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Extraction properties of trivalent rare earth ions from nitric acid using a triamide-amine extractant

トリアミドアミン抽出剤による硝酸水溶液からの3価希土類イオンの抽出特性

内野 聖子*; 成田 弘一*; 北 圭介*; 鈴木 英哉*; 松村 達郎  ; 長縄 弘親*  ; 坂口 幸一*; 大渡 啓介*

Uchino, Seiko*; Narita, Hirokazu*; Kita, Keisuke*; Suzuki, Hideya*; Matsumura, Tatsuro; Naganawa, Hirochika*; Sakaguchi, Koichi*; Oto, Keisuke*

トリアミドアミン, tris(N,N-di-2-ethylhexyl-ethylamide)amine (DEHTAA)による硝酸水溶液からの3価希土類イオン(RE$$^{3+}$$)の抽出について検討した。抽出メカニズムは、硝酸水溶液からのRE$$^{3+}$$の抽出挙動、原子番号と抽出割合(E%)の関係によって評価した。DEHTAA分子は、硝酸濃度1.0Mと平衡となった有機相においてDEHTAA-HNO$$_{3}$$錯体、硝酸濃度6.0Mと平衡となった有機相においてはDEHTAA(HNO$$_{3}$$)$$_{2}$$錯体を主として形成した。このことにより、軽RE$$^{3+}$$のE%の硝酸濃度依存性は、$$sim$$0.5Mにおいて最小、$$sim$$2M HNO$$_{3}$$において最大となるユニークな特性を示す。RE$$^{3+}$$の分配比のスロープアナリシスの結果は、硝酸濃度1.0Mでは主なRE$$^{3+}$$錯体はRE(NO$$_{3}$$)$$_{3}$$DEHTAA(DEHTAA HNO$$_{3}$$)であることが示唆された。硝酸濃度1.0Mでは、E%はLa$$^{3+}$$からLu$$^{3+}$$に向かって減少したが、硝酸濃度0.25MではLa$$^{3+}$$からNd$$^{3+}$$に向かって増加、硝酸濃度6.0MではLa$$^{3+}$$からSm$$^{3+}$$に向かって増加した。

The extraction of trivalent rare earth ions (RE$$^{3+}$$) from HNO$$_{3}$$ solution using a triamide amine, tris(N,N-di-2-ethylhexyl-ethylamide)amine (DEHTAA), was conducted, and the extraction mechanism was estimated from extraction behavior of HNO$$_{3}$$ and RE$$^{3+}$$ and the relationship between atomic number and extraction percentages (E%) for RE$$^{3+}$$. A DEHTAA molecule dominantly formed a DEHTAA HNO$$_{3}$$ at 1.0 M HNO$$_{3}$$ and a DEHTAA(HNO$$_{3}$$)$$_{2}$$ at 6.0 M HNO$$_{3}$$ in the acid-equilibrated organic phase. This would provide the unique dependence of E% for the light RE$$^{3+}$$ on the HNO$$_{3}$$ concentration, in which the E% value had a minimum and maximum at $$sim$$0.5 M and $$sim$$2 M HNO$$_{3}$$, respectively. The results of the slope analyses for the distribution ratios for RE$$^{3+}$$ suggested that the dominant RE$$^{3+}$$ complex was RE(NO$$_{3}$$)$$_{3}$$DEHTAA(DEHTAA HNO$$_{3}$$) at 1.0 M HNO$$_{3}$$. The E% for RE$$^{3+}$$ decreased from La$$^{3+}$$ to Lu$$^{3+}$$ at 1.0 M HNO$$_{3}$$; on the other hand, those increased from La$$^{3+}$$ to Nd$$^{3+}$$ at 0.25 M and from La$$^{3+}$$ to Sm$$^{3+}$$ and 6.0 M HNO$$_{3}$$.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Solvent Extraction Research and Development, Japan

巻

 :

30

号

 :

1

ページ数

 :

p.39 - 46

発行年月

 :

2023/00

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

溶媒抽出; 希土類元素; 硝酸系; MA分離; 分離変換; 核燃料サイクル

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.15261/serdj.30.39

研究データの公開先DOI

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産業技術総合研究所

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