Оксалатное осаждение

Другим довольно распространенным методом осаждения плутония является выделение оксалата плутония (IV).Известны три кристаллогидрата, содержащие соответственно 6, 3 и 1 молекулу воды; существует также и безводный оксалат плутония. Цвет осадка – темно-зеленый, из водных растворов он выделяется в виде гексакидрата [1]. Схема процесса показана на рис 3.

Рисунок 3 – Технологическая схема осаждения оксалата Pu(IV) в Хэнфорде [3]не выходить за поля

В присутствии значительной концентрации катионов, комплексующих оксалат-ионы, требуется для осаждения большой избыток щавелевой кислоты. Температура влияет на растворимость оксалата Pu (IV): при 25^оС – 0,05 г/л, при 50^оС – 0,06 г/л и при 75^оС – 0,4 – 1,16 г/л. сделать это предложение по-русски

Соединение Pu(C₂O₄)₂·6H₂O может быть удовлетворительно осаждено из азотнокислых растворов, содержащих 1 – 300 г/л Pu. При концентрации кислоты меньше 1,5М создаются благоприятные условия для соосаждения примесей и осадок получается слишком мелким, чтобы быстро осаждаться или фильтроваться. При концентрации кислоты выше 4,5М образуется вязкий осадок и имеют место высокие потери плутония с маточными растворами [2, 3]. В табл. 2 приведены исследования влияния различных факторов на форму кристаллов Pu(C₂O₄)₂·6H₂O.

Таблица 2 – Влияние различных факторов на форму кристаллов [4]

Концентрация Pu в исходном растворе, моль/л	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Концентрация HNO3, моль/л	2,0	2,0	2,0	3,0	3,0
Температура, °С
Продолжительность осаждения, мин
Концентрация H2C2O4, моль/л	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Перемешивание	умеренное, равномерное	слабое	умеренное	умеренное	умеренное
Размер кристаллов, мкм	40 – 50	40 – 50	8 – 10	14 – 16	14 – 16
Характеристика осадка	хорошо окристали-зованный	мелкокрис-таллические фракции	мелкокристаллические легкопод-вижные кристаллы	кислая соль	смесь оксалата и кислой соли

Из таблицы 2 видно, что хорошо сформированные кристаллы
Pu(C₂O₄)₂·6H₂O необходимого размера можно получить используя данные условия. Также при осаждении следует выбирать такие условия, чтобы исключить образование кислой соли, поскольку ее превращение в гексагидрат оксалата плутония (IV) – процесс неуправляемый как с точки зрения кинетики, так и формирования кристаллов [4].

Оксалатная схема имеет следующие достоинства:

- растворы и твердые вещества, перерабатываемые в этой схеме, более устойчивы, чем перерабатываемые в пероксидной схеме, что обеспечивает большую безопасность;

- оксалатная схема более приемлема для переработки растворов, содержащих высокие концентрации элементов, катализирующих разложение перекиси, например железа;

- схема обеспечивает хорошую очистку от примесей.

Таблица 3 – Коэффициенты очистки, получаемые при осаждении оксалата плутония (IV) [3]

Элемент	U	Zr – Nb	Ru	Cr	Ni	Al
Коэффициент очистки		3 – 6

Схема имеет также и недостатки:

- исправить так везде не позволяет получать такой степени очистки, как пероксидная;

- неполная прокалка или фторирование может привести к получению конечного продукта с высоким содержанием углерода [2].