IT7370866A1 - Procedimento per la riestrazione selettiva del plutonio da sue soluzioni in solventi organici - Google Patents

Description

[0001] 1000632 on luili DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo : i"Procedimento per la riestrazione selettiva del plutonio delluranioV B4780.3HH da sue soluzioni in solventi organici" @ di : COMISSARIAT A' L'ENERGIE, nazionalita francese, 29, rue de la Fédération, Parigi 15e, Francia, che ha designato quali inventori Gérard COUSINOU, Michel GANIVET.

[0002] Depositata il : 27 dicembre 1973 70866.A/73 pnio La presente invenzione ha come oggetto un procedimento per la riestrazione selettiva del plutonio da solventi orga- nici contenenti plutonio e, eventualmente, uranio mediante riduzione di detto plutonio.

[0003] Il procedimento secondo l'inven- zione si applica sia a solventi organici caricati di pluto- nio e di uranio quali il tributilfosfato, sia a solventi or ganici caricati unicamente di plutonio, quali la trilauril- ammina.n altro procoaimonto dl estrerione del piutonio erattacontodslconbust lus Uno dei procedimenti piu conosciuti per estrarre l'ura- nio ed il plutonio dalle soluzioni nitriche provenienti dal L'Ufficiale Rogante ritrattamento dei combustibili irradiati, consiste nell'im- piegare tributilfosfato diluito in un idrocarburo inerte qua le il cherosene od il dodecano.

[0004] I nitrati di uranile e di plutonio IV formano complessi con questo agente complessante.

[0005] pe Si effettua poi una riestrazione riducente del plutonio PA/a1 contenuto nel tributilfosfato, cosi caricato, con l'ausilio sia di ferro II in mezzo solfammico nitrico, sia di uranio IV in presenza di idrazina.

[0006] La riestrazione dell'uranio VI effettuata poi in mezzo nitrico molto diluito (HNO, 10-2 H): in modo da distruggere i complessi di nitrato di uranile.

[0007] I procedimenti menzionati in quanto precede presentano piu inconvenienti.

[0008] Infatti, nel caso della riduzione del Pu IV a Pu III per mezzo del ferro II in mezzo solfammico nitri- co, ci si trova in presenza di ferro III mescolato con il plu- tonio che esso contamina.

[0009] Nel caso della riduzione per mez- zo dell'uranio IV, ci si trova di fronte al prezzo elevato di preparazione di questo uranio IV ed all'inconveniente di introdurre uranio supplementare in quantita notevole.

[0010] Inol- tre, nel caso dell'uranio arrichito, sorge il problema di preparare uranio IV avente la stessa composizione isotopica dell'uranio del combustibile di partenza.

[0011] Un altro procedimento di estrazione del plutonio da so- luzioni nitriche provenienti dal ritrattamento di combusti- bili irradiati, consiste.

[0012] nel complessare il plutonio per mez- zo della trilaurilammina.

[0013] La riestrazione del plutonio dalla trilaurilammina cosi caricata e effettuata, ad esempio, me- diante complessazione con acido solforico.

[0014] Questo procedimen- portuni sotto il profilo della corrosione delle apparecchia- ture e dal punto di vista della purezza finale dell'ossido di plutonio ottenuto.

[0015] Il procedimento secondo l'invenzione ovvia agli inconvenienti summenzionati, particolarmente in quanto con- sente di ottenere una riduzione rapida e totale del Pu IV a Pu III, pur: impiegando riducenti tali che i prodotti di os- sidazione formati oppure l! eccesso di riducente non lascia- no residui fissi.

[0016] Il procedimento secondo l'invenzione caratterizzato particolarmente dal fatto che si pone a contatto in contro- corrente il solvente organico caricato di partenza con una soluzione contenente un riducente costituito da un composto organico aromatico scelto nel gruppo comprendente le idrazi- ne sostituite, le poliammine, gli amminofenoli ed un agente che permette di eliminare i nitriti formati.

[0017] Conformemente ad una caratteristica vantaggiosa del pro- cedimento secondo l'invenzione, la soluzione contenente il riducente e l'agente di eliminazione dei nitriti una solu- zione acquosa nitrica.

[0018] In funzione di agenti riducenti organici aromatici, par- ticolarmente interessanti, si possono citare a titolo non li mitativo la fenilidrazina, la para-fenilen-diammina, il para- amminofenolo, il 2,4-diamminofenolo.

[0019] Come agente di elimi- nazione dei nitriti, si possono impiegare l'idrazina, la fe- nilidrazina, l'acido solfammico, da soli oppure in miscela.

[0020] Secondo una caratteristica dell'invenzione, il composto organico aromatico costituente il riducente pu anche svol- gere la funzione di agente di eliminazione dei nitriti.

[0021] In questo senso, la fenilidrazina particolarmente interessante poiche , da una parte un riducente energico, dall'altra par- te un agente che permette di eliminare i nitriti.

[0022] Il procedimento secondo l'invenzione pu essere attuato in qualsiasi apparecchio per la messa a contatto di due fasi in contro-corrente, ad esempio in batterie di mescolatori- decantatori, di tipo conosciuto, quali quelle descritte nel a nome della Richiedente.

[0023] L'invenzione sara meglio compresa in base alla lettura della descrizione seguente di una forma di attuazione del procedimento secondo l'invenzione.

[0024] Queste descrizione si ri- ferisce alla fig.

[0025] 1 allegata, che rappresenta schematicamen- te la batteria di mescolatori-decantatori in cui e effettuato il procedimento.

[0026] Bene inteso, questa descrizione non ha alcun carattere limitativo dell'invenzione.

[0027] La riestrazione del plutonio ha luogo nella batteria di mescolatori-decantatori designata con 1 nella fig.

[0028] 1.

[0029] Questa Il tributilfosfato caricato di uranio e di plutonio e ne acquosa nitrica contenente il composto organico aromati- co e l'agente che permette di eliminare i nitriti formati.

[0030] della batteria 1.

[0031] In 5 si ottiene una soluzione acquosa nitrica contenen- te il plutonio a valenza III riestratto.

[0032] In 6, all'uscita dalla batteria 1, si ricupera il tributilfosfato caricato unicamente di uranio.

[0033] La rigenerazione del solvente organico, una volta libe- rato dall'uranio, e effettuata nel modo seguente .

[0034] Questa rigenerazione ha luogo in una batteria, designa- ta.con 7 nella fig.

[0035] 2 allegata, mediante messa a contatto del solvente organico da rigenerare con una soluzione Na,CO, 1M/NaOH1M.

[0036] Il solvente da rigenerare introdotto in 8 e la soluzione alcalina in 9.

[0037] In 10 si ricupera il solven- te rigenerato e in 11 una soluzione alcalina contenente l' eccesso di agente riducente organico aromatico ed il prodot- to ottenuto mediante ossidazione di detto agente riducente L'utficiale organico aromatico.

[0038] A titolo non limitativo, si riportano.

[0039] ora sei esempi di attuazione del procedimento secondo l'invenzione.

[0040] Gli esempi 1 a 5 si riferiscono ala riestrazione del plu- tonio da un solvente organico costituito da tributilfosfato diluito in dodecano caricato di uranio e di plutonio.

[0041] L'e- sempio 6 concerne il caso, in cui si riestrae il plutonio da un solvente costituito da trilaurilammina diluita in do- decano.

[0042] Esempio 1 Il tributilfosfato, di partenza, caricato di uranio e plutonio, proviene da una batteria di estrazione, non rap- presentata nella figura, nella quale si e posta a contatto una fase acquosa di partenza avente la seguente composizione: U 0,5M Pu O,1 M FITO3 1,8 M a 7 M con tributilfosfato diluito in dodecano.

[0043] Il tributilfosfato cosi caricato e introdotto, in 2, nella batteria di riestrazione 1, con una portata di 4 l/ora.

[0044] Una soluzione riducente avente la seguente composizione: fenilidrazina 0,04 M idrazina 0,05 M 1,5 M e introdotta in 3 nella batteria 1, con una portata di 3,3 l/ora, cio che corrisponde ad un rapporto molare fenil- idrazina/plutonio uguale a 1/3.

[0045] In 4 si introduce un solvente di lavaggio al tributil- fosfato.

[0046] Si ottiene in 5 una soluzione acquosa nitrica 0,1 M di Pu III e si ricupera in 6 il tributilfosfato caricato di u- ranio.

[0047] Esempio 2 Il tributilfosfato di partenza, caricato di uranio e plutanio, e lo stesso descritto nell'Esempio 1.

[0048] Una soluzione riducente avente la seguente composizione: fenilidrazina 0,6 H 1,5 H e introdotta in 3 nella batteria 1, con una portata tale da avere.un rapporto molare fenilidrazina/plutonio uguale a 1/2.

[0049] In questo caso, la fenilidrazina svolge simultaneamente la funzione di riducente e di agente di eliminazione dei ni- triti.

[0050] Si procede poi come nell'Esempio 1.

[0051] Esempio 3 Il tributilfosfato di partenza, caricato di uranio e plu- tonio, e lo stesso descritto nell'Esempio 1.

[0052] Una soluzione riducente avente la seguente composizione: para-fenilendiammina 0,1 M idrazina 0,05.H HNO.

[0053] 1,5 M 3 e introdotta in 3 nella batteria 1, con una portata tale da avere un rapporto molare para-fenilen-diammina/plutonio u guale a l.

[0054] Si procede poi come nell'Esempio 1.

[0055] Esempio4 Il tributilfosfato di partenza, caricato di uranio e plutonio, e lo stesso descritto nell'Esempio 1.

[0056] Una soluzione riducente avente la seguente composizio- ne : para-amminofenolo 0,1 M idrazina 0,O5 M HNO, 1,5 M 3 e introdotta in 3 nella batteria 1, con una portata tale da avere un rapporto molare para-amminofenolo/plutonio uguale a1.

[0057] Si procede poi come nell'Esempio 1.

[0058] Esempio 5.

[0059] Il tributilfosfato di partenza, caricato di uranio e plutonio, e lo stesso descritto nell'Esempio 1.

[0060] ne : 2,4-diammino-fenolo 0,1 M idrazina 0,05 M 1,5.M introdotta in 3 nella batteria 1, con una portata tale da avere un rapporto molare 2,4-diamminofenolo/plutonio ugua- lea1.

[0061] Si procede poi come nell'Esempio 1.

[0062] Esempio Si cerca di riestrarre il plutonio contenuto, sotto for- ma di nitrato alla valenza IV, in trilaurilammina diluita in dodecano.

[0063] Come soluzione di riestrazione si impiega una soluzione avente la seguente composizione : idrazina 0,05 M fenilidrazina 0,04 M acido nitrico 0,5 M Cosi, il procedimento secondo l'invenzione permette di larmente interessante, una buona riestrazione del plutonio contenuto sia nel tributilfosfato sia nella trilaurilammina.

[0064] Grazie al procedimento considerato, si pu riestrarre circa 99,9% del plutonio contenuto nel solvente organico di parten- za.

[0065] .

Claims (10)

1. 1.

Procedimento per la riestrazione selettiva del plutonio da un solvente organico contenente plutonio e, eventualmente, uranio, mediante riduzione di detto plutonio, caratterizzato dal fatto che si pone a contatto in contro-corrente il sol- vente organico caricato di partenza con una soluzione conte- nente un riducente costituito da un composto organico aro- matico scelto nel gruppo comprendente le idrazine sostitui- te, le poliammine, gli amminofenoli ed un agente di elimi- nazione dei nitriti formati.

2.

Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratteriz- zato dal fatto che la soluzione, contenente il riducente e l'agente di eliminazione dei nitriti, e una soluzione ac- quosa nitrica.

3.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che il composto or- ganico aromatico costituente il riducente ha nello stesso tempo la funzione di agente di eliminazione dei nitriti.

4.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il composto organico aromatico e costituito dalla fenilidrazina.

5.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il composto organico aromatico e costituito dalla para-fenilen-diammina.

6.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il composto organico aromatico e costituito dal para-amminofenolo.

7.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il composto organico aromatico e costituito dal 2,4-diamminofenolo.

8.

Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che l'agente che permette di eliminare i nitriti e scelto nel gruppo costi- tuito da idrazina, fenilidrazina, acido sulfammico.

9.

Applicazione del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 8, alla riestrazione del plutonio dal tributilfosfato diluito in dodecano.

10.

Applicazione del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 8, alla riestrazione del plutonio dalla trilaurilammina.

27D1C.1973 L'Utficiale Rog .