Требования к экстрагентам в технологии урана

Экстракционную очистку урана от примесей использовал в своих.опытах в 40-х годах прошлого столетия никто иной, как Э. Пелиго. Он установил боль­шую растворимость уранил-нитрата в диэтиловом эфире. Эти наблюдения были использованы в ранних технологических схемах аффинажа урана. Позднее диэтиловый эфир стал при­меняться в качестве экстрагента и при переработке облученного ядерного топлива. Однако диэтиловый эфир — весьма специфи­ческое, чрезвычайно неприятное вещество с точки зрения пожаро- и взрывоопасности. Поэтому усилия исследователей и технологов многих стран были направлены на подбор и синтез таких новых экстрагентов, которые, обладая достоинствами диэтилового эфира, в, то же время не имели бы его недостатков. Лишь в течение последних 15 лет подобраны и синтезированы многие экстрагенты специально для технологии урана, а также для переработки облученных ядерных материалов, удовлетво­ряющие требованиям производства.

Какие же требования предъявляют к экстрагентам, исполь­зуемым в настоящее время в технологии урана?

1. Достаточно высокий коэффициент распределения урана, что является важнейшей характеристикой экстрагента.

2. Определенная селективность в отношении урана. Изби­рательность действия.

3. Быстрота и чистота разделения фаз после контакта.

4. Малая взаимная растворимость в системе водный рас­твор — экстрагент (в идеале — полная несмешиваемость).

5. Плотность экстрагента должна отличаться от плотности водного раствора. Следует учитывать, что в процессе экстрак­ции плотность водной фазы уменьшается, а органической — уве­личивается, что может затруднить разделение фаз после экс­тракции и даже вызвать их инверсию. Обычно плотность орга­нической фазы снижают добавкой разбавителя. В некоторых случаях плотность, органической фазы может быть намного больше плотности водной (разбавитель СС1₄).

6. Химическая стойкость экстрагента к кислотам и окисли­теля (это же требование важно и для разбавителя).

7. Возможно меньшие летучесть, вязкость, токсичность.

8. Возможно более высокая температура вспышки, а еще лучше полная негорючесть экстрагента.

9. Радиационная стойкость (это особенно важно при пере­работке облученного урана).

10. Невысокая стоимость, доступность и простота синтеза.

11. Относительная легкость регенерации экстрагента, так как необходимо добиваться оборачиваемости экстрагента в про­цессе.

Следует отметить, что уран из-за своих физико-химических свойств является наиболее подходящим объектом для приме­нения экстракционных процессов по сравнению с другими ред­кими, радиоактивными, цветными и благородными металлами. Поэтому не случайно экстракция в крупном промышленном масштабе была первоначально использована в гидрометаллур­гии урана.