способ растворения сплавов tc-ru

Формула изобретения

Способ растворения сплавов Tc-Ru, заключающийся в том, что для растворения сплава используют щелочные растворы, содержащие избыток окислителя - метапериодатов щелочных металлов, при температуре 70-80°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в радиохимии, аналитической и в препаративной химии.

Долгоживущий изотоп То-99 накапливается в значительных количествах в отработанном топливе атомных электростанций. Технеций является одним из наиболее проблемных компонентов радиоактивных отходов, обладающих опасно высокими миграоционными способностями в атмосфере и природных водах. Наиболее перспективным способом переработки технеция является трансмутация (сжигание в ядерных реакторах), приводящая к получению ценного продукта - стабильного платиноида рутения. Основными потребителями рутения являются электронная и электротехническая промышленность. Крупномасштабная трансмутация Тc в сочетании с промышленной очисткой получаемого рутения от невыгоревшего Тc могла бы полностью удовлетворить современные запросы на этот платиноид.

Для трансмутации технеция используются мишени из металлического Тс, который в процессе облучения превращается в сплав Tc-Ru. Для разделения этих элементов необходимо предварительное растворение сплава Tc-Ru. В аналитической химии для растворения металлического технеция используются минеральные кислоты (HNO ₃, Н₂SO₄, HCl+HNO₃ ), щелочные и нейтральные растворы Н₂О₂ , бромная вода (Аналитическая химия технеция, прометия, астазина и Франция. А.К.Лаврухин, А.А.Поздняков, М.: Наука, 1966, 307 с.). Известны следующие методы растворения металлического рутения: сплавление со щелочами и окислителями (в качестве окислителей применяются KNO₃, Na₂O₂, ВаО ₂, KСlO₃, КМnO₄), окисление, в щелочной среде гипохлоритами, гапобромитами, персульфатами натрия или калия, окисление в нейтральной и кислой среде периодатом калия [Химия рутения. А.Н.Рябов, Т.Д.Автократова, А.А.Горюнов, О.Е.Звягинцев, Н.И.Колбин, М.: Наука, 1965, 300 с.]. Предложены методы электролитического растворения металлического рутения - анодное растворение в щелочной среде [Новый способ растворения рутения. А.А.Горюнов, А.Н.Рябов //ЖНХ, 1965, том 10, вып. 12, с.2596-2601], растворение переменным током в солянокислой среде (по аналогии с растворением металлических иридия или родия) [Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота. С.И.Гинзбург и др. М.: Наука, 1965, 313 с.]. В то же время в литературе отсутствуют данные о способах растворения сплавов Tc-Ru.

В настоящем изобретении предлагается способ химического растворения сплавов Tc-Ru в щелочных растворах в присутствии избытка окислителя-метапериодатов щелочных металлов при температуре 70-80°С.

Выбор температуры обусловлен тем, что при температуре ниже 70°C процесс растворения протекает с малой скоростью, а при температуре выше 80°С начинается термическое разложение метапериодатов щелочных металлов, что приводит к большому его перерасходу. Избыток метапериодата щелочных металлов (в пределах растворимости) способствует ускорению процесса растворения сплавов Тc-Ru.

Пример 1

Образец сплава Tc-34% Ru растворили в 2 моль/л КОН в присутствии KIO ₄. Концентрация KIO₄ 0,4 моль/л, масса растворяемого образца 80 мг, общий объем раствора 25 мл, температура раствора 80°С, продолжительность процесса растворения 6 часов.

Пример 2.

Образец сплава Tc-34% Ru растворили в 2 моль/л NaOH в присутствии NaIO₄. Количество NaIO₄ 0,3 г, масса растворяемого образца 1,1 мг, общий объем раствора 10 мл, температура раствора 80°C, продолжительность процесса растворения 6 часов,