Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 1

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2026. Т. 17, № 1. С. 29-40. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2026. Vol. 17, No. 1. P. 29-40. Сг„ г/л (органи ческаяф аза) — Иіогерма хстракции Zr(IV) 2 ,5 *| — Рабочая линия —*—ступени противоточного каскада 0 ,5 1 1.5 2 2 ,5 3 С *, r/л (водная фаза) Рис. 3. Графический расчет числа теоретических ступеней экстракции циркония(ІѴ) в системе модельный раствор ВАО — 3,92 М HNO 3 — 30 об. %ТБФ в декане при 20 °С: 1-5 — теоретические ступени экстракции, экспериментальные и расчетные данные представлены с учетом суммарной погрешности 20 % Fig. 3. Graphical calculation of the number o f theoretical stages of zirconium(IV) extraction in the system of a model solution of HLW—3.92 M HNO 3 —30 vol. %TBP in decane at 20 °C: 1-5—theoretical stages of extraction, experimental and calculated data are presented taking into account a total error of 20 % Общий вид уравнения рабочей линии: A — поток водной фазы; S — поток органической фазы; Хн, Хк — начальная и конечная концентрации Zr(IV) в водной фазе, г/л; у щУк — начальная и конечная концентрации Zr(IV) в органической фазе, г/л. Выбор отношения О:В (A/S'), численно равного тангенсу угла наклона рабочей линии на рис. 3, осуществляли итерационно варьированием различных его значений, критериями оптимальности служили минимальное количество необходимых ступеней экстракции и отсутствие пересечения равновесной и рабочей линии при выбранном значении О:В. Результат проведенного расчета числа теоретических ступеней экстракции Zr4+ приведен на рис. 3. При реализации результатов теоретической оценки (см. рис. 3) в условиях противоточного каскада возможно достичь извлечения Zr(IV) в фазу ТБФ в декане из азотнокислых растворов ВАО на 98 % за пять ступеней контакта. Параметры рабочей линии представлены в табл. 2. Таблица 2 Параметры рабочей линии для экстракционного противоточного каскада Zr(IV) в 5 ступеней Operating line parameters for a 5-stage countercurrent Zr(IV) extraction cascade Параметр Концентрация, г/л Органическая фаза Водная фаза Входная в каскад по Zr4+ 0 2,70 Выходная по Zr4+ 1,00 0,05 Примечание. О:В = 2,5:1. Коэффициент рабочей линии 0,4 (рис. 3). Наряду с расчетной оценкой количества ступеней экстракции, необходимых для практически полного извлечения циркония(ГУ) из модельного растворов ВАО, в этом же процессе оценили распределение азотной кислоты по ступеням каскада (рис. 4). Равновесное распределение азотной кислоты при ее совместной экстракции с цирконием представлено на рис. 1. Распределение азотной кислоты по ступеням экстракционного каскада в условиях реализации процесса для циркония (отношение О:В = 2,5:1) определено © Сафиулина А. М., Лизунов А. В., Костикова Г. В., Жилов В. И., Михалюк В. С., Тананаев И. Г., 2026 3 4