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. При варьировании отношения потоков фаз можно достичь практически полного извлечения катионов циркония из нагруженной органической фазы при О:В = 1:1,5 за 9 ступеней, а при О:В = 1:2 — за 5 ступеней непрерывного противоточного каскада. На основании проведенного комплекса исследований по экстракции и реэкстракции Zr(IV) в системе модельный раствор ВАО — HNO 3 — 30 об. % ТБФ в декане была предложена принципиальная схема выделения Zr4+ из азотнокислых ВАО в ТБФ (рис. 8). Рис. 8 . Принципиальная схема экстракционного выделения Zr4+из азотнокислых ВАО в ТБФ Fig. 8 . Schematic diagram of the extraction of Zr4+ from nitric acid HLW in TBP Предложенная схема (см. рис. 8) состоит из двух частей: экстракционной, представляющей собой пятиступенчатый противоточный каскад, позволяющих снизить концентрацию Zr4+ с ВАО на 98 %, и реэкстракционной, также представляющей собой девятиступенчатый противоточный каскад, в котором нагруженная органическая фаза из первого каскада исчерпывается по цирконию(ГV) практически полностью. Заключение 1. Разработана адаптированная к существующей аппаратурной схеме PUREX-процесса технология экстракционного выделения циркония(ГV) из растворов высокоактивных отходов на примере модельных в трибутилфосфат в углеводородном разбавителе. 2. Экспериментально получены изотермы экстракции методом изменения объемов фаз относительно целевого компонента — циркония(IV). 3. На основании полученных изотерм экстракции выявлено, что минимально необходимое количество теоретических ступеней противоточного каскада с извлечением Zr4+ в органическую фазу более 98 % составляет 5. 4. Проведено экспериментальное моделирование рассчитанного 5-ступенчатого противоточного каскада, показано хорошее соответствие расчетных и экспериментальных результатов. 5. Выбраны способы реэкстракции Zr4+ из нагруженной органической фазы, рассчитано количество ступеней исчерпывания Zr4+ из нагруженной органической фазы в выбранных условиях. 6. Предложена принципиальная технологическая схема экстракционного метода выделения циркония из ВАО, не требующая кардинальной реконструкции действующих высокоактивных производств переработки ОЯТ. Список источников АльдерсЛ . Жидкостная экстракция. М.: Изд-во. иностр. литер., 1962. 258 с. Блажева И. В., ФедоровЮ. С., Зильберман Б. Я., Маширов Л. Г. Взаимодействие циркония с трибутилфосфатом при экстракции из азотнокислых растворов // Радиохимия. 2008. Т. 50, № 3. С. 221-224. Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М.: Химия, 1991. 496 с. © Сафиулина А. М., Лизунов А. В., Костикова Г. В., Жилов В. И., Михалюк В. С., Тананаев И. Г., 2026 3 8