×
13.01.2017
217.015.680e

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ УРАНА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения радионуклидов, а именно к способу извлечения микроконцентраций урана из водных растворов. Способ проводят путем сорбции с использованием тонкослойного неорганического сорбента на основе гидроксида металла, осажденного на природное органическое вещество. При этом предварительно в очищаемый раствор вводят комплексон до достижения в воде его концентрации 0,15·10 - 0,3·10 моль/л при значениях рН от 6 до 8. Изобретение позволяет повысить динамическую обменную емкость (ДОЕ) сорбента по отношению к извлекаемому радионуклиду и увеличить скорость процесса сорбции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения радионуклидов из водных сред и может быть использовано в технологических и аналитических целях, а также в процессах очистки радиоактивно загрязненных сточных вод с низким уровнем активности, водоподготовки и водоочистки питьевой воды.

Известен способ дезактивации радиоактивных сред, включающий извлечение ионов металлов из растворов путем сорбции с использованием в качестве сорбента дешевого неорганического углеродсодержащего силиката состава C·SiO2, который является отходом нефтяной промышленности, описанный в патенте Российской Федерации №2389094, G21F 9/12, опубликованный 10.05.2010.

Недостатком данного способа является то, что сорбент обладает недостаточно высокой сорбционной активностью.

Известен способ очистки жидких радиоактивных отходов путем их контактирования с природной глиной при температуре не ниже 180°С с продолжительностью проведения процесса не менее 6 часов, описанный в патенте Российской Федерации №2120144, G21F 9/16, опубликованный 10.10.1998.

Недостатком этого способа являются высокие энергозатраты, а также низкая скорость сорбции.

Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ извлечения микроконцентраций урана из водных растворов путем сорбции с использованием тонкослойного неорганического сорбента на основе гидроксида металла, осажденного на природное органическое вещество (Бетенеков Н.Д., Файзрахманов Ф.Ф. Радиохимическое исследование гидроксидных пленок. Исследование сорбции урана из пресных вод тонкослойным гидроксидом титана. - «Радиохимия», 1986, №4, с. 483-486).

Недостатками данного способа являются низкая скорость извлечения урана из раствора и невысокая обменная емкость его при сорбции из-за неполного использования ионообменных центров сорбента по отношению к извлекаемому радионуклиду.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании способа извлечения микроконцентраций урана из водных растворов с использованием в качестве сорбента недорогого доступного неорганического материала, обладающего высокими значениями коэффициента распределения, степени сорбции, коэффициента очистки по отношению к урану.

Технический результат заключается в повышении динамической обменной емкости (ДОЕ) сорбента по отношению к извлекаемому радионуклиду, а также в увеличении скорости процесса сорбции за счет присутствия в растворе комплексона, образующего с ураном и с другими катионами в водном растворе комплексные соединения.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе извлечения микроконцентраций урана из водных растворов путем сорбции с использованием тонкослойного неорганического сорбента на основе гидроксида металла, осажденного на природное органическое вещество, согласно заявляемому изобретению предварительно в очищаемый раствор вводят комплексон до достижения в воде его концентрации 0,15·10-3 - 0,3·10-3 моль/л при значениях рН от 6 до 8.

Причем в качестве тонкослойного неорганического сорбента используют гидроксид титана.

Причем в качестве комплексона используют Комплексон III.

Причем в качестве природного органического вещества используют гранулированную целлюлозу.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 приведена зависимость коэффициента распределения урана между раствором и гидроксидом титана от кислотности раствора.

На фиг. 2 приведена зависимость коэффициента распределения урана между раствором и гидроксидом титана от концентрации Комплексона III.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сорбцию проводят в динамическом режиме. В очищаемый раствор, содержащий уран, добавляют комплексон, например Комплексон III (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), до достижения в воде концентрации 0,15·10-3 - 0,3·10-3 моль/л, рН раствора путем добавления кислоты или щелочи доводят до значения 6-8, раствор перемешивают, пропускают через стеклянную хроматографическую колонку, содержащую сорбент на основе гидроксида металла, например титана. Колонки с сорбентом готовят следующим образом: колонки заполняют предварительно выдержанным в дистиллированной воде сорбентом, соотношение высоты загрузки колонки и ее диаметра 6:1. Исходная концентрация урана в растворе составляет 0,2 мг/л, масса сорбента 2 грамма. Сорбат собирают в пластиковые стаканы. Затем из сорбата отбирают две одинаковые пробы объемом 50 мл для измерений. Для измерения активности исходного и конечного раствора используют радиометр LB-770 фирмы Berthold. Для измерения концентрации исходного раствора используют спектрофотометр DR-2800.

Пробы для проведения измерений готовят следующим образом. Чистые сухие металлические подложки протирают этиловым спиртом и маркируют в соответствии с нумерацией проб. Пробы объемом 50 мл переносят на подложки, выпаривают досуха и прокаливают на электрической плитке. Затем проводят измерение активности проб на радиометре LB-770. После измерения активности проб рассчитывают основные показатели сорбции.

Из графика, представленного на фиг. 1, видно, что наиболее высокие значения коэффициента распределения достигаются при рН очищаемого раствора 6-8. Из графика, представленного на фиг. 2, видно, что наиболее высокие значения коэффициента распределения достигаются при концентрации Комплексона III от 0,15·10-3 до 0,3·10-3 моль/л.

Пример 1

Процесс сорбции проводят со скоростью 10 мл/(мин·см2). Комплексон III добавляют в очищаемый раствор до достижения в воде концентрации 0,25·10-3 моль/л. Объем пропущенного через сорбент раствора равен 10 литрам. Коэффициент распределения в данных условиях проведения сорбции составляет Kd = 158000 мл/г; степень сорбции урана S = 94%; коэффициент очистки Коч = 16,8; динамическая обменная емкость (ДОЕ) = 1,64 мг/г сорбента.

Пример 2

Процесс сорбции проводят со скоростью 5 мл/(мин·см2). Комплексон III добавляют в очищаемый раствор до достижения в воде концентрации 0,25·10-3 моль/л. Объем пропущенного через сорбент раствора равен 10 литрам. Коэффициент распределения в данных условиях проведения сорбции составляет Kd = 294700 мл/г; степень сорбции урана S = 98%; коэффициент очистки Коч = 125.

Предлагаемый способ извлечения микроконцентраций урана из водных растворов имеет ряд преимуществ перед прототипом. Во-первых, положительным эффектом предлагаемого технического решения является улучшение основных сорбционных характеристик: увеличение коэффициента распределения, степени сорбции, коэффициента очистки и динамической обменной емкости. Во-вторых, добавление Комплексона III в очищаемый раствор позволяет увеличить скорость пропускания раствора через сорбент до 10 мл/(мин·см2).

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- способ, воплощенный в заявляемом изобретении при его осуществлении, предназначен для извлечения микроконцентраций урана из водных растворов, а также в процессах очистки радиоактивно загрязненных сточных вод с низким уровнем активности, водоподготовки и водоочистки питьевой воды;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления и достижения усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «промышленная применимость».


СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ УРАНА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 706 items.
27.01.2013
№216.012.20ea

Способ измерения энергетических спектров импульсного гамма-излучения

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к диагностике излучения различных импульсных источников гамма-излучения. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения энергетических спектров импульсного гамма-излучения включает в себя прохождение гамма-излучения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473927
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.04.2013
№216.012.37bc

Устройство формирования компактного элемента

Изобретение относится к области экспериментальной физики, в частности к устройству формирования компактного элемента. Устройство формирования компактного элемента содержит заряд взрывчатого вещества, систему его инициирования и разгоняемый взрывом взрывчатого вещества компактный элемент....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479821
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.4533

Установка для испытаний металлического урана

Изобретение относится к области химии урана, а именно к коррозионным исследованиям металлического урана в герметичных контейнерах, и может быть использовано для определения скорости коррозии урана в газообразных средах различного химического состава в различных условиях (различных по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483292
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
Showing 1-10 of 261 items.
27.01.2013
№216.012.20ea

Способ измерения энергетических спектров импульсного гамма-излучения

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к диагностике излучения различных импульсных источников гамма-излучения. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения энергетических спектров импульсного гамма-излучения включает в себя прохождение гамма-излучения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473927
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.04.2013
№216.012.37bc

Устройство формирования компактного элемента

Изобретение относится к области экспериментальной физики, в частности к устройству формирования компактного элемента. Устройство формирования компактного элемента содержит заряд взрывчатого вещества, систему его инициирования и разгоняемый взрывом взрывчатого вещества компактный элемент....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479821
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.4533

Установка для испытаний металлического урана

Изобретение относится к области химии урана, а именно к коррозионным исследованиям металлического урана в герметичных контейнерах, и может быть использовано для определения скорости коррозии урана в газообразных средах различного химического состава в различных условиях (различных по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483292
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
+ добавить свой РИД