Способ извлечения рутения из сернокислых растворов никеля

 

Использование: извлечение радиоактивного рутения-106 из сернокислых растворов никеля методом сорбционного соосаждения. Сущность: способ включает сорбционное соосаждение рутения на гидроксиде железа (III), для этого создают концентрацию железа (III) в растворе не менее 3 г/л, в раствор вводят персульфат аммония так, чтобы массовое соотношение железа (III) и персульфата аммония составляло 1 : 1,6 - 2,0. Температура раствора в процессе соосаждения равна 80 - 100^oC, pH среды более 4. Преимущественно извлечение проводят при pH ≈ 7. Достигаемый технический результат: извлечение радионуклида рутения 100%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу извлечения радиоактивного рутения-106 из сернокислых растворов никеля.

Для удаления радиоактивного рутения из жидких потоков к последнему прибавляют восстановитель и ионы двухвалентой меди для образования внутри потока осадка окиси одновалентной меди, с которым связывается рутений, после чего осадок отделяют от потока [1] В другом аналоге [2] рутений из жидких радиоактивных потоков извлекают следующим образом. В растворе доводят значение pH < 5, добавляют ионы двухвалентной меди, полученный раствор контактирует с железом для осаждения меди, которая увлекает за собой рутений. Затем поток отделяют от образовавшегося шлама.

Сорбции радиоактивных изотопов гидроксидом железа посвящена работа [3] В этой работе указывается, что при низких значениях pH среды (< 2 3) ионы радиорутения практически не сорбируются, затем, начиная с некоторых величин pH, сорбция резко возрастает и достигает максимума, после которого начинает уменьшаться. Скачкообразное увеличение сорбции для радиорутения начинается при pH среды приблизительно 3 и достигает максимума при pH среды приблизительно 6. Максимальное поглощение рутения при этом составляет приблизительно 90% от исходной активности. Повышение температуры заметно увеличивает величину сорбции.

В известном способе [4] выбранном нами за прототип, осуществляется извлечение рутения из сернокислых растворов сорбцией аморфным гидроксидом железа (III), полученным добавлением аммиачной воды к раствору сернокислого железа до установления pH 4 5 при приблизительно 90^oC. Равновесие сорбции устанавливается за 2 ч при приблизительно 100^oC. При этих условиях сорбция рутения составляет 92% Известный способ не позволяет полностью извлекать рутений.

Задача, решаемая изобретением, глубокое извлечение рутения-106 из сернокислых растворов никеля.

Поставленную задачу решают тем, что в способе извлечения рутения из сернокислых растворов никеля, включающем сорбцию рутения на гидроксиде железа (III) при 80 100^oC и pH среды больше 4 и отделение полученного осадка от раствора, сорбцию рутения осуществляют при концентрации железа (III) не менее 3 г/л в присутствии персульфата аммония при массовом соотношении железа (III) и персульфата аммония, равном 1:1,6 2,0.

Сорбцию осуществляют при pH 7.

Способ применяют для глубокой очистки от радиорутения сернокислых растворов никеля. Очищенный никель может быть возвращен в народное хозяйство.

Способ осуществляют следующим образом. В химический стакан заливают раствор сернокислого никеля, содержащий 50 г/л никеля и 20 мг/л рутения в количестве 50 мл и добавляют сульфат трехвалентного железа в количестве 0,025 3,0 г/л (опыты 1 10) и персульфат аммония в количествах 0,5 10 г/д (опыты 5 10), обеспечивающих соотношение железа и персульфата аммония от 1:0,33 до 1: 10, затем аммиачной водой создают значение pH среды, равное 7. Процесс проводят при температуре 90±5^oC и перемешивается. Равновесие сорбции устанавливается за 1 ч.

Выпавший осадок гидроксида железа с рутением отделяют фильтрацией.

Осадок и фильтрат анализируют на рутений, железо и никель.

Примеры использования предложенного способа для извлечения радиорутения и полученные количественные результаты приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенным способом достигается высокая степень извлечения радиорутения из сернокислых растворов никеля.

Максимальная сорбция радиорутения на железе (III) происходит при наличии в растворе не менее 3 г/л железа и соотношений железа и персульфата аммония, равном 1:1,6 2. Процесс ведут при температуре 90 ±5^oC и значении pH среды 7, в течение 1 ч. В этих условиях радиорутений извлекается на 100% Также предлагаемый способ позволяет сократить время равновесия сорбции рутения на железе до 1 ч.

Источники информации.

1. Заявка Франции N 2456371, МПК G 21 F 9/12, опублик. 09.12.81 г.

2. Заявка Франции N 2456372, МПК G 21 F 9/12, опублик. 09.12.81 г.

3. Журнал "Неорганическая химия", 1956, т 1, N 1.

4. Печенюк С.И. Сорбционно-гидролитическое осаждение платиновых металлов на поверхности неорганических сорбентов. Л. Наука, Л. отд. 1991, с. 85 (прототип).

Формула изобретения

1. Способ извлечения рутения из сернокислых растворов никеля, включающий сорбцию рутения на гидроксиде железа (III) при температуре 80 100^oС и рН среды больше 4 и отделение полученного осадка от раствора, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при концентрации железа (III) не менее 3 г/л в присутствии персульфата аммония при массовом соотношении железа (III) и персульфата аммония 1 (1,6 2,0).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при рН ≈ 7.

РИСУНКИ

Рисунок 1