DD154970A2 - Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen Download PDFInfo
- Publication number
- DD154970A2 DD154970A2 DD22381480A DD22381480A DD154970A2 DD 154970 A2 DD154970 A2 DD 154970A2 DD 22381480 A DD22381480 A DD 22381480A DD 22381480 A DD22381480 A DD 22381480A DD 154970 A2 DD154970 A2 DD 154970A2
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- technetium
- palladium
- solution
- solutions
- organic phase
- Prior art date
Links
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title 1
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 claims abstract description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 28
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 2
- GKLVYJBZJHMRIY-OUBTZVSYSA-N Technetium-99 Chemical compound [99Tc] GKLVYJBZJHMRIY-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000658 coextraction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus salpetersauren Abfalloesungen, die bei der Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoffelementen, z.B. nach dem sogenannten Purex-Prozess, anfallen, gemaess Patent 145909, und loest die Aufgabe, das Verfahren so zu veraendern, dass die organische Phase im Kreislauf gefuehrt werden kann. Die Verbesserung besteht darin, dass nach der gemeinsamen Extraktion der beiden Elemente mit einer Loesung von ternaeren Aminen in einem organischen Loesungsmittel und der Reextraktion des Palladiums mit einer waessrigen Loesung von Thioharnstoff das Technetium mit einer ammoniakalischen Loesung von Ammoniumhodanid reextrahiert wird.
Description
2 2 3 8 1 Λ -*-
Erfinder: Dr. Brunhilde Gorski Dr„ Michael Richter Marion Hennrich
Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus Kernbrennst offwiederaufbereitungslösungen
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus salpetersauren Abfallö'sungen, die bei der Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoffelementen, z. B· nach dem sogenannten Pur ex-Pro ze 13, anfallen - gemäß Patent 145 909.
Die salpetersaure (Säurekonzentration etwa 2 bis 4 mol/l) Abfallö'sung, die bei der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennstoffelemente nach dem Purex-Prozeß anfällt, enthält eine Reihe von Spaltprodukten, Transuranen und Korrosionsprodukten und besitzt eine hohe Radioaktivität. Von den Spaltprodukten kommt u. a· den Elementen Technetium und Palladium besondere Bedeutung zu, da beide unter Beachtung bestimmter Sicherheitsvorkehrungen fast wie inaktive Substanzen behandelt und deshalb bekannten und neuen Einsatzgebieten zugeführt werden können. .Technetium liegt als Technetium-99 vor; es ist ein reiner Betastrahler niedriger Energie (0,29 MeV) und langer Halbwertszeit (2,1 . 1CK Jahre). Palladium fällt im Spaltgemisch in Form stabiler Isotope mit
- 2 - 22 3 8 1 Λ
den Massenzahlen 104, 105, 106, 108 und 110, sehr kurzlebiger instabiler Isotope, die nach einer entsprechenden Lagerzeit vollkommen zerfallen sind, und des instabilen Isotops mit der Massenzahl 107, das-eine Halbwertszeit von 7 · 10 Jahren hat, an.
Es wurde ein Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus salpetersauren Abfallösungen der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennele.mente vorgeschlagen (Patent 145 909), bei dem Technetium und Palladium gemeinsam mit einer Lösung von ternären Aminen mit einer Kettenlänge von Cg bis C^0 in einem organischen Lösungsmittel aus der wäßrigen Abfallösung extrahiert und anschließend zunächst das Palladium mit einer wäßrigen Lösung von Thioharnstoff und dann das Technetium mit einer Lauge reextrahiert werden· Die organische Phase kann im Anschluß an die Technetiumabtrennung wieder in den Extraktionsprozeß zurückgeführt werden.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß sich mit zunehmender Verweildauer der organischen Phase im Prozeß die Kinetik der Technetium-Reextraktion verschlechtert. Während zunächst Mischzeiten von 4 bis 6 Minuten ausreichen, damit sich das Gleichgewicht im Extraktor bei der Reextraktion des Technetiums einstellen kann, werden nach mehreren Zyklen nur noch etwa 20 % des Technetiums bei der angegebenen Mischzeit zurückgewonnen. Die Effektivität des Verfahrens sinkt also stark ab. Eine Erhöhung der Laugenkonzentration auf 2 mol/1 bringt keine wesentlichen Verbesserungen. Bei Laugenkonzentrationen ab 3 mol/1 entstehen außerdem Schwierigkeiten bei der Phasentrennung. Diese Schwierigkeit könnte dadurch überwunden werden, daß die organische Phase nicht oder nur wenige Zyklen im Kreislauf geführt wird. Das würde sich jedoch ungünstig auf die ökonomische Effektivität des Verfahrens auswirken·
Das Ziel der Erfindung ist die Verbesserung des Verfahrens zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus Kernbrennstoffwiederaufbereitungslösungen - gemäß Patent 145 909.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus Salpetersäuren Abfallösungen der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennelemente gemäß
Patent 145 909, bei dem Technetium und Palladium gemeinsam mit einer Lösung von ternären Aminen in einem organischen Lösungsmittel aus der wäßrigen Abfallösung extrahiert und anschließend zunächst Palladium mit einer wäßrigen Lösung von Thioharnstoff und dann Technetium mit einer Lauge reextrahiert werden, so zu verändern, daß die organische Phase im Kreislauf geführt werden kann·
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus salpetersauren Abfallösungen der Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrennelemente durch gemeinsame Extraktion von Technetium und Palladium mit einer Lösung von ternären Aminen in einem organischen Lösungsmittel aus der wäßrigen Abfallösung und Reextraktion des Palladiums mit einer wäßrigen Lösung von Thioharnstoff gemäß Patent
145 909 besteht darin, daß nach der Reextraktion des Palladiums das Technetium mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniumrhodanid reextrahiert wird.
Die Reextraktion des Technetiums mit der angegebenen ammoniakalischen Lösung besitzt auch nach längeren Einsatzzeiten der organischen Phase eine ausreichend schnelle Kinetik. Am vorteilhaftesten verläuft die Reextraktion mit einer Lösung von O,4M Ammoniumrhodanid in 2M Ammoniak.
Das Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium kann
-4- 223814
damit nach folgendem Schema erfolgen: Zunächst erfolgt die gemeinsame Extraktion von Technetium und Palladium, z. B. in einem mehrstufigen Extraktor, wobei die organische Phase aus einer O,5M-Lösung von ternären Aminen mit einer Kettenlänge von C6 bis C^0 (z. B. Tri-n-octylamin) in Tetrachlorkohlenstoff besteht. Die organische Phase wird gewaschen, z·. B. mit 3 M Salpetersäure, wodurch die Selektivität des Trennprozesses erhöht wird. Die wäßrige Phase wird nach der Abtrennung von Technetium und Palladium weiteren Trenn- und/ oder Verarbeitungsstufen zugeführt. Aus der organischen Phase wird das Palladium mit einer 0,1M wäßrigen Thioharnstofflösung selektiv gewonnen, wobei gleichzeitig eine wesentliche Verringerung der Säurekonzentration des Amins erreicht wird, was sich günstig auf die nachfolgende Technetium-Reextraktion auswirkt. Die Reextraktion des Technetiums erfolgt mit einer 0,4M Ammoniumrhodanidlosung in Ammoniak. Die organische Phase kann im Anschluß an die Technetiumabtrennung wieder in den Extraktionsprozeß zurückgeführt werden, ohne daß eine Verschlechterung der Kinetik der Technetium-Reextraktion eintritt.
Die Figur zeigt die Kinetik der Technetium-Reextraktion unter verschiedenen Bedingungen·
Als Abfallösung wird eine Modellösung der Zusammensetzung eingesetzt, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel der Patentr 145 909 beschrieben ist. Diese
Modellösung wird einer zweistufigen Extraktion mit einer 0,5M Tri-n-Octylaminlösung in Tetrachlorkohlenstoff unterworfen. Bei einem Volumenverhältnis der wäßrigen Phase zur organischen Phase von 1:1 werden in der ersten Stufe 95 # des Technetiums und 78 % des Palladiums und in der zweiten Stufe 4,9 # des Technetiums und 13,5 # des Palladiums in die organische Phase extrahiert. Andere Spaltprodukte werden praktisch nicht extrahiert. Die organische Phase wird nach der zweiten Extraktionsstufe mit 3M Salpetersäure
~5 - 22 38 14
zweimal gewasohen und anschließend mit einer 0,1M Lösung von Thioharnstoff in Wasser behandelt. Mehr als 99,5 % des in der organischen Phase enthaltenen Palladiums gehen dabei in die wäßrige Phase über, während Technetium in der organischen Phase verbleibt. Um die Kinetik der anschließenden Tecnnetiumreextraktion zu untersuchen, wird sowohl neu angesetzte als auch mehrfach im Kreislauf geführte organische Phase mit verschiedenen Reextraktionslösungen behandelt:
neu angesetzt 1M NaOH 1
mehrfach eingesetzt 1M NaOH 2
mehrfach eingesetzt 2M NaOH 3
mehrfach eingesetzt 0,4M NH. SCN in 2M NH4OH 4
Die Ergebnisse sind in der Figur dargestellt·
Aus den Kurven ist zu ersehen, daß die itinetik der Reextraktion mit ammoniakalischer Ammoniumrhodanidlösung so gut ist, daß bei Mischzeiten von 4 bis 6 Minuten mehr als 95 # des Technetiums aus der organischen Phase extrahiert werden können - auch dann, wenn diese mehrfach im Kreislauf geführt wird·
Claims (2)
1. Verfahren zur Gewinnung von Technetium und Palladium aus salpetersauren Abfallösungen der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennelemente durch gleichzeitige Extraktion von Technetium und Palladium mit ternären Aminen in einem organischen Lösungsmittel und Reextraktion des Palladiums mit einer wäßrigen Thioharnstofflösung gemäß Patent 145 909,. — - dadurch gekennzeichnet, daß nach der Reextraktion des Palladiums das Technetium mit einer ammoniakalischen Ammoniumrhodanidlösung reextrahiert wird·
2· Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reextraktion des Technetiums eine 0,4M Ammoniumrhodanidlösung in 2M Ammoniak eingesetzt wird.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22381480A DD154970A2 (de) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22381480A DD154970A2 (de) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD154970A2 true DD154970A2 (de) | 1982-05-05 |
Family
ID=5526223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD22381480A DD154970A2 (de) | 1980-09-10 | 1980-09-10 | Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD154970A2 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3821295A1 (de) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur abtrennung von technetium, ruthenium und palladium aus kernbrennstoff-loesungen |
-
1980
- 1980-09-10 DD DD22381480A patent/DD154970A2/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3821295A1 (de) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur abtrennung von technetium, ruthenium und palladium aus kernbrennstoff-loesungen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1215669B (de) | Verfahren zum Aufbereiten von bestrahltem Kernreaktorbrennstoff | |
| DE2638802A1 (de) | Extraktionsverfahren zur aktinidengewinnung und -trennung | |
| DE2449589C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Zersetzungsprodukten aus Extraktionsmitteln, die zur Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe verwendet werden | |
| DE1929512A1 (de) | Aufarbeitungssystem fuer bestrahlten Kernbrennstoff | |
| DE69402633T2 (de) | Verfahren zur Trennung und Rückgewinnung von Plutonium und Neptunium aus einer Salpetersäurelösung | |
| DE3003837A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von uran | |
| DE2748609C3 (de) | Verfahren zur Behandlung von salpetersauren Abwässern | |
| DE3144974C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Aktinoidenionen aus wäßrigen, basischen, carbonathaltigen Lösungen | |
| DE3504743A1 (de) | Verbessertes verfahren zur behandlung von kernbrennstoff | |
| DE1592418B2 (de) | Verfahren zur aufarbeitung waessriger loesungen bestrahlter reaktorbrennstoffe | |
| US3949049A (en) | Method of stripping plutonium from tributyl phosphate solution which contains dibutyl phosphate-plutonium stable complexes | |
| DE3346405C2 (de) | ||
| JPH0672946B2 (ja) | ジルコニウムとウラン又はプルトニウムのごとき１種類以上の別の金属と共に有機溶媒中に存在するテクネチウムを分離すべく、特に照射済核燃料の再処理に使用し得る方法 | |
| DE2610947C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Molybdän-99 aus mit Neutronen bestrahlter, spaltbare Stoffe und Spaltprodukte enthaltender Matrix | |
| DE1592541A1 (de) | Fluessigkeits-Fluessigkeits-Extraktionsverfahren zum Abtrennen des Plutoniums von Uran | |
| DD154970A2 (de) | Verfahren zur gewinnung von technetium und palladium aus kernbrennstoffwiederaufbereitungsloesungen | |
| DE2641492A1 (de) | Verfahren zur beladung eines schwach sauren ionenaustauschharzes mit uran | |
| DE3546128A1 (de) | Verfahren zur verbesserung eines fluessig-fluessig-extraktionsprozesses | |
| DE1467313A1 (de) | Verfahren zur Trennung von Uran und Plutonium | |
| US2899451A (en) | m hnoi | |
| US2885260A (en) | Method for decontamination of reactor solutions | |
| DE2365114C2 (de) | Verfahren zum Reinigen von Plutonium und/oder Neptunium enthaltenden Lösungen durch Abtrennen von Plutonium und/oder Neptunium | |
| DE2048527C2 (de) | Verfahren zur Trennung von Neptunium und Plutonium | |
| DE2126208C3 (de) | Verfahren zum Trennen von Neptunium und Plutonium | |
| DD152774A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von palladium und technetium aus loesungen der kernbrennstoffwiederaufbereitung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LZH | Cancelled due to expiration of the main patent |