ТОНКОЕМУЛЬГОВАНІ РОЗЧИНИ ТРИАЛКІЛАМІНУ В ГАСІ ЯК ЗБИРАЧІ ДЛЯ ФЛОТОЕКСТРАКЦІЙНОГО ВИЛУЧЕННЯ СПОЛУК ТОРІЮ (IV)

O. V. Perlova, A. O. Shirykalova, О. О. Khromysheva

Анотація


Встановлено, що сполуки торію можуть бути ефективно (на 98%) вилучені з розбавлених водних розчинів методом флотоектракції за допомогою тонкоемульгованих розчинів триалкіламіну в гасі. Визначено колоїдно-хімічні властивості емульсій збирача та оптимальні умови здійснення флотоекстракції. Запропоновано механізм взаємодії сполук торію зі збирачем при різних рН, розраховано константи швидкості флотоекстракції та уявна енергія активації.

Ключові слова


флотоекстракція; сполуки торію (IV); триаклкіламін; гас

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Alekseev S.V., Zaytsev V.A. Toriy v yadernoy energetike. Moscow, Tehnosfera, 2014, 288 p. (in Russian)

Bekman I.N. Toriy. Moscow, Izd-vo MGU, 2010, 136 p. (in Russian)

Azarenkov N.A., Bulavin L.A., Zalyubovskiy I.I., Kirichenko V.G., Neklyudov I.M., Shilyaev B.A. Yadernaya energetika: uchebnoe posobie. Harkov, HNU imeni V. N. Karazina, 2012, 535 p. (in Russian)

Krishnamurthy N., Gupta C.K. Extractive Metallurgy of Rare Earths [Second Edition]. CRC Press, 2015, 839 p.

Bandman A.L., Gudzovskiy G.A., Dubeykovskaya L.S., Ivin B.A., Katsnelson B.A., Korshun M.N., Krotov Yu.A., Minkina N.A., Miheev M.I., Moskvin A.V., Pusin V.Ya., Trahtenberg I.M., Filov V.A. Vrednye himicheskie veschestva. Neorganicheskie soedineniya I-IV grupp: Spravochnik; pod red. V. A. Filova. Leningrad, Himiya, 1988, 512 p. (in Russian)

Gapel G. Speciation of actinides; еds. R. Cormelis, J.A. Caruso, H. Crews, K. G. Heumann. Handbook of elemental speciation II. Species in the environment, food, medicine and occupational health. Chichester, Wiley, 2005, рр. 509-563.

Goronovskiy I.T., Nazarenko Yu.P., Nekryach E.F. Kratkiy spravochnik po himii; pod red. A.T. Pilipenko. Kiev, Naukova dumka, 1987, 829 p. (in Russian)

Wang Y., Huang C., Li F., Dong Y., Sun X. Process for the separation of thorium and rare earth elements from radioactive waste residues using Cyanex® 572 as a new extractant. Hydrometallurgy, 2017, vol. 169, pp. 158- 164. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.01.005

Lu Y., Zhang Z., Li Y., Liao W. Extraction and recovery of cerium(IV) and thorium(IV) from sulphate medium by an α-aminophosphonate extractant. J. Rare Earths, 2017, vol. 35, no 1, pp. 34. https://DOI: 10.1016/S1002-0721(16)60170-9

Li Z., Zhao H., He S.H., Mumei Chen M., Liu C., Li R., Zhang L., Li Q. A systematic research on solvent extraction process for extracting 233U from irradiated thorium. Hydrometallurgy, 2016, vol. 166, pp. 160-166. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.10.007

Samsonov M.D., Trofimov T.I., Kulyako Y.M., Vinokurov S.E., Malikov D.A., Batorshin G. S., Myasoedov B. F. Recovery of rare earth elements, uranium, and thorium from monazite concentrate by supercritical fluid extraction. Radiochem., 2015, vol. 57, no 4, pp. 343-347. https://doi.org/10.1134/S1066362215040025

Maiorov V.G., Nikolaev A.I. Extraction of Th(IV) with tri-butyl phosphate from aqueous HCl solutions containing sodium, calcium, or aluminum chloride. Russ. J. Appl. Chem., 2006, vol. 79, no 7, pp. 1196-1199. https://doi.org/10.1134/s1070427206070305

Lu Y.C., Wei H.Q., Zhang Z.F., Li Y.L., Wu G.L., Liao W.P. Selective extraction and separation of thorium from rare earths by a phosphorodiamidate extractant. Hydrometallurgy, 2016, vol. 163, pp. 192-197. http://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.04.008

Kudryavskiy Yu.P. Issledovanie, razrabotka i vnedrenie tehnologii dezaktivatsii radioaktivnyh solevyh othodov. Sovremennye naukoemkie tehnologii, 2005, vol. 6, pp. 12-16. (in Russian)

Kudryavskiy Yu.P., Chernyiy S.A., Rahimova O.V., Zhulanov N.K., Mel’nikov D.L. Optimizatsiya tehnologii pererabotki i dezaktivatsii radioaktivnyh solevyh rastvorov i stochnyh vod s izvlecheniem redkih, rasseyannyh i redkozemelnyh metallov i ih vozvratom v tehnologicheskiy tsikl. Fundamentalnyie issledovaniya, 2008, vol. 6, pp. 31-39. (in Russian)

Metaxas M., Kasselouri-Rigopoulou V., Galiatsatou P., Konstantopoulou C., Oikonomou D. Thorium removal by different adsorbents. J. Hazard. Mater., 2003, vol. 97, pp. 71-82. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00245- 5

Chen Y., Wei Y., He L., Tang F. Separation of thorium and uranium in nitric acid solution using silicabased anion exchange resin. J. Chromatography A, 2016, vol. 1466, pp. 37-41. https://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2016.09.010

Кarimi M., Milani S. A., Abolgashemi H. Kinetic and isotherm analyses for thorium (IV) adsorptive removal from aqueous solutions by modified magnetite nanoparticle using response surface methodology (RSM). J. Nucl. Mater., 2016, vol. 479, pp. 174-183. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.07.020.

Zhao D.L., Feng S.J., Chen C.L., Chen S.H., Xu D., Wang X.K. Adsorption of thorium(IV) on MX-80 bentonite: Effect of pH, ionic strength and temperature. Appl. Clay Sci., 2008, vol. 41, pp. 17-23. https://doi.org/10.1016/j.clay.2007.09.012

Xu J., Zhou L., Jia Y., Liu Z., Adesina A. Adsorption of thorium (IV) ions from aqueous solution by magnetic chitosan resins modified with triethylene-tetramine. J. Radioanalyt. Nucl. Chem., 2015, vol. 303, pp. 347-356. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3227-6

Kudryavskiy Yu.P. Sorbtsionnoe kontsentrirovanie toriya iz rastvorov pri kompleksnoy pererabotke i dezaktivatsii skandiysoderzhaschego tehnogennogo syr’ya. Izv. vuzov. Tsvetnaya metallurgiya, 2011, vol. 6, pp. 30-35. (in Russian)

Golman A.M. Ionnaya flotatsiya. Moscow: Nedra, 1982, 144 р. (in Russian)

Skrylev L.D., Menchuk V.V., Seyfullina I.I. Zakonomernosti flotatsionnogo vydeleniya i toriysoderzhaschih anionov. Zhurn. prikl. himii, 1981, vol. 54, no 6, pp. 1307-1311. (in Russian)

Skrylev L.D., Nilova O.V., Menchuk V.V. Flotatsionnoe vyidelenie ionov toriya, sobrannyh iz razbavlennyh kislyh rastvorov s pomoschyu kalievyh myl dialkilfosfinovyh kislot. Izv. vuzov. Himiya i him. tehnologiya, 1991, no 12, pp. 67-71. (in Russian)

Skrylev L.D., Sazonova V.F., Perlova O.V. Vliyanie znacheniya pH sredy na protsess flotatsionnogo vydeleniya ionov toriya, sobrannyh s pomoschyu kaprinata kaliya. Izv. vuzov. Tsvetnaya metallurgiya, 1990, no 3, pp. 7-13. (in Russian)

Skrylev L.D., Sazonova V.F., Perlova O.V. Flotatsionnoe vydelenie ionov toriya, sobrannyh s pomoschyu tonkoemulgirovannyh rastvorov vysshih zhirnyh kislot v benzole. Izv. vuzov. Himiya i him. tehnologiya, 1992, vol. 35, no 3, pp. 74-80. (in Russian)

Skrylev L. D., Perlova O. V., Sazonova V. F. Kinetika flotatsionnogo vydeleniya toriya s pomoschyu alkilsulfatov natriya. Zhurn. prikl. himii, 1993, vol. 66, no 5, pp. 1170-1175. (in Russian)

Skrylev L.D., Sazonova V.F., Perlova O.V., Skryleva T.L.Flotatsionnoe izvlechenie ionov toriya, sobrannih s pomoschyu flotola. Izv. vuzov. Gornyiy zhurn., 2000, no 7/8, pp. 7-11. (in Russian)

Perlova O.V., Chernetskaya V.V., Mokshina E.G. Reagent «Azol 1091, marka B» kak flotatsionnyiy kollektor soedineniy urana (VI) i toriya (IV). Voda: himiya i ekologiya, 2014, no 5, pp. 88-93. (in Russian)

Skrylev L.D., Perlova O.V., Sazonova V.F., Ernandes R.G. Tonkodispergirovannyie tverdye rastvory palmitinovoy kisloty v parafine kak flotatsionnye sobirateli ionov toriya. Izv. vuzov. Gornyiy zhurn., 1993. no 2, рр.126-130. (in Russian)

Menchuk V.V., Perlova O.V., Shirikalova A.A., Menchuk K.M. Flotatsionnoe vydelenie toriya (IV) s pomoschyu tonkodispergirovannyh tverdyh rastvorov dialkilfosfinovyh kislot v parafine. Himiya i tehnologiya vody, 2006, vol. 28, no 5, pp. 482-490. (in Russian)

Perlova O.V., Katsarskaya E.V. Flotatsionnoe vydelenie toriya (IV) iz razbavlennyih sulfatnyih rastvorov s pomoschyu tonkodispergirovannyih tverdyih rastvorov tributilfosfata v parafine.Voprosyi himii i him. tehnologii, 2007, no 3, pp. 199-202. (in Russian)

Pat. na korisnu model u201314052, МПК С02F 1/24. Sposib ochyistki vody vid toriyu. O.V. Perlova, V.V. Menchuk, V.V. Chernetska; ONU im. I.I. Mechnikova. – No 89624. Zayavl. 03.12.2013; Opubl. 25.04.2014. (in Ukrainian)

Zelikman A.N., Korshunov B.G. Metallurgiya redkih metallov. Moscow, Metallurgiya, 1991, 432 р. (in Russian)

Poverhnostno-aktivnye veschestva. Spravochnik; рod red. A.A. Abramzona, G.M. Gaevogo. Leningrad, Himiya, 1979, 376 р. (in Russian)

Mezhov E.A. Ekstraktsiya aminami i chetvertichnymi ammonievymi osnovaniyami. Aktinoidy: Spravochnik. Moscow, Energoatomizdat, 1987, 200 p. (in Russian)

Rožmarić M., Ivšić A.G., Grahek Z. Determination of uranium and thorium in complex samples using chromatographic separation, ICP-MS and spectrophotometric detection. Talanta, 2009, vol. 80, no 1, pp. 352-362. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2009.06.078

Laboratornye raboty i zadachi po kolloidnoy himii; pod red. Yu. G. Frolova, A. S. Grodskogo. Moscow, Himiya, 1986, 215 p. (in Russian)

Han G.A., Gabrielova L.I., Vlasova N.S. Flotatsionnye reagenty i ih primenenie. Moscow, Nedra, 1986, 271 p. (in Russian)

Skrylev L.D., Perlova O.V., Sazonova V.F. Adsorbtsiya hloridov pervichnyh alifaticheskih aminov gidroksidom toriya. Ukr. him. zh., 1991, vol. 57, no 8, pp. 810-815. (in Russian)

Nazarenko V.A., Antonovich V.P., Nevskaya E.M. Gidroliz ionov metallov v razbavlennyh rastvorah. Moscow, Atomizdat, 1979, 118 р. (in Russian)


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Алексеев С.В., Зайцев В.А. Торий в ядерной энергетике. – М.: Техносфера, 2014. – 288 с.

2. Бекман И.Н. Торий. – М.: Изд-во МГУ, 2010. – 136 с.

3. Азаренков Н.А., Булавин Л.А., Залюбовский И.И., Кириченко В.Г., Неклюдов И.М., Шиляев Б.А. Ядерная энергетика: учебное пособие. – Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2012. – 535 с.

4. Krishnamurthy N., Gupta C.K. Extractive Metallurgy of Rare Earths. – [Second Edition]. – CRC Press, 2015. – 839 р.

5. Бандман А.Л., Гудзовский Г.А., Дубейковская Л.С., Ивин Б.А., Кацнельсон Б.А., Коршун М.Н., Кротов Ю.А., Минкина Н.А., Михеев М.И., Москвин А.В., Русин В.Я., Трахтенберг И.М., Филов В.А. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп: Справочник / Под ред. В.А. Филова. – Л.: Химия, 1988. – 512 с.

6. Gapel G. Speciation of actinides / Eds. R. Cormelis, J. A. Caruso, H. Crews, K. G. Heumann // Handbook of elemental speciation II. Species in the environment, food, medicine and occupational health. – Chichester: Wiley, 2005. – P. 509-563.

7. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии / Под ред. А. Т. Пилипенко. – К.: Наукова думка, 1987. – 829 с.

8. Wang Y., Huang C., Li F., Dong Y., Sun X. Process for the separation of thorium and rare earth elements from radioactive waste residues using Cyanex® 572 as a new extractant // Hydrometallurgy. – 2017. – Vol. 169. – P.158-164. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.01.005

9. Lu Y., Zhang Z., Li Y., Liao W. Extraction and recovery of cerium(IV) and thorium(IV) from sulphate medium by an α-aminophosphonate extractant // J. Rare Earths. – 2017. – Vol. 35, N 1. – P. 34. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(16)60170-9

10. Li Z., Zhao H., He S. H., Mumei Chen M., Liu C., Li R., Zhang L., Li Q. A systematic research on solvent extraction process for extracting 233U from irradiated thorium // Hydrometallurgy. – 2016. – Vol. 166. – P. 160-166. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.10.007

11. Samsonov M.D., Trofimov T.I., Kulyako Y.M., Vinokurov S.E., Malikov D.A., Batorshin G.S., Myasoedov B.F. Recovery of rare earth elements, uranium, and thorium from monazite concentrate by supercritical fluid extraction // Radiochem. – 2015. – Vol. 57, N 4. – Р. 343-347. https://doi.org/10.1134/S1066362215040025

12. Maiorov V.G., Nikolaev A.I. Extraction of Th(IV) with tri-butyl phosphate from aqueous HCl solutions containing sodium, calcium, or aluminum chloride // Russ. J. Appl. Chem. – 2006. – Vol. 79, N 7. – P. 1196-1199. https://doi.org/10.1134/s1070427206070305

13. Lu Y.C., Wei H.Q., Zhang Z.F., Li Y.L., Wu G.L., Liao W.P. Selective extraction and separation of thorium from rare earths by a phosphorodiamidate extractant // Hydrometallurgy. – 2016. – Vol. 163. – P. 192-197. http://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.04.008

14. Кудрявский Ю. П. Исследование, разработка и внедрение технологии дезактивации радиоактивных солевых отходов // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – T. 6. – С. 12-16.

15. Кудрявский Ю.П., Черный С.А., Рахимова О.В., Жуланов Н.К., Мельников Д.Л. Оптимизация технологии переработки и дезактивации радиоактивных солевых растворов и сточных вод с извлечением редких, рассеянных и редкоземельных металлов и их возвратом в технологический цикл // Фундаментальные исследования. – 2008. – T. 6. – С. 31-39.

16. Metaxas M., Kasselouri-Rigopoulou V., Galiatsatou P, Konstantopoulou C., Oikonomou D. Thorium removal by different adsorbents // J. Hazard. Mater. – 2003. – Vol. 97. – Р. 71-82. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00245-5

17. Chen Y., Wei Y., He L., Tang F. Separation of thorium and uranium in nitric acid solution using silicabased anion exchange resin // J. Chromatography A. – 2016. – Vol. 1466. – Р. 37-41. https://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2016.09.010

18. Кarimi M., Milani S.A., Abolgashemi H. Kinetic and isotherm analyses for thorium (IV) adsorptive removal from aqueous solutions by modified magnetite nanoparticle using response surface methodology (RSM) // J. Nucl. Mater. – 2016. – Vol. 479. – P. 174-183. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.07.020.

19. Zhao D.L., Feng S.J., Chen C.L., Chen S.H., Xu D., Wang X.K. Adsorption of thorium(IV) on MX-80 bentonite: Effect of pH, ionic strength and temperature // Appl. Clay Sci. – 2008. – Vol. 41. – Р. 17-23. https://doi.org/10.1016/j.clay.2007.09.012

20. Xu J., Zhou L., Jia Y., Liu Z., Adesina A. Adsorption of thorium (IV) ions from aqueous solution by magnetic chitosan resins modified with triethylene-tetramine // J. Radioanalyt. Nucl. Chem. – 2015. – Vol. 303. – Р. 347- 356. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3227-6

21. Кудрявский Ю.П. Сорбционное концентрирование тория из растворов при комплексной переработке и дезактивации скандийсодержащего техногенного сырья // Изв. вузов. Цветная металлургия. – 2011. – № 6. – С. 30-35.

22. Гольман А.М. Ионная флотация. – М.: Недра, 1982. – 144 с.

23. Скрылев Л.Д., Менчук В.В., Сейфуллина И.И. Закономерности флотационного выделения торийсодержащих анионов // Журн. прикл. химии. – 1981. – Т. 54, № 6. – С. 1307-1311.

24. Скрылев Л.Д., Нилова О.В., Менчук В.В. Флотационное выделение ионов тория, собранных из разбавленных кислых растворов с помощью калиевых мыл диалкилфосфиновых кислот // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 1991. – № 12. – С. 67-71.

25. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Перлова О.В. Влияние значения рН среды на процесс флотационного выделения ионов тория, собранных с помощью каприната калия // Изв. вузов. Цветная металлургия. – 1990. – № 3. – С. 7-13.

26. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Перлова О.В. Флотационное выделение ионов тория, собранных с помощью тонкоэмульгированных растворов высших жирных кислот в бензоле // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 1992. – T. 35, № 3. – С. 74-80.

27. Скрылев Л.Д., Перлова О.В., Сазонова В.Ф. Кинетика флотационного выделения тория с помощью алкилсульфатов натрия // Журн. прикл. химии. – 1993. – T. 66, № 5. – С. 1170-1175.

28. Скрылев Л.Д., Сазонова В. Ф., Перлова О.В., Скрылева Т.Л. Флотационное извлечение ионов тория, собранных с помощью флотола // Изв. вузов. Горный журн. – 2000. – № 7/8. – С. 7-11.

29. Перлова О.В., Чернецкая В. В., Мокшина Е.Г. Реагент «Азол 1091, марка В» как флотационный коллектор соединений урана (VI) и тория (IV) // Вода: химия и экология. – 2014. – № 5. – С. 88-93.

30. Скрылев Л.Д., Перлова О.В., Сазонова В.Ф., Эрнандес Р.Г. Тонкодиспергированные твердые растворы пальмитиновой кислоты в парафине как флотационные собиратели ионов тория // Изв. вузов. Горный журнал. – 1993. – № 2. – С. 126-130.

31. Менчук В.В., Перлова О.В., Ширикалова А А., Менчук К.М. Флотационное выделение тория (IV) с помощью тонкодиспергированных твердых растворов диалкилфосфиновых кислот в парафине // Химия и технология воды. – 2006. – Т. 28, № 5. – С. 482-490.

32. Перлова О.В., Кацарская Е.В. Флотационное выделение тория (IV) из разбавленных сульфатных растворов с помощью тонкодиспергированных твердых растворов трибутилфосфата в парафине // Вопросы химии и хим. технологии. – 2007. – № 3. – С. 199-202.

33. Пат. на корисну модель u201314052, МПК С02F 1/24. Спосіб очистки води від торію / О. В. Перлова, В. В. Менчук, В. В. Чернецька; ОНУ ім. І.І. Мечникова. – № 89624. Заявл. 03.12.2013; Опубл. 25.04.2014.

34. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. – М.: Металлургия, 1991. – 432 с.

35. Поверхностно-активные вещества. Справочник / Под ред. А. А. Абрамзона и Г. М. Гаевого. – Л.: Химия, 1979. – 376 с.

36. Межов Э.А. Экстракция аминами и четвертичными аммониевыми основаниями. Актиноиды: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 200 с.

37. Rožmarić M., Ivšić A.G., Grahek Z. Determination of uranium and thorium in complex samples using chromatographic separation, ICP-MS and spectrophotometric detection // Talanta. – 2009. – Vol. 80, N 1. – P. 352-362. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2009.06.078

38. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / Под ред. Ю.Г. Фролова, А.C. Гродского. – М.: Химия, 1986. – 215 с.

39. Хан Г.А., Габриелова Л.И., Власова Н.С. Флотационные реагенты и их применение. – М.: Недра, 1986. – 271 с.

40. Скрылев Л.Д., Перлова О.В., Сазонова В.Ф. Адсорбция хлоридов первичных алифатических аминов гидроксидом тория // Укр. хим. ж. – 1991. – Т. 57, № 8. – С. 810-815.

41. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. – М.: Атомиздат, 1979. – 118 с.





DOI: https://doi.org/10.18524/2304-0947.2017.2(62).102212

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.