием катионита Purolite S957 и импрегната TODGA 76
Глава 3 Исследование сорбционных свойств и выбор катионитов для промышленного извлечения урана из азотнокислых регенерационных растворов 78
3.1 Изучение сорбционных свойств катионитов в статических условиях 78
3.1.1 Исследование влияние концентрации азотной кислоты и значения рН раствора на коэффициенты распределения урана на катионитах 78
3.1.2 Влияние солевых добавок и комплексонов на сорбцию урана 80
3.1.3 Определение полной обменной ёмкости катионитов 83
3.1.4 Исследование кинетики сорбции урана 85
3.1.5 Изучение механизма сорбции урана на катионитах 87
3.1.6 Исследование процесса десорбции урана с катионитов
3.2 Исследование процессов извлечения урана из имитационных растворов на катионитах и десорбции урана в динамических условиях 90
3.3 Изучение возможности применения катионитов для извлечения урана из азотнокислых регенерационных растворов 94
3.4 Опытно-промышленные испытания технологии извлечения урана из азотнокислых регенерационных растворов на карбоксильных катионитах... 97
3.4.1 Результаты опытно-промышленной проверки технологии извлечения урана на катеоните СГ- 1М 97
3.4.2 Результаты опытно-промышленной проверки технологии извлечения урана на катеоните Purolite C104FL 99
Глава 4 Исследование сорбционных свойств и выбор анионитов для промышленного извлечения плутония из азотнокислых регенерационных растворов 101
4.1 Изучение сорбционных свойств анионитов в статическом режиме 101
4.1.1 Влияние концентрации азотной кислоты на коэффициенты распределения плутония на анионитах 101
4.1.2 Определение полной обменной ёмкости анионитов 102
4.1.3 Исследование кинетики сорбции плутония 104
4.1.4 Изучение механизма сорбции плутония на анионитах
4.2 Отработка режима стабилизации плутония в степени окисления +4 108
4.3 Исследование сорбции плутония из реальных регенерационных азотнокислых растворов и десорбции плутония из фазы сорбента в динамическом режиме 110
4.4 Исследование влияния дозы излучения, поглощённой анионитом, при извлечении плутония из растворов химико-металлургического производства на сорбционные свойства анионита 114
4.5 Опытно-промышленные испытания технологии извлечения плутония из
азотнокислых растворов химико-металлургического производства на
анионитах 119
4.5.1 Результаты опытно-промышленной проверки технологии извлечения плутония на анионите Purolite A500U/2788 119
4.5.2 Результаты опытно-промышленной проверки технологии извлечения плутония на анионите ВП-ЗАп 121
Глава 5 Исследование возможности извлечения америция-241 из водно-хвостовых азотнокислых растворов с использованием импрегната TODGA 124
5.1 Исследование стабильности импрегната TODGA во времени при работе в динамических условиях 124
5.2 Исследование процесса сорбции америция, плутония и макропримесей на сорбенте TODGA в статических условиях 125
5.3 Исследование процесса десорбции америция и плутония в статических условиях 126
5.4 Исследование процессов извлечения америция и плутония из имитационных азотнокислых растворов и ВХР на импрегнате TODGA и десорбции в динамическом режиме 127
5.5 Исследование возможности извлечения и концентрирования америция-241 из водно-хвостовых растворов с использованием катионита Purolite S957 и импрегната TODGA 130
Заключение 135
Список литературы
