Химия и технология урана. Тураев Н.С - 248 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

248
Рис 7.11 Влияние рН на емкость смолы СГ-1 по урану и примесям,
концентрация урана в растворе 1 г/л.
Рабочей областью считается рН = 2,8–3,5 – при меньших значениях
рН уменьшается емкость, при больших значениях рН мы должны
считаться с опасностью осаждения урана вследствие гидролиза
(гидролиз сульфата уранила начинается при рН = 3,8).
Так как в процессе ионного обмена выделяется кислота (
+
H
) и рН
уменьшается, то во время «сорбции» для поддержания заданного
значения рН производится добавление щелочных реагентов: OHNH
4
,
NaOH или известкового молока.
Двузарядные катионы примесей (
+
2
Fe и
+2
M
n
) не могут
конкурировать с уранилом (его преимущество – меньший размер
гидратной оболочки и малый коэффициент активности в ионите). При
рН=3 емкость по иону
+
2
Mn при концентрации его в растворе 5 г/л
составляет 4 мг/г или 0,14 мг-экв/г, емкость по
+
2
Fe (концентрация в
растворе 2 г/л) – 2 мг/г или 0,07 мг-экв/г. По тем же причинам
двухзарядный катион уранила «сорбируется» смолой СГ-1 лучше, чем
трехзарядный катион алюминия. Емкость по
+
3
Al (при концентрации в
растворе 2 г/л) составляет 20 мг/г или 2,2 мг-экв/г. Емкость по урану
100 мг/г или 0,8 мг-экв/г, что в 2,6 раза меньше, чем
+3
Al . Но
концентрация алюминия в растворе 2 г/л, или 0,22N, в то время как
концентрация урана 1 г/л, или ~ 0,01N, то есть в 20 раз меньше, чем у
+3
Al
.
С уранилом мог бы конкурировать ион
+
3
Fe . Но нужно учесть, что
гидролиз сульфата трехвалентного железа начинается при рН=2,5,
поэтому при рН=2,8–3,5 концентрация
+
3
Fe в растворе составляет 50–
10 мг/л и емкость по
+3
Fe – 4 мг/г, или 0,26 мг-экв/г (при рН=3). Смола
СГ-1 селективна по отношению к иону водорода: так при полной
емкости 8,9 мг-экв/г после вычета суммы емкостей по отношению к
+2
2
UO ,
+3
Fe ,
+3
Al
,
+2
M
n
,
+
2
Fe и других катионов на долю H
+
остается порядка 5 мг-экв/г, в то время как при рН=3 концентрация Н
+
во внешнем растворе составляет 0,001N, то есть в 10 раз меньше, чем
концентрация
+2
2
UO .
Наличие комплексообразующих ионов (
−
F,
−
2
42
OC,
−3
4
PO ) может
привести к снижению емкости СГ-1 по урану, поскольку уменьшается

Страницы