Ионные жидкости в качестве растворителей

 

Изобретение относится к регенерации облученного топлива и растворению оксидов металлов. Результат изобретения: создание нового способа растворения любых топлив. Металл находится в степени окисления, которая ниже его максимальной степени окисления. Ионная жидкость реагирует с металлом и окисляет его до более высокой степени окисления. Первоначально металл может быть в форме соединения. Металл - это облученное ядерное топливо, содержащее UO2 и/или PuO2, а также продукты расщепления. Ионной жидкостью является жидкость на нитратной основе, например, пиридиний или замещенный имидазолий нитрат. Она содержит кислоту Бренстеда или кислоту Франклина для повышения окисляющей способности нитрата. Пригодными кислотами являются HNO3, H2SO4 и [NO+]. 17 з.п.ф-лы, 7 табл.

Изобретение относится к регенерации облученного топлива, а также к способу растворения оксидов металлов в ионных жидкостях и к новым продуктам или композициям, включающим ионные жидкости.

Облученное топливо может представлять собой топливо, которое образуется, например, в результате использования топливных элементов в реакторах на легкой воде (LWR). Ниже будут сделаны ссылки на такое топливо, однако следует понимать, что изобретение не ограничивается этим и может быть применено для регенерации любого особого типа облученного топлива.

Облученное топливо из LWR расположено внутри Циркалоевых оболочек, которые окисляются в результате облучения. В известном способе регенерации облученного топлива PUREX первая стадия включает разрубание и разрезание топливных стержней так, чтобы именно облученное топливо само по себе могло быть растворено в азотной кислоте.

Известно использование в качестве растворителей расплавов солей, и они могут быть предположительно использованы для регенерации облученного топлива из LWRs. Эти расплавы солей, обычно, представляют собой смеси солей, которые находятся в жидком состоянии только при высоких температурах и имеют незначительные преимущества при использовании в качестве растворителей перед водными или органическими средами.

В последнее время стали известны соли, смеси солей или смеси компонентов, которые образуют соли, плавящиеся ниже или чуть выше комнатной температуры (по определению в данном изобретении соль состоит полностью из катионов и анионов). Такие жидкости известны как "ионные жидкости, хотя этот термин может быть использован для солей, плавящихся при относительно высоких температурах, включая, например, температуры до 100oС. Общие свойства ионных жидкостей включают нулевое давление паров при комнатной температуре, высокую растворяющую способность и большой диапазон температуры нахождения в жидком состоянии (например, порядка 300oС).

Известные ионные жидкости включают хлорид алюминия (III) в комбинации с галогенидами имидазолия, пиридиния или фосфония. Примеры включают 1-этил-3-метилимидазолий хлорид, N-бутилпиридиний хлорид и тетрабутилфосфоний хлорид. Примером известной ионной жидкой системы является смесь 1-этил-3-метилимидазолий хлорида и хлорида алюминия (III). E.S. Lane (J. Chem. Soc., 1953, 1172-1175) описал получение некоторых алкилпиридиний нитратных ионных жидкостей, включая втор-бутилпиридиний нитрат. Сведений об использовании жидкостей не приводилось, однако были сделаны ссылки на фармакологическую активность декаметилен-бис-пиридиний нитрата.

L. Heerman et al. (J. Electroanal. Chem., 1985, 193, 289) описывает растворение UО3 в системе, включающей N-бутилпиридиний хлорид и хлорид алюминия (III).

В WO 96/32729 раскрывается, что оксидные ядерные топлива могут быть растворены в расплавах карбонатов щелочных металлов с образованием соединений, которые могут быть в дальнейшем переработаны так, чтобы выделить из них уран.

WO 95/21871, WO 95/21872 и WO 95/21806 относятся к ионным жидкостям и к их использованию в катализе реакций конверсии углеводородов (например полимеризации или олигомеризации олефинов) и реакций алкилирования. Ионные жидкости представляют собой, предпочтительно, 1-(С11 алкил)-3-(C6-C30 алкил)имидазолий хлориды и, особенно, 1-метил-3-С10 алкилимидазолий хлорид или 1-гидрокарбилпиридиний галогенид, в котором гидрокарбильная группа представляет собой, например, этил, бутил или другой алкил.

Настоящее изобретение обеспечивает в своем первом аспекте использование содержащей окислитель ионной жидкости для растворения металла необязательно в форме его соединения. Окислитель окисляет металл до более высокой степени окисления, при которой металл становится обычно более растворимым в ионных жидкостях по сравнению с металлом в его первоначальной степени окисления. В особенности, обеспечивается способ первоначальной степени окисления. В особенности, обеспечивается способ растворения в ионной жидкости металла, находящегося в начальной степени окисления, которая ниже его максимальной степени окисления, при этом способ характеризуется тем, что ионная жидкость реагирует с металлом и окисляет его до более высокой степени окисления.

При использовании в данном описании под термином "металл" подразумевают не только металлические элементы в (0) степени окисления, но также и металлы в степени окисления выше нуля, связанные с другими элементами, например U(IV) и U(VI). Таким образом металл в его первоначальной степени окисления может представлять соединение металла, например оксид металла.

Описываемый металл представляет собой уран (в виде UO2), или плутоний (в виде РuО2), или оба и, обычно, продукты расщепления. UO2 или PuO2 не растворяются прямо в окисляющей ионной жидкости, а сначала оксид реагирует с ионной жидкостью с образованием окисленного продукта, который растворяется в ионной жидкости. Такие предпочтительные процессы растворения могут быть использованы в регенерации облученного ядерного топлива.

Используемая ионная жидкость может содержать не только один анион и один катион, но в дополнение другой компонент, усиливающий способность жидкости реагировать и окислять субстрат. При предпочтительном осуществлении изобретения жидкость содержит как мягкий окисляющий анион [NO3 -], так и кислоту, которая может быть кислотой Бренстеда или Франклина, такой как HNO3, Н2SO4 или [NO+], например из [NO][BF4]. Кислота делает жидкость более способной к окислению таких субстратов, как UO2 и РuО2.

Ионная жидкость включает нитрат-анион и органический катион, особенно азотсодержащие гетероциклы, включающие четвертичный азот, такие как, например, пиридиниевый или замещенный имидазолиевый ионы. Типичные ионные жидкости включают 1-бутилпиридиний нитрат, 1-октилпиридиний нитрат, 1-бутил-3-метилимидазолий нитрат, 1-гексил-3-метилимидазолий нитрат и 1-октил-3-метилимидазолий нитрат.

Изобретение включает также использование способа регенерации облученного топлива ионной жидкостью для растворения топлива, также как и способы регенерации, которые включают стадию растворения топлива в ионной жидкости.

Процесс растворения ведут при температуре от 50 до 100oС.

Растворитель Растворитель включает ионную жидкость, которая, обычно, содержит агент или частицы, придающие растворителю способность окислять между прочим выбранные субстраты, хотя присутствие этого агента не является необходимым в случае всех аспектов изобретения (как объяснено ниже в разделе под заголовком "Металл"). Агент может быть окислителем, растворенным в неокисляющей жидкости или дополнительным агентом для повышения окисляющей способности других окисляющих частиц. Если растворитель содержит нитрат ионы, агент повышает окисляющую способность растворителя сверх той, которую должны обеспечивать сами по себе нитрат ионы; как описано выше, такие агенты включают кислоты Бренстеда и Франклина.

Растворитель, в принципе, может включать любую ионную жидкость, но эта жидкость, обычно, содержит нитрат анионы.

Катион, на практике, может включать один или более органических катионов, особенно азотсодержащие гетероциклы, содержащие четвертичный азот, в особенности N-замещенный пиридиний или N,N'-дизамещенный имидазолий. Заместители представляют собой, предпочтительно, гидрокарбилы и, более предпочтительно, алкилы, которые, например, могут быть разветвленными. Гидрокарбильные (например, алкильные) группы обычно содержат от 1 до 18 углеродных атомов и более обычно содержат от 1 до 8 атомов.

Катион, таким образом, может быть ионом дизамещенного имидазолия, в котором заместители имеют формулу CnH2n+1, где 1 n 8, и являются линейными или разветвленными. В предпочтительных дизамещенных ионах имидазолия один заместитель имеет n=1, 2 или 3 (из которых метил особенно предпочтителен) и другой имеет n= 4, 5, 6, 7 или 8 (из которых октил, гексил и, предпочтительно, С4, особенно бутил, являются предпочтительными). Линейные группы предпочтительны. Альтернативно катион может быть замещенным пиридиниевым ионом, в котором замещающая группа также имеет формулу CnH2n+1, где 1 n 8, и является линейной или разветвленной; подходящими заместителями являются бутил, 2-(2-метил)пропил, 2-бутил и октил, однако линейные алкилы, особенно бутил, являются предпочтительными.

Конечно, незначительные количества примесей могут присутствовать, например, метилимидазолия в 1-бутил-3-метилимидазолии.

Из описанного выше можно заключить, что ионные жидкости могут иметь нитратную основу, например, иметь нитрат в качестве аниона. Ионные жидкости, содержащие нитрат, являются новыми и включены в изобретение за исключением некоторых алкилпиридиниевых нитратов и полиметилен-бис-(пиридиний нитрат)соединений, раскрытых Lane. Новым также является использование нитратсодержащих ионных жидкостей в качестве реакционной среды или растворителя. Ионная жидкость по данному изобретению включает нитрат и катионный компонент, который не является только алкилпиридиний нитратом или полиметилен-бис-(пиридиний нитратом). Однако 1-бутилпиридиний нитрат является особенно предпочтительной ионной жидкостью, которая является новой и, также, включена в изобретение. Продукты, включающие новые ионные жидкости, составляют предмет данного изобретения.

Новые ионные жидкости на нитратной основе могут быть получены смешиванием водного нитрата серебра (I) с соответствующим органическим галогенидом. В виде примера одна такая жидкость получена смешиванием растворов водного нитрата серебра (I) и 1-бутил-3-метилимидазолий хлорида (bmim). Хлорид серебра выпадает в осадок и образуется жидкость 1-бутил-3-метилимидазолий нитрат: Продукт может быть очищен фильтрацией и удалением избытка воды из фильтрата.

1-Гексил-3-метилимидазолий нитрат получают аналогичным способом, и этот продукт также является жидким при комнатной температуре.

Катионы, альтернативные пиридинию и имидазолию, включают четвертичные фосфониевые катионы, например, тетра(гидрокарбил)фосфоний. Подходящие гидрокарбильные группы являются такими же, как описано выше для пиридиниевых и имидазолиевых катионов.

Агент для повышения окисляющей способности ионной жидкости (когда используется - раздел под заголовком "Металл") обычно представляет собой кислоту Бренстеда (например, HNO3 или Н2SO4) или кислоту Франклина, например, [NO+], полезные в том или другом случае для того, чтобы сделать нитрат более реакционно-способным к окислению таких субстратов как, например, UO2 и РuО2. Другими словами, один класс ионных жидкостей по изобретению содержит оксидант, включающий нитрат, и вещество, усиливающее его действие. Оксидант при смешивании с ионной жидкостью может реагировать с ней с образованием новых частиц, которые также представляют собой ионные жидкости. Так, предположительно, [NО] [ВF4] реагирует с азотнокислыми солями органических катионов, образуя тетрафторборатные (III) соли катиона. Примером такой реакции является: [Bu-py][NO3]+[NO][BF4]N2O4+[Bu-py][BF4], где Bu-py представляет собой 1-бутилпиридиний. [Bu-py][BF4] является новым и включен в данное изобретение. Результатом реакции является трехкомпонентная ионная жидкость. Изобретение включает использование других составных ионных жидкостей.

Реакция тетрафторборатной (III) соли и ионной жидкости приводит к безводному тетрафторборатному (III) продукту. Получение тетрафторборатной соли (III) по такой реакции является новым и включено в данное изобретение; такая методика получения находит особое применение в изготовлении органических тетрафторборатных (III) солей, например, солей имидазолия, пиридиния и фосфония.

Соответственно, ионная жидкость может включать органические катионы, как описано выше, и тетрафторборатные (III) анионы, например, представлять собой тетрафторборатную (III) соль четвертичного азотсодержащего гетероцикла.

Металл Природа металла не является лимитирующей для данного изобретения. В первом аспекте металл до растворения находится в относительно низкой степени окисления и состав ионной жидкости является окисляющим. Предпочтительно, металл до растворения находится в состоянии, при котором он менее растворим в ионной жидкости, чем когда он находится в более высокой степени окисления и состав ионной жидкости является окисляющим. Металл, обычно, находится в форме оксида. Предпочтительно, оксиды металла включают различные оксиды урана и оксид плутония (IV). Так, экспериментальным путем было установлено, что UO2 может реагировать с ионной жидкостью, которая окисляет атомы урана (IV) до атомов урана (VI), например окисляет диоксид урана до транс-диоксоурана (VI) в комплексной форме. Подобным образом, плутоний (IV), обычно в форме РuО2, может реагировать с ионной жидкостью, окисляющей плутоний (IV) до плутония (VI), например, она окисляет диоксид плутония до транс-диоксоплутония (VI) в комплексной форме.

В соответствии с одним из путей осуществления изобретения оксиды металла включают оксиды плутония и урана, прежде всего в форме облученного ядерного топлива, например, в облученных топливных стержнях. Ядерные топливные стержни состоят из таблеток топлива, содержащихся в оболочке, и в соответствии с изобретением считается, что оболочка удаляется при окислении ионной жидкостью. Оболочка, обычно, представляет собой циркониевый сплав, например, такой, какой продают под торговой маркой Zircaloy. При другом осуществлении данного изобретения ионная жидкость может быть использована для того, чтобы растворить свободный металл (в виде, в котором его включают в сплавы), который может быть материалом оболочки или облученным металлическим топливом, например, металлическим ураном, содержащим продукты расщепления и актиниды и который начинают использовать или как чистый металлический уран, или как сплав урана и, по крайней мере, одного другого металла.

В некоторых аспектах изобретение относится к ионным жидкостям, которые не содержат какой-либо кислоты или другого усилителя окисления. Так, ионные жидкости на нитратной основе без добавления кислоты могут быть использованы в качестве реакционной среды или растворителя. Например, они могут быть использованы как реакционная среда для окисления веществ, способных к окислению нитратом. Подходящий оксид для растворения в таких растворителях на нитратной основе может включать оксид тория (IV).

Изобретение не ограничено одним путем, по которому металл растворяют в растворителе из ионной жидкости. Обычно, растворение осуществляют при повышенной температуре в 50oС и более, например, до 350oС. Наиболее предпочтительно использование повышенной температуры от 50oС до 100oС. Металл, обычно, растворяют при турбулентном перемешивании.

Образующийся раствор может быть подвержен дальнейшей обработке, например, для селективного удаления определенных частиц. В особенности, такими селективными приемами выделения могут быть отделены друг от друга уран и плутоний; альтернативно, смешанный оксид урана / плутония может быть отделен от других компонентов раствора. Известный способ электроосаждения может быть использован для выделения из раствора урана и/или плутония, в то время как продукты расщепления остаются в растворе и раствор может быть затем подвергнут пирогидролизу, чтобы сделать оксиды готовыми для удаления. Для обеспечения стабильной формы отходов, предназначенных для удаления, могут быть использованы другие химические процессы. Альтернативно способ, подобный известному PUREX-способу, включающему экстракцию растворителем, может быть использован после первоначального растворения топлива в ионной жидкости. По этому способу топливо и, предпочтительно, оболочку растворяют в ионной жидкости и проводят несколько стадий экстракции, чтобы удалить продукты расщепления из ионной жидкой системы и отделить урановый продукт от плутониевого продукта, готовыми для их последующего повторного использования.

Изобретение, предпочтительно, относится к регенерации облученного ядерного топлива. В одном из способов топливные стержни помещают в окисляющую ионную жидкость, и сначала оболочки, а затем уран и плутоний растворяют в ионной жидкости. Уран и, необязательно, плутоний повторно перерабатываются в новые топливные стержни, например, любым подходящим способом, после экстракции из ионной жидкости. Первая группа способов включает стадию механического разрушения оболочки для того, чтобы подвергнуть таблетки топлива действию ионной жидкости. В соответствии с другим путем осуществления способа топливные стержни помещают сначала в первую ионную жидкость для растворения оболочки и затем во вторую ионную жидкость для растворения урана и плутония. Уран и плутоний находятся, обычно, в форме их оксидов.

Те способы по данному изобретению, которые касаются регенерации ядерного топлива, могут включать проведение одной или более стадий для перевода растворенного топлива в форму промежуточного или конечного продукта из ядерного топлива, например, геля, порошка, таблеток, топливных стержней или топливных сборок.

Изобретение может быть использовано для регенерации любых облученных топлив, например, LWR, быстрых реакторов и металлических топлив. Оно также может быть использовано для получения очищенного нитрата диоксоурана (VI) из урановой руды или уранового рудного концентрата ("желтый кек").

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Примеры В примерах используют следующие сокращения: Вu:бутил Hex:гексил
mim:метилимидазолий
Oct:октил
ру:пиридиний
Сокращения в 1Н я.м.р.

s:синглет
d:дублет
t:триплет
quin:пентаплет
sex:гексаплет
m:мультиплет
br:широкий
Пример 1
Реактивы
Твердый UO2 от фирмы BNFL. UO2(NO3)22O от фирмы BDH и тетрафторборат (III) нитрония ([NO][BF4]) от фирмы Aldrich были использованы в том виде, в каком они поставляются.

1-Метилимидазол перегоняют под вакуумом и хранят в атмосфере азота до момента использования. Соли 1-алкил-3-имидазолия или 1-алкилпиридиния готовят прямой реакцией подходящего алкилгалогенида или галогеналкана с 1-метилимидазолом или пиридином, соответственно, и перекристаллилизацией из ацетонитрила или этилацетата.

Спектры
УФ - видимые спектры сняты в кювете, имеющей ширину 1 мм и кварцевые окна, для сравнения использовали соответствующую чистую ионную жидкость. Инфракрасные спектры сняты в тонких пленках с использованием пластинок NaCl.

Получение нитратных ионных жидкостей
Все нитратные ионные жидкости готовят по аналогии со способом, в соответствии с которым получают 1-бутил-3-метилимидазолий нитрат.

1-Бутил-3-метилимидазолий хлорид (8,04 г, 46,0 ммол) растворяют в воде (15 см3). К этому раствору прибавляют раствор нитрата серебра (1) (7,82 г, 46,0 ммол) в воде (20 см3). Немедленно образуется белый осадок (возможно хлорида серебра (1)). Смесь перемешивают (20 мин) для того, чтобы убедиться в завершении реакции, после чего фильтруют дважды через Р 3 стеклянный фильтр для того, чтобы отделить белый осадок (второе фильтрование обычно необходимо для удаления следов осадка). Воду удаляют на роторном испарителе, при этом остается вязкая желтая или коричневая жидкость, иногда со следами маленьких черных твердых частиц. Неочищенный продукт, 1-бутил-3-метилимидазолий нитрат, растворяют в небольшом количестве сухого ацетонитрила, после чего для обесцвечивания к раствору добавляют древесный уголь. Реакционную массу перемешивают (30 мин) и фильтруют через Celite. Ацетонитрил удаляют под вакуумом и полученный слабо-желтый продукт, представляющий собой ионную жидкость, высушивают путем нагревания в вакууме (приблизительно 50oС 2-3 дня). Некоторое окрашивание продукта появляется в случае, если нагревание было слишком энергичным. Полученную ионную жидкость хранят в атмосфере азота для предотвращения попадания влаги.

Спектр 1Н я. м. р. и микроанализ ионных жидкостей на нитратной основе, приготовленных в соответствии с описанным процессом, приведены в табл.1-6.

Пример 2
Получение [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] в соотношении 1:10
При перемешивании к 1-бутилпиридиний нитрату (2,258 г, 11,4 ммол) прибавляют нитроний тетрафторборат (III) (0,121 г, 1,03 ммол). При первоначальном прибавлении вокруг твердых частиц [NO][BF4] наблюдается зеленое окрашивание, которое тем не менее исчезает, после того как смесь перемешивают в течение двух дней. Кроме того, наблюдается выделение бурого газа. Инфракрасный спектр с очевидностью демонстрирует удаление воды из ионных жидкостей с помощью [NO][BF4].

Пример 3
Получение [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] в соотношении 1:2
При перемешивании к 1-бутилпиридиний нитрату (3,000 г, 15,1 ммол) прибавляют нитроний тетрафторборат (III) (0,910 г, 7,8 ммол). Немедленно появляется бурый дым, и раствор быстро приобретает темный зелено-голубой цвет. После перемешивания в течение ночи весь [NO][BF4] растворяется с образованием зелено-голубого раствора, который значительно менее вязок, чем исходный материал, 1-бутилпиридиний нитрат (см. табл.7).

Пример 4
Растворение UO2 в смеси нитратная ионная жидкость:азотная кислота 1:1
Приготавливают смесь 1-бутилпиридиний нитрата и концентрированной азотной кислоты в мольном соотношении 1:1, из которой удаляют на роторном испарителе как можно больше воды. К 0,5 см3 этого раствора прибавляют UO2 (приблизительно 0,01 г) и вначале смесь перемешивают (2 часа) при комнатной температуре без видимых признаков реакции. Затем ее нагревают (от 80 до 90oС, 6 часов), и в это время раствор становится желтым при почти полном растворении UO2. УФ - видимый спектр раствора продукта демонстрирует полосу с тонкой структурой, имеющей центр при =438 нм, которая подтверждает наличие комплекса иона [UО2]+2.

Пример 5
Растворение UO2 в [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] 1:10.

UO2 (0,02 г, 0,074 ммол) прибавляют к смеси [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] 1:10 (1,656 г). Перемешивание при комнатной температуре не приводит к изменению цвета смеси (бледно-желтый), поэтому смесь нагревают (90oС, 5 часов). На этой стадии большая часть UO2 уже растворена, и раствор приобрел более интенсивно желтый цвет. На этой стадии прибавляют еще порцию UO2 (0,101 г, 0,37 ммол) к реакционной смеси и продолжают нагревание (100oС, 48 часов). К концу этого времени останется небольшое количество нерастворенного UO2, но раствор имеет интенсивно желтый цвет. УФ - видимый спектр показывает полосу с тонкой структурой, имеющей центр при =436 нм, подтверждающий наличие комплексного иона [UO2]+2. Собирают твердый реакционный остаток и взвешивают его (0,018 г), что показывает, что всего UO2 в количестве 0,103 г (0,38 ммол) прореагировало с ионной жидкостью.

Пример 6
Растворение UO2 в [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] 1:2
UO2 (0,059 г, 0,22 ммол) прибавляют к смеси [NO][BF4]:[Bu-py][NO3] 1:2 (2,45 г) в атмосфере азота, чтобы исключить любое попадание влаги. Смесь нагревают (приблизительно при 65oС, 16 часов) после чего весь черный UO2 оказывается растворенным и образуется желтый раствор. Дополнительно прибавляют к раствору UO2 (1,140 г, 0,52 ммол) и нагревание продолжают ( приблизительно 65oС, 44 часа). В конце этого времени раствор становится интенсивно желтым, но при этом тем не менее остается нерастворенным некоторое неопределенное количество UO2. Вновь УФ - видимый спектр и инфракрасный спектр четко подтверждают наличие комплексного иона [UO2]+2.


Формула изобретения

1. Способ растворения в растворителе металла в первоначальной степени окисления, которая ниже его максимальной степени окисления, в соответствии с которым растворитель взаимодействует с металлом и окисляет его до более высокой степени окисления, отличающийся тем, что растворитель представляет собой ионную жидкость, содержащую органический катион и имеющую точку плавления не более 100oС, а металл в его первоначальной степени окисления представляет собой UO2 или РuО2 или их смесь.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что металл имеет большую растворимость в ионной жидкости в более высокой степени окисления, чем в первоначальной степени окисления.

3. Способ по п. 1-2, отличающийся тем, что ионная жидкость содержит ионы нитрата.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что ионная жидкость дополнительно содержит кислоту.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что кислота представляет собой кислоту Бренстеда или кислоту Франклина.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что кислота представляет собой НNО3, Н24 или [NO+] .

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что ионную жидкость, содержащую [NO+] , получают путем растворения [NО] [ВF4] в ионной жидкости, имеющей нитрат анионы.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что катионы в ионной жидкости представляют собой азотсодержащие гетероциклы, имеющие четвертичный атом азота.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что катионами являются N-замещенный пиридиний или N, N1-дизамещенный имидазолий.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что катионами являются (C1-C8 алкил)-пиридиний или 1-(С48 алкил)-3-метилимидазолий.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что его проводят при температуре от 50 до 100oС.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что его используют при регенерации облученного топлива, и при этом он включает стадию растворения топлива в ионной жидкости.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что металл содержится в облученном топливе и способ включает его регенерацию путем растворения в ионной жидкости, причем облученное топливо окислено.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что топливо растворяют в ионной жидкости вместе с его оболочкой.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что для растворения оболочки используют первую ионную жидкость и для растворения самого топлива используют вторую ионную жидкость.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что растворенный уран экстрагируют из ионной жидкости с помощью жидкостной экстракции или электрохимическим способом.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что стадию растворения проводят при температуре от 50 до 100oС.

18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он включает процесс преобразования растворенного топлива в продукт, представляющий собой ядерное топливо.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано при конверсии оружейного плутония

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано при конверсии оружейного плутония в МОКС-топливо

Изобретение относится к радиохимическому производству и может найти применение на предприятиях переработки отработанных фильтров от газоочистных систем производства топливных таблеток UO2 и др

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для переработки отработанных отходов ядерного топлива, содержащих преимущественно цезий и стронций
Изобретение относится к области обработки материалов с радиоактивным заражением и предназначено для дезактивации твердых негорючих поверхностей

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано для дезактивации загрязненных радионуклидами металлических поверхностей оборудования атомных энергетических установок

Изобретение относится к новому химическому соединению 3-(циклогекс-3-енил)пиридинийбензилхлориду, который может быть использован в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах в нефтяной промышленности или в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к новому химическому соединению 2-метил-3,4-триметиленпиридинийбензилхлориду, который может быть использован в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах в нефтяной промышленности или в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к новым алкил(арил)пиридинийбензилхлоридам формулы I, где R - C2H5, C3H7, C4H9, C5H11, C6H13, C7H15, или формулы II, где R - CH3, C2H5, C3H7, C4H9, C5H11, или формулы III, где а) R1 = R4 = CH3, R2 = R3 = CH3, б) R1 = R4 = CH3, R2 = C2H5, R3 = CH3, в) R1 = R4 = C3H7, R2 = R3 = CH3, г) R1 = R4 = C3H7, R2 = C2H5, R3 = CH3, которые являются эффективными ингибиторами коррозии углеродистых сталей в средах с высоким содержанием кислорода

Изобретение относится к биотехнологии и может найти применение в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве и пищевой промышленности

Изобретение относится к новым производным глицерина общей формулы где k=1 или 0; В низший алкил или арилалкил; R1 ацетил, 2-алкоксибензоил или арил; n=0 или целое число от 1 до 3; G группа формулы или X- A выбрана из групп формул: (1) -NH-(CH2) где R2, R3 и R4 низшая алкоксигруппа; (2) -NH-(CH2)SO2-NH-R5 где R5 водород, алкил или CH р=1 или 2; (3) -NX-R6 где Х группа -СН- или атом азота; R6 группа -СОR7, где R7 алкил или алкокси, либо группа -0-С0-NH-R8, где R8 алкил; (4) -NH (5) -NH-(CH2)3-OR10, где R10 алкил; (6) -NH-(CH2)10-NH-CO-NR11R12, где R11 и R12 низший алкил; (7) -NH-CH где R13 низший алкоксикарбонил; (8) -NH-(CH2)3-CONO (9) -NH-(CH2)5-0-(CH2)5-0-(CH2)5-H (10) -NH-(CH2)3-0-CO-NH-R14, где R14 алкил; (11) -NH-CH (12) CH где m=0 или от 1 до 6; R9, R15 и R16 одинаковы или различны и представляют собой водород или алкоксигруппу, при условии, что, когда, k=0, группа А обязательно формула

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению тетрацианохинодиметанатов N-алкилпиридиниев ф-лы где R - неразветвленный алкильный радикал , содержащий в 16, 18 и 24 углеродных атома, которые используют для получения электропроводящих мономолекулярных пленок Ленгмюра-Блоджетта

Изобретение относится к регенерации облученного топлива и растворению оксидов металлов

Наверх