Требования к экстрагентам в технологии урана
Экстракционную очистку урана от примесей использовал в своих.опытах в 40-х годах прошлого столетия никто иной, как Э. Пелиго. Он установил большую растворимость уранил-нитрата в диэтиловом эфире. Эти наблюдения были использованы в ранних технологических схемах аффинажа урана. Позднее диэтиловый эфир стал применяться в качестве экстрагента и при переработке облученного ядерного топлива. Однако диэтиловый эфир — весьма специфическое, чрезвычайно неприятное вещество с точки зрения пожаро- и взрывоопасности. Поэтому усилия исследователей и технологов многих стран были направлены на подбор и синтез таких новых экстрагентов, которые, обладая достоинствами диэтилового эфира, в, то же время не имели бы его недостатков. Лишь в течение последних 15 лет подобраны и синтезированы многие экстрагенты специально для технологии урана, а также для переработки облученных ядерных материалов, удовлетворяющие требованиям производства.
Какие же требования предъявляют к экстрагентам, используемым в настоящее время в технологии урана?
Достаточно высокий коэффициент распределения урана, что является важнейшей характеристикой экстрагента.
Определенная селективность в отношении урана. Избирательность действия.
Быстрота и чистота разделения фаз после контакта.
Малая взаимная растворимость в системе водный раствор — экстрагент (в идеале — полная несмешиваемость).
Плотность экстрагента должна отличаться от плотности водного раствора. Следует учитывать, что в процессе экстракции плотность водной фазы уменьшается, а органической — увеличивается, что может затруднить разделение фаз после экстракции и даже вызвать их инверсию. Обычно плотность органической фазы снижают добавкой разбавителя. В некоторых случаях плотность, органической фазы может быть намного больше плотности водной (разбавитель СС14).
Химическая стойкость экстрагента к кислотам и окислителя (это же требование важно и для разбавителя).
Возможно меньшие летучесть, вязкость, токсичность.
8. Возможно более высокая температура вспышки, а еще лучше полная негорючесть экстрагента.
9. Радиационная стойкость (это особенно важно при переработке облученного урана).
Невысокая стоимость, доступность и простота синтеза.
Относительная легкость регенерации экстрагента, так как необходимо добиваться оборачиваемости экстрагента в процессе.
Следует отметить, что уран из-за своих физико-химических свойств является наиболее подходящим объектом для применения экстракционных процессов по сравнению с другими редкими, радиоактивными, цветными и благородными металлами. Поэтому не случайно экстракция в крупном промышленном масштабе была первоначально использована в гидрометаллургии урана.