一种铀钍分离方法及分离用试剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于将铀与钍分离的方法及所用的萃取剂。本发明的方法是将铀、钍元素硝酸盐的混合水溶液用溶有萃取剂的咪唑基离子液体或正戊醇的稀释剂中进行萃取，使钍元素被萃取，铀元素残留在水相中，本发明中所使用的萃取剂是如式1所示的1-甲基咪唑或如式2所示的2-甲基咪唑。本发明具有萃取剂廉价易得，萃取体系较为简单，萃取效率很高，所用的萃取剂的量很少，特异性强的优点。
【专利说明】一种铀钍分离方法及分离用试剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离放射性元素的方法，确切讲本发明涉及一种萃取分离铀钍的方法及所用的萃取剂。
【背景技术】
[0002]铀、钍都是核工业中的重要原料，同时其放射性又污染环境，威胁到人类健康。因此，无论在核燃料的应用方面，还是环境治理方面，铀、钍的分离与测定都是很重要的。较为广泛的研究和应用于铀、钍分离测定的方法有沉淀法(包括共沉淀等)、溶剂萃取、离子交换、泡沫浮选、膜透析、吸附分离、萃取色谱分离(包括固相萃取色谱SPE)、电沉积等。这些方法中较为传统的是溶剂萃取和离子交换法。(Elsevier B.V.，Talanta 68 (2006)1047 - 1064。)溶剂萃取法因为高选择性和方便快捷的使用而被广泛研究，但溶剂的回收和循环使用是需要解决的问题。萃取剂TBP可用于萃取钍，因为选择性较差且在水相易溶解，而且在使用中会产生三相而严重影响萃取效率，另外TBP会降解成DMP及MBP，一方面降低了萃取能力，另一方面溶剂的回收与再生都成为问题，存在种种缺陷(Journal ofRadioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, Vol.141, N0.2 (1990)295-306)。因此人们广泛研究，找到了许多自然及其人工合成的物质，以期望用于更有效的分离铀、钍。这些物质包括有机物，无机物，复合材料(高分子氧化物)等。萃取钍研究较多的试剂有:
(1)酰胺类萃取剂，比如OCLA、EHCLA、D2EHHA系列取代己内酰胺类，THSA，TEHDGA及N, N-二乙基十二酰胺、N，N-二丁基十二酰胺、N，N-二辛基十二酰胺等，它们分离铀、钍的能力优于TBP，且不易水解，产物易燃而容易处理，但萃取过程容易出现三相，而且产物结构也影响到萃取性能。(Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, VoL 219,N0.1 (1997) 119-121 ；Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol.278，N0.1 (2008) 173 - 177)
(2)含硫类萃取剂，比如:HBMPPT-D0S0、HBMPPT-PSO、HBMPPT-TBP、ΗΒΜΡΡΤ-Τ0Ρ0系列，萃取铀钍的分离系数较高，其中HBMPPT-PSO在甲苯中萃取效果最好，这系列萃取剂热稳定性好，萃取能力强，但需要找到理想的协萃剂，溶剂的回收处理也相对困难。(Journal ofRadioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol.241, N0.2 (1999) 347-349)
(3)冠醚和杯芳烃等超分子化合物类萃取剂，比如2010年SandipR.Sabale等报道的聚[二苯并-18-环-6]为固定相，L-精氨酸水溶液为流动相用于萃取色谱分离铀、钍，有较好的效果；之后到2012年R.B.Kadam等又报道了以聚[二苯并-18-环-6]为固定相，甘氨酸水溶液为流动相做成萃取色谱分离铀、钍，这系列方法简便快速，选择性较高，重现率较好，但原料相对昂贵，萃取剂合成较复杂。(J Radioanal Nucl Chem (2010)284:273 - 278 ；R.B.Kadam , G.Mali, B.S.Mohite, J Radioanal Nucl Chem (2013)295:501 - 511 ；)
(4)其他合成的有机物萃取剂类，比如2003年K.Van Hecke等报道的DMD0HEMA和TODGA, 2009 年 SNEHAL Μ.等报道的 Cyanex-923，2010 年 Sujoy Biswas 等报道的 TBEP及2013年Fang Kong，Jia-li Liao等报道的TiAP - K0，在萃取性能上都优于传统的TBP，选择性也较好，但萃取剂制备过程相对复杂，实践应用也受到种种局限(Journal ofRadioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol.261, N0.2 (2004) 269-275 ； J.Serb.Chem.Soc.75 (11) 1549 - 1557 (2010), JSCS - 4075; J Radioanal Nucl Chem(2010) 283:665 - 668 ；J Radioanal Nucl Chem, DOI 10.1007/sl0967-013-2482-2)。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种原料易得，性能较好的的铀与钍分离的方法，以及这种方法所使用的萃取剂及萃取体系，由于本发明所用的萃取剂是已知物质，因此也就涉及了一种熟悉物质的新的用途。
[0004]本发明的铀钍分离方法是将铀钍硝酸盐的混合水溶液用溶有萃取剂的咪唑类离子液体或正戊醇的稀释剂进行萃取，娃元素被较好的萃
【权利要求】
1.一种铀钍的分离方法，其特征在于将铀钍元素硝酸盐的混合水溶液用溶有萃取剂的咪唑类离子液体或正戊醇的稀释剂进行萃取，使硝
2.根据权利要求1所述的铀钍的分离方法，其特征在于所用离子液
3.根据权利要求1或2所述的铀钍的分离方法，其特征在于萃取时铀、钍溶液的pH值等于3。
4.根据权利要求3所述的铀钍的分离方法，其特征在于当稀释剂为离子液时，萃取剂1-甲基咪唑在离子液中的浓度范围是0.013-0.03811101171 ;当稀释剂为正戊醇时，萃取剂1-甲基咪唑在正戊醇中的浓度为0.127 moir1-0.507 molL'分离效果较好。
5.根据权利要求4所述的铀钍分离方法，其特征在于铀钍溶液的浓度范围是5Χ10-5 -5X1(T4 molL-1
【文档编号】C22B60/02GK103451426SQ201310436595
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】沈颖林, 刘子义, 李文奎, 吴建荣, 吴王锁 申请人:兰州大学