Cтраница 3
ТОРИТ, минерал, силикат тория, ThSiO; иногда содержит примесь урана. Мелкие зерна и кристаллы желтовато-красного или черного цвета и пегматитовых и реже в гидротермальных жилах. Руда для извлечения тория. [31]
К важнейшим ториевым минералам относятся то-рианит, торит и монацит. Монацит - очень устойчивый минерал и при разрушении породы переходит в россыпи. Монацитовые пески являются важным источником для извлечения тория и редких земель. Крупнейшие морские россыпи находятся на Цейлоне и в Бразилии. Уран значительно более подвижен, чем торий, и при разрушении минералов мигрирует в растворенном состоянии, образуя затем серию вторичных минералов, объединяемых под общим названием урановые слюдки. Они представлены уранил-фосфатами ( отенит и торбернит), уранил-ванадатами ( карнотит и тюямунит), а также уранил-карбонатами, уранил-сульфатами и уранил-арсенатами. Эти минералы образуют мелкие, большей частью желтые слюдоподобные чешуйки или тонкие землистые массы. Они легко растворимы и характеризуются отсутствием в них радиоактивного равновесия. [32]
Способность тория экстрагироваться из водных растворов изучена для большого числа экстрагентов всех типов. Ранее большинство данных относительно экстракции тория, урана и плутония можно было получить только в секретных отчетах манхэттенского проекта, комиссии по атомной энергии или государственных лабораторий Канады, Англии и Франции. Эти данные теперь рассекречены, однако полного представления об основной химии этих элементов нельзя составить по книгам и журналам, доступным любой научной лаборатории. Процессы экстракции разработаны для извлечения тория из мона-цитовых песков, для выделения U233 из тория, облученного нейтронами, для регенерации облученного тория с целью повторного использования, а также для других целей. В настоящем обзоре рассмотрены только основные экстрагенты и принципиальная роль опытных условий в ходе переработки малых или индикаторных количеств тория в лабораторном масштабе. [33]
Затем из раствора, полученного одним из этих методов, торий, уран и редкие земли могут быть выделены различными способами: фракционным гидролитическим осаждением, фракционным осаждением сульфатов и экстракцией ТБФ. Этот процесс позволяет извлечь уран не только из сульфатных растворов после выщелачивания монацита, но также из сульфатных растворов, подобных растворам, полученным при переработке урановой руды. Важным применением метода является извлечение тория из конечных растворов после удаления урана в результате ионообменного процесса на фабрике Блайнд-Ривер в Канаде. [34]
Переработка топливных элементов обычно проводится при максимально возможной концентрации солей. За счет выпаривания до начала выпадения осадка обычно достигается двойное концентрирование. Извлечение цезия осаждением в виде квасцов или ферроцианида хотя и возможно, но мало эффективно и практически не снижает общий уровень активности остаточного концентрата продуктов деления - Извлечение стронция и. В - специальных случаях можно отделить соль-разбавитель методом экстракции, как например при извлечении тория, но это экономически невыгодно. Для уменьшения количества разбавляющих солей может быть применена фракционная кристаллизация, но для этого требуется дополнительное усложнение оборудования, что обычно не окупается. [35]
Поэтому должны быть приняты дополнительные меры для извлечения протактиния и тория. Вполне возможно также извлекать протактиний, осаждая его в начале процесса; при этом преимуществом является то, что-происходит последующее сокращение радиационного разложения растворителя ( ср. В ТБФ-процессе торий может быть извлечен из раффината путем экстракции растворителем с более высокой концентрацией ТБФ. Гексон не может быть использован для извлечения тория, так как коэффициент распределения слишком низок. [36]
Хлопчатобумажную ткань, обработанную 2 % - ным раствором едкого натра, фосфорилируют смесью фосфорной кислоты ( 18 4 %), мочевины ( 49 5 %) и воды ( 32 0 %), избыток жидкости отжимают, а ткань прогревают в течение 30 мин при температуре 150 С н затем тщательно промывают. Этот способ используют для фосфо-рилирования хлопковой целлюлозы в виде ровницы, пряжи или волокна. Показано, что около 40 % введенных фосфорнокислых групп в фосфатах целлюлозы участвует в образовании поперечных связей между макромолекулами целлюлозы. Эти группы почти полностью переходят в монозамещенные эфиры при последующем замачивании этих эфиров в кислой форме в воде в течение 7 суток. Сшитые эфиры целлюлозы благодаря ограниченному набуханию наиболее пригодны для извлечения тория из растворов сильных кислот на колонках, заполненных ионообменным материалом. По другому варианту фосфаты целлюлозы получают взаимодействием раствора хлорангид-рида фосфорной кислоты в эфире с облагороженной древесной целлюлозой в присутствии едкого натра [13] ( см. также разд. [37]
Необходимо отметить, что извлечение тантала зависит от возраста раствора. Из свежеприготовленных растворов он извлекается ДАГФ примерно на 30 % ( 11 М НС1), однако через 48 час. Извлечение циркония и ниобия в присутствии тантала уменьшается, вероятно, за счет совместной полимеризации этих элементов с танталом и, как видно из табл. 3, даже трехкратной экстракцией не удается полностью отделить цирконий и ниобий от тантала. Разделение триады скандий-торий-цирконий можно провести, сочетая экстракцию элементов ДАГФ из хлоридных и азотнокислых растворов и варьируя концентрацию экстрагента. Экстракция смеси элементов из 9 М НС1 0.02 М ДАГФ позволяет отделить цирконий от скандия и тория, а экстракция 0.05 М ДАГФ из 4 - 7 М HN03 приводит к извлечению тория, тогда как скандий полностью остается в водной фазе. [38]