Sp ISSN 0081-3397

Tratamiento de soluciones que contienennitratro de uranilo y fluoruros

por

Rodrigo Otero, A.Rodrigo Vilaseca, F.Morales Calvo,G.

JUNTA DE ENERGÍA NUCLEAR

MADRID, 1977

CLASIFICACIÓN INIS Y DESCRIPTORES

B16URANYL COMPLEXESALUMINIUM COMPLEXESFLUORINE COMPLEXESCOMPLEXOMETRYURANYL NITRATESSOLUTIONSSLAGSCALCIUM COMPOUNDSMAGNESIUM COMPOUNDSCALCINATION

Toda correspondencia en relación con este traba-jo debe dirigirse al Servicio de Documentación Bibliotecay Publicaciones, Junta de Energía Nuclear, Ciudad Uni- 'versitaria, Madrid-3, ESPAÑA.

Las solicitudes de ejemplares deben dirigirse aeste mismo Servicio.

Los descriptores se han seleccionado del Thesaurodel INIS para describir las materias que contiene este in-forme con vistas a su recuperación. Para más detalles con_sultese el informe IAEA-INIS-12 (INIS: Manual de Indiza-ción) y IAEA-INIS-13 (INIS: Thesauro) publicado por el Or-ganismo Internacional de Energía Atómica.

Se autoriza la reproducción de los resúmenes ana-líticos que aparecen en esta publicación..

Este trabajo se ha recibido para su impresión enOctubre de 1. 976.

Depósito legal n° M-40131-1976

Í N D I C E

1. INTRODUCCIÓN

2. ACOMPLEJAMIENTO DS LOS FLUORUROS2.1. Iones libres en tona solución de fluoruros y uranilo2.2. Funciones de formación2.3» Coeficientes de distribución en extracción y funciones

de formación.2.4. Soluciones con varios cationes2.5» ' Ejemplo de aplicación.

3. CONCENTRACIÓN POR EVAPORACIÓN3.1» Límite superior de concentraciones3.11. Método experimental3«12. Resultados

3.2. Diagramas de Dünring3.21. Equipo y técnica experimental3.22. Resultados

4 . COMENTARIOS, ELECCIÓN DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN

5 . NOTACIÓN UTILIZADA

6 . 3IBLI0C-RAFIA

TRATAMIENTO DE SOLUCIONES QUE CONTIENEN NITRATO DE URANILO YFLUORUROS.

por

Rodrigo Otero,* A., Rodrigo Vilaseca** F., y Morales Calvo, G.

1. INTRODUCCIÓN

Las soluciones procedentes del ataque, con ácido nítrico, delas escorias de calciotermia y nagnesiotermia (l), contienen, delorden de 10 gr F~/litro y 120 gr U/litro, con una acidez nítrica1,2M; estas concentraciones se reducen en un tercio después de —recircular parte de la solución para posteriores ataques y de aña_dir las aguas de lavado de las tortas de filtración. Con el finde recuperar el uranio nay que proceder a su purificación por extracción con disolventes, previa concentración por evaporación,dándose dos circunstancias que, en principio, deben tenerse en -cuenta:

1 - El poder corrosivo, para el equipo de acero inoxidable,de los fluoruros que puedan estar libres.

2 - La formación de complejos de flúor y uranio, que no son*extraibles por el fosfato de tributilo.

Por tanto, es necesario eliminar el ion.fluoruro antes de -llevar a cabo las operaciones citadas. La separación del uraniopor precipitación con amoniaco o agua oxigenada no es practica-mente factible ya que quedan absorbidos en el precipitado la ma-yor parte de los fluoruros presentes (2), precisándose numerososciclos de precipitación y disolución para obtener contenidos enfluoruros tolerables (0,1^). Esto na llevado a considerar el acoraplejamiento con aluminio ya que entre los metales utilizables atal fin, na encontrado amplia aplicación pues se lia comprobado -que con su adición aumenta, sensiblemente, el factor de extrac-ción del ion urañilo (3» *0

* Dr. En Química Industrial, Div. Materiales. Junta de EnergíaNuclear.

** Ldo. en C. Químicas. Div. Materiales. Junta de Energía Nuclear+ Dr. en Ciencias. Div. Materiales. Junta de Energía Nuclear. -

De esta forma, -una ves acomplejado con aluminio el ion fluoruro se procede a concentrar a la solución por evaporación para*7acto seguido, purificarla por extracción con disolventes, elimi-nándose en el refino los fluoruros y el aluminio y obteniéndoseuna solución pura de nitrato de uranilo.

En la Tabla I se resumen algunas propiedades de los comple-jos que forman el-uranio y el aluminio con el ion fluoruro, en -soluciones nítricas y en la Pig. 1 se nuestra un esquena del pro_ceso propuesto.

En el presente trabajo se lian considerado los aspectos prin-cipales del acomplejamiento de los citados iones, estudiándose,a continuación, los problemas relacionados con la evaporación delas soluciones acomplejadas: límites máximos de concentración ydiagrama de Dühring.

2.- ACOMPLEJAMIENTO DE LOS FLUORUROS

2.1 Iones libres en una solución de fluoruros y uranilo

• Aplicando los procedimientos generales de cálculo conjos, es posible determinar las proporciones de los distintos io-nes que entran en juego. A continuación, se sigue el desarrolloque llevan a cabo Scnlea y Lowe (̂ ) aplicado al caso concreto objeto de este estudio.

Las disociaciones de los distintos complejos de uranilo y -fluoruro, pueden espresarse por:

UO2F4

En una solución en que naya uranilo y fluoruro, existirá un'equilibrio entre todos los complejos expuestos y dichos iones 15̂bres.

La constante parcial de estabilidad para un complejo con játomos de fluoruro es:

TABLA I.- DATOS FISICO-QUIMICOS DE LOS COMPLEJOS FLUORADOS DE ALUMINIO Y URANIO(Método poteñeiornétrieo)

ION

COMPLEJO

A1P + +

A 1 F + 2AlF^

A l F " i t

A1F=

A 1 F 5 6UO 2 P+

U02P2UO2F-3

U0 2F^

Tempei'attirade l a

determinación2C

25

25

25

25

25

25

2 0

2 0

2 0

2 0

Constanteintermediado e s t a b i -l idad (6)

1,35.106

l,O5.1O5

7,15.1O3

5.55.1O2

¿1,16.10

2,94•3,84.10*

2,18.103

3, MulO2

2,32.10

VALORES INTERMODINAMICOS DE IONIZACIÓN GLOBAL

II

Cal/mol ( a '

1.150

1.930

2.120

2.400

1.650

1 0 0

—.

—

G

Cal/mol ^ b ^

- 8,370

-15,220

-20.^170

-24.210

-26.^30

-27.O7O

—

—-—

s (7)Cal/mol SK

3 2

58

76

89

94

9 1—

__

—

(a) - Fuerza iónicas 0,06-0,2

(b) " " : 0,50

k

Solución de nitrato de uranilocon fluoruros

7 0 - 8 0 gr. U/litro6— 8 V F/litro

ACOMPLEJAMIENTO

EVAPORACIÓN

PURIFICACIÓN Refinado

Solución pura de nitrato de uranilo6 0 - 9 0 gr. U/litro

F1G. 1.- ESQUEMA DEL TRATAMIENTO DE LAS SOLUCIONES

PROCEDENTES DEL ATAQUE DE ESCORIAS.

Puede admitirse, con cierta aproximación, que en cualquiersolución para dos complejos sucesivos es constante la relaciónentre los coeficientes de actividad. Por tanto:

k. [U02Fj-l]

La constante global dé estabilidad, correspondiente- a sucompleta disociación

UO2F¡ ^ U0 2+ + jF"

[uO2Fj][UO2J6UO F

Si se tienen en cuenta las disociaciones de los complejosde orden inmediato inferior y se hacen las sustituciones conve-nientes , se llega as

c k i ' - ^ U ° 2 F ^

en la que: c* j = k0 r0 • kj r] kj Pj 8

en donde los autores lian considerado el complejo de orden cero:

U02F0 5 ^ UO2 + -oF" 9

Por definición k0 r̂ • 1 pues j =0 y |uO2F+"j = |uO2*J , -

con coeficientes de actividad iguales.

Con cierta aproximación, en la ecuación 7 pueden sustituir^se las actividades del ion fluoruro por las concentraciones, re__sultando:

[ r ] [ ] 'Los valores de °< j son constantes e independientes de la cora

posición de la solución de acuerdo con S y si se admite la supo-.sición necha sobre los coeficientes de actividad. As£ mismo, sepuede admitir que los valores de rj son, prácticamente, la unidad,lo que equivale a establecer que los coeficientes de actividad dedos complejos sucesivos son iguales.

Los iones uranilo y fluoruro libres en función de sus cantj.dades totales, se deducen de los balances siguientes:

ludfc*] . Tuo!*] + fuoVl + +• [uo^] 11L -J Total I J L JU02F L _JUO2F4

Tuo!] + fuoVl + + [uo^]Total I J L JU02F L _JUO2F4

4

De 5 Y 10 s e l l e g a

[uO2Fj] = 15

.Sustituyendo 13, 14, y 15 en 11 y 12, se -obtiene

7

de las que se deduce:

Total 18

Las ecuaciones 16 y 18 peralten calcular los iones fluoru-ro y uranilo libres en una solución, en función de las cantida-des totales de esos iones. Las citadas ecuaciones se han resuelto en las Figs. 2 y 3> las cuales pueden aplicarse en el "cálcu-lo de los iones fluoruros y uranilo libres que contiene las so-luciones obtenidas directamente en el ataque de las escorias. -Si en dicnas soluciones no núblese aluminio y tuvieran las com-posiciones' anotadas en la introducción;

[ F ~ J s 10 gr / litro s 0*527 0

| u 0 2 I s 136 gr/litro * 0l504 mol/litro

y se llevasen estos valores a las abcisas y a las .ordenadas co-rrespondientes (Fig. 2} se obtendría, interpolando entre las l£_neas a trasos de fluoruros libres, la concentración:

libre1,2 • 10~

4 mol/litro

Trasladando este resultado a las líneas continuas de fluo-ruros libres y con el mismo valor (0,504) en ordenadas, se áed\ce, en la./abcisa inferior, la. concentración de i-ón uranilo li-bre:

libre 7,35-10 mol/litro (14^6%)

Con ayuda de las ecuaciones 8 y 10 y los valores de las —constantes de la Tabla I, los dos resultados anteriores permitencalcular las concentraciones de cada uno de los complejos urani-1 o-fluoruro posibles. 2n la Tabla II se muestran diciias concen-traciones en las soluciones supuestamente obtenidas en el ataquede escorias, antes y después de recircularlas y diluirlas con —las aguas de lavado de la torta de filtración.

s

L J Totat, moi/L.

5 3 1CT1 5 3 Te"2 5 3 TCT3 5 3 T0~4

Ó O'l 0*2 0'3 0'4 0*5 0"6 0'7 0*8 09 TO T'l 1*2 1'3 1'4 • T*5 1*6

*" L F J Tbral, tnol/L.

,2468, ,I , n i l - •1 • . n i "

l o " 9 T0-810-6 10-= 10-4

[uo2++ jTO"2 K)"1

La>re mol/L

PARÁMETRO: Fluoruros libres, moles/litro

F1G. 2 . - SOLUCIONES ACUOSAS CON FLUORUROS Y NITRATO DEURANILO.CORRELACIONES ENTRE LOS DISTINTOS IONESPOSIBLES

J Total, mol/I- 4 - 4 - 4 -4

5-TO 4-10 3-10 2-10 10* 6-TÓ5 4-1Ó5

Libre, mo(/l.

PARÁMETRO '. Fluoruros libres

FIG. 3 . - ZONA AMPLIADA DE ESCALA DÉLA FIG.1

10

TABLA II.- COMPOSICIONES DE UNAS SOLUCIONESTÍPICA CON ION FLUORURO Y URANILO

. (mol/litro)

TIPO DE ION

F~ t o t a l

U02+ + t o t a l

F~ l i b r e s

U02+ + l i b r e s

U 0 2 F +

U02F2

UO2F3~

U02F=v

TIPO DE SOLUCIÓN

CONCENTRADA

0,527

0,504

1,2.10

7,35.1O"2

3,38.1o"1

8,79.10~2

3,ó4.1O~3

1,O1.1O"5 '

DILUIDA

0,351

0,336

0,798.10"^

4,89.10~2

2,25.1o"1

5,85.10"2

2,42.10"3

6,72.1O~6

Los resultados indican que las concentraciones de iones fluoruro libres son-muy pequeñas. As£ mismo, se observa que el uranilo libre, única forma'extraible, es tan solo el 14,5$ del totalpresente mientras que del acomplejado, prácticanente el SOJo lo -•-constituye el complejo de número de coordinación unidad.

2.2 Funciones de formación-

Bjerrum (8) definió la función de formación-para una seriede complejos de un catión M, como la relación de concentraciones

X M s 'Anión acomplejado

Caíio'n total M, presente19

En -las soluciones en las que la ma3/or parte del anión estáacomplejado, se puede considerar que esta cantidad es práctica-mente igual al anión total presente. En tal caso,.la función deformación es una indicación del número de coordinación del com-plejo representativo que se forma.

El numerador y'el denominador de la relación 19 pueden es-presarse por:

Anión acomplejado = F + F I ' +- + F |L JuO^Fn L 4)0oF L JU0oF

Catión total = [ u o ! * ] ^ ^ * [ u o ^ ^ t

Sustituyendo 13, lh y 15 en 20 y 21 se llega a¡

J«4

Jg0

J=0 .y por consiguiente, en términos generales:

* (M)Para el aluminio se obtendría:

xAL = — —

y, así mismo,

(M)

204

F4

23

xAl , tAlí \r\) 25

Si se admite que ri = 1 , es posible calcular, con ayuda delos datos de la Tabla I, las concentraciones de ion fluoruro li-bre en la solución en función de los valores de Xy o X^i , se-gún el sistema que se trate. En la Fig. h se han representado ej¡_tas funciones.

M10'0-

l'O-

O'I

o'oi-

o'oov

y y

A

-

/

W

/

ALt-H

4

**>

*

•

> »«i—•

^ '

w

13

M

m

MMRSÜ IW

m

M*

>M •

MMM m

-8 -710 10

K> 10-6 -4 -3 -2 -1

10 10 10 10

Ion Fluoruro, libre, mol/litro

+4- +++ +4

FIG. 4-COMPLEJOS DE F CON AL Y UO2 .FUNCIONES DE FORMACIÓN VS,

CONCENTRACIONES DE FLUORURO.

13

"2.3 Coeficientes de distribución en extracción y funciones deformación. ; ~~

El coeficiente de distribución aparente de un catión, tal •corno el uranilo, acomplejado por el ion fluoruro, es:

j = 4

_ 26'j =4 ' T ' j =4

Aplicando espresiones del tipo de' la 10, se deduce:

j = 4

Aliora bien:

u

Según se na expuesto anteriormente, los valores de .depen-den únicamente de las constantes de equilibrio y de la relaciónde los coeficientes de actividad de dos complejos sucesivos que,a su vez, se pueden considerar prácticamente iguales a la unidad.De esta forma,cKjo 3rí^jA s o ^ constantes e independientes de lasconcentraciones y/o de la presencia de' otros iones. Por otra parte, {_F~Jo y[F"J¿ están relacionadas de alguna forma con su -coeficiente de distribución entre las dos fases y por tatito, sontambién constante para cada condición de trabajo. De esta forma,se puede escribir:

... • 2?

que con ayuda de 23 se transforma en:

D'u = Du V ( x ü ) 30

La forma de esta función puede establecerse para el ién uranilo. Si ñay suficientes fluoruros acomplejados de manera que. que_den pocos iones fluoruros libres, se puede denostrar que el -úni-co complejo que se forma es el de número de coordinación 1. Porotra parte, dado que los iones de uranilo acomplejados no son extraibles por el fosfato de tributilo, la expresión 27 'se simpli-fica aí

[u 02 Fo] O°u k 7 — T — r — T ~ 31

[UO2FO] [ ]+

de l a que se deduce9 con ayuda de 28 i

/ÍUO2Fol/ L. J

Si se aplican al ion uranilo las ecuaciones 13, 14, 16 y 22,se obtiene para el caso presente:

Be 32 y 33 se llega a:

. 1 - X g

Dado que [ U 0 2 F ] A / f " u o 2 Fol es la relación entre el uranio

.45

no extraible y el extraible, se deduce fácilmente que!

uranio extraible - _..uranio total

Por tanto, el porcentaje de uranio extraible depende de lafunción de formación ( Xy) del complejo. Cuando aenor sea la cantidad de fluoruros acomplejados por el uranilo, mayor será la —proporción de uranio extraida en la fase orgánica-. De acuerdo --con esto, será conveniente mantener pocos fluoruros libres en lasolución mediante, por ejemplo, la formación de un complejo fluo_ruro-metal muy estable con el fin de que Xy tenga un valor bajo(Pie- 4) •

2.4 Soluciones con varios cationes

• Cuando en una solución:hay, por ejemplo, iones fluoruro, —uranilo y aluminio, los fluoruros intervienen en todos los com-plejos posibles, tal como se muestra en la Fig. 5» produciéndosesimultáneamente todos los equilibrios en ella indicados.

Puesto que en las relaciones que definen a Xy y X ^ (ec. 22y 24) no interviene la presencia de otros iones ni su concentra-ción, si no tan sólo los valores de las constantes de equilibrio,los factores de actividad y la concentración de fluoruros libres,esta ultima. circunstancia conrán a las funciones 23 y 25 se puedeescribir:

'AL =

lo que indica que las, funciones de formación, cuando hay varioscationes que pueden formar complejos con el mismo ion o ligando,están mutuamente relacionadas.

La relación entre Dy / Dy y Xu , ecuaciones 30 a 34, de-pende, así. mismo, únicamente .de las constantes de equilibrio y -de los coeficientes de actividad, por lo que una ves establecidaen una. solución en la qué sólo hay UOg'*""'' y F~, es aplicable a —cualquier otra en la que además haya otros iones.

De 30 ó 34 y 36 se deduce:

ALF2

ALF,

ALF4

ALF»5

ALB

U0 2F "+ U 0 | +

UO2F2A

6

F1G.5.- IONES POSIBLES EN EL SISTEMA F-U02+-AL+++

17

"57 " ti, A1) 37

Esta función es práctica para el cálc-alo en el acomplejamiento por el aluminio de iones fluoruro en soluciones de nitrato deuranilo, ya que relaciona el porcentaje de uranio extraible conla función de formación de los complejos de aluminio en dicnas.-soluciones.

A la función 37 s© aplican los mismos conceptos que a las -anteriores, por lo que puede determinarse en condiciones experi-mentales favorables para después emplearse en otros casos a con-centraciones diferentes. Así Schléa -. y Lowe (7) la establecieronen soluciones en las que la concentración de U0_ + + era pequeña -frente a la de Al + + +; de esta forma, se podía aamitir que los' valores de "X^ eran prácticamente iguales a la relación de con-'centraciones entre los fluoruros totales y el aluminio total. Elsistema experimental que emplearon, fue:

Fase acuosa: Al (N0 3 ) - H NO3 - KF,(y y 1,5 M en AÍ + +J

Fase orgánica: N-^Dodecano con el 2,5/á de TBP en volumen .

Los coeficientes de distribución del uranio se determinaronmediante análisis de las fases orgánica y acuosa empleadas en laproporción volumétrica 1:1.

En la Fig. 6 se muestra la relación experimental entre el -uranio extraible y la función de formación de los complejos alu-minio-fluoruro.

Desde el punto de vista práctico, es útil conocer la formade la función que relaciona las cantidades de fluoruro acompleja_das por el uranio y el aluminio (ec. 3°)« Para ello y dado que -nay aluminio presente, quedando, por tanto, pocos fluoruros li-bres por lo que él único complejo uranilo-fluoruro existente se-rá el de número de coordinación unidad, se aplica la ecuación 3k.De está forma, en función de X(j s e determinan los valores de —D(j y/ Du . En la Fig. 7 se ha representado el resultado de los —cálculos de Schlea y Lowe (7)¿

2.5 Ejemplo de aplicación

Normalmente, la situación que se presenta en la "práctica esla determinación de las cantidades de aluminio que deben agregarse a la%s soluciones en las que nay iones uranilo y fluoruro paradejar en forma extraible unos porcentajes determinados de uranio.

De acuerdo con un balance global para el ion fluoruro, cuan

18

URANIO EXTRAIBLE, %

Zr lOO^L 100-

4 0Fase orgánica: 0*091 M TBRFase acuosa: 1*1 y 1*5 M en

d'2 0*4 0'6 0*8 ib 1*2

FK3.6.- EXTRACCIÓN DEL URANIO CON TBP EFECTO DEL ACOMPLE-

JAMIENTO DEL FLUORURO CON ALUMINIO

nV

«Mam

. — .

ValoreiValores

*

> experimentales> calculados

é9

y

/

/

/

/ /

d

W

/

Ot>l O'I l'O 0'2

FIG.Z- CORRELACIÓN DE LAS FUNCIONES DEFORMACIÓN DE COMPLE-JOS DEL ALUMINIO Y DEL URANIO CON EL ION FLUORURO

19

do se ha agregado el aluminio, se tendrá:

|F~"J-fojQi = I F"J + Fluoruros acomplejados por el ion uranilo +

+ Fluoruros acomplejados por el ion aluminio

En la Tabla II se. puede observar que la concentración de fTuo_ruros libres es mucho más pequeña que la de los acomplejados; di_cha concentración disminuirá aún más con la presencia del alumi-nio, por lo que puede considerarse despreciable frente a las otras•cantidades de la ec. 33* De esta forma, sustituyendo en la cita-da ecuación las concentraciones de los fluoruros acomplejados —por las correspondientes expresiones de la ec. 19» se obtiene:

I Total L 2=hbtal t JTotel

de la que se deduce:

[AL"- ' ! . . 39

J Total 1 *U LUU2 jTotal

F Total "Ai ~AI L r JTotal

Teniendo en cuenta que las ecuaciones 3̂ - y 35 establecen larelación entre el porcentaje de uranio extraible:

M

y que a su vez, X ^ e s función de este porcentaje (Fig. 6), -la ecuación h-0 permite, en función de los contenidos totales deiones uranilo y fluoruro, así como del porcentaje de uranio ex-traible deseado, calcular la cantidad de aluminio necesaria.

En la Fig. S se ha resuelto gráficamente la ecuación 40; -en ella, con fines prácticos, las concentraciones se han expre-sado en gr/litro.

Bn la Tabla III se reumen los valores obtenidos a partir -de la Fig. 8 aplicada para el caso de que las concentraciones -de fluoruro y uranio fueran de 5 y 60 gr/litro, respectivamente.'La elección definitiva de la cantidad de aluminio a agregar pue_

OPARÁMETRO! Porcentaje de uranio extraible

loo

'TotalFIG.8.- EXTRACCIÓN DE URANIO CON TBP EFECTO DE LAS RELACIONES URANIO/FLUOR Y

ALUMINIO/FLUORURO, (Concentraciones, en gr/litro)

21

depender de varios factores tales como costos del aluminio y -del uranio, cantidad permisible-"de este en los efluentes, estaba,lidad y/o. posibilidad de manejo de las soluciones una vez concentradas para su alimentación a la batería de extracción con disoILventes, etc.

TABLA III.- EFECTO DE LA ADICIÓN DE ALUMINIO BIT LA• EXTRACCIÓN DEL URANIO.(Solución con-5 gr d.e F y 50 gr U/litro)

URANIOEXTRAIBLE

14,6

5P

60

70

80

90

95

* /Total// * ' Total

gr/litro

0,530,80

1,20

2,00

3,967,38

ALUMINIONECESARIOgr/litro

2,65

4,00

6,00

10,00

19,80

36,90

En la bibliografía (3, 9, 10) se hace referencia a diferen-tes relaciones Al/F utilizadas en la práctica; diclias relacionesequivalen,, expresadas las concentraciones en gr/litro, a un inter;valo comprendido entre 0,7 y 1,4. Esto significaría, a igualdadde proporción UOp*"*"/?" en el ejemplo que nos ocupa, una recuperación del uranio entre el 60 y el 75/á, aproximadamente.

3. CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES POR EVAPORACIÓN

El estudio de la concentración presentó dos facetas distin-tas. La evaporación propiamente dicha (Diagramas de Dühring) y elconocimiento de los límites que no debían rebasarse para tener s£luciones esatables, pues se observó que al alcanzar ciertas con-centraciones aparecían cristalizaciones llegándose a formar, in-cluso,nejo.

soluciones de tan alta viscosidad que era imposible su na

Para ambosnítricas:

fines se han estudiado dos tipos de soluciones -

a) - Soluciones sintéticas conteniendo uranio, magnesio, aluminio y flúor solamente, en proporciones variables, ya

. que éstos s.on los componentes que pueden existir en loslíquidos acomplejados con aluminio, procedentes del ata_que de escorias de un proceso normal de magnesiotermia.

b) - Solución real, muy impurificada, procedente del ataque'de las escorias, almacenada en uno de los depósitos dela planta piloto y a la cual ya se había añadido cier-ta cantidad de aluminio.

En la Tabla IV se indican las composiciones de dichas solu-ciones, estudiándose en todas su estabilidad, y•construyéndose -los correspondientes diagramas de Dühring.para las A, B y H.

3.1 Limite superior de concentración

3.11 Método experimental

Los ensayos se realizaron en un equipo normalizado de desti^lación, donde de manera continua se retiraba el producto destilad o . •

Las presiones de trabajo fueron 705 (atmosférica) 400, 300,200 y 100 ora Hg, cubriéndose así ampliamente la zona de operacióndel evaporador.

La solución a estudiar, de 500 a 1500 ce, se cargaba en elmatraz, calentándose hasta que empezaba a destilar, tomándose —muestras del líquido a cada intervalo de 5 SC de temperatura deebullición. Las muestras se dejaban enfriar a 20 2C para obser-varlas.

Cuando no aparecía ningún cristal se mandaban a análisis pa.ra determinación de uranio y acides libre. Sn caso contrario secalentaban en un termostato hasta que se disolvían los cristales,anotándose la temperatura y diluyéndose, a continuación, para suposterior análisis.

3.12 Resultados

En Xa Fig. 9 s e muestran las concentraciones de uranio en -función a la acidez de algunas de las soluciones evaporadas. Snella se observa que•

1 - En cualquier solución diluida, al concentrarla por eva-poración, inicialmente destila agua ya que la relación U/H+ prác_ticamente no se modifica. Sin embargo, a partir de una determinada concentración, que varía en cada tipo de solución, la fase lí_quida comiensa a perder ácido nítrico, disminuyendo la. acides. A•partir de esas concentraciones, al enfriar la solución la teaperatura ambiente, aparecen cristales.

DE LAS SOLUCIONES ESTUDIADAS

3ENTRACIONES, gr/lltro

Al + + +

9,8

9,8

9,8

15,0

20,0

25,0

30,0

13,3

Otroscationes

—,—

—

—,—

10,7 (a)

F~

6,0

6,0

6,0

6,0

5,2

5,2

5,2

5,2

. H+

mol/l

1,0

l,k

1,3

1.&1,0

1,0

1,0

0,9

Cu

K+

j 0,4 gr/liti-o

í 0,2 "

i lh mg/litro

AcidezNítricarnol/l.

50 100

o«#-

3b

2*6

2'2

2'a

1*6-

1*2-

0*8

0*6

0'4-

rt-x

o-

/

/

XX

XX

/

XX

X

/

XX

*

/

XX

XX

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•

REFERENCIA

ZONASTEMP. DE DISOLUCIÓN

DE LOS CRISTALES

**%

0 ' •o •

M

0o

1

•

* •

3

O

I

"*%

PO

I I

40°

•J

OOOOO

I I I

50°

K

X

ooooo

IV

60°

• • <

X*xxx

• • • •

xxxxxxV

IRREV.i

150 200 250 300m- Uranio, gr./l.

FIG. 9.-EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES POR EVAPORACIÓN Y ESTABILIDAD DE LAS SOLUCIONESNÍTRICAS DE URANIO, MAGNESIO,ALUMINIO Y FLUORURO (RELACIÓN U/F, EN PESO: IO '2 )

2 - En cada solución y dependiendo de su composición, se pue_de distinguir varias zonas:

Zona I - Solución estable; no aparecen cristales.

Zona II - A temperatura ambiente se forman cristales" de nitrato de uranilo que se disuelven a -40 ec.

Zona III . - Cristaliza toda la solución, fundiéndose aicalentar a 50 2C.

Zona IV - Los cristales formados a temperatura ambiente son de UíTH y de sales básicas de aluminioy magnesio. Los primeros se disuelven tota_lmente al calentar a 60 2C, mientras que parte de los segundos no se solubiliza a dichatemperatura.

Zona V - Toda la solución, a temperaturas inferioresa 80 se, solidifica. A partir de esa tempe-ratura, parte de la mezcla pasa a fase l£quida, muy viscosa, permaneciendo el resto enestado cristalino.

3 - El efecto de la presión absoluta sobre la posición de -las curvas y las zonas descritas es prácticamente despreciable.

h - La solución real obtenida por el ataque de las escorias(curva H) se comporta de manera semejante a la sintética de com-posición análoga (curva D ) .

5 - Las máximas concentraciones que se pueden alcanzar sinque se produzcan cristalizaciones a 20 2C, dependen, en cierta -forma, del contenido en aluminio el cual no debe ser superior a50 gr/litro; Sn la Tabla V se indican los resultados obtenidos -al concentrar, por evaporación, las soluciones de la Tabla IV.

Para la solución tipo H se midieron las densidades relati-vas a distintas concentraciones encontrándose que la función queliga a ambas variables a 20 se se puede representar por la si-guiente ecuación:

f = 1,0 + 2,2.lÓ"3(eM) 42

TABLA V.- CONCENTRACIONES MÁXIMAS, A 2O2C SIN CRISTALIZACIONES(gr/litro, excepto para 11+)

REF

A

D

C

D

E

F

G

II

230

160

74100

125

111

97,6

160

M + +S

14,538,8

185,0

37,131,2

27,8

" 24,1

37,5

Al

37,6

26,2

12,1

40,341,6

46,4

48,8

39,9

Otroscationes

—

—

—

—

—

35,2

F~

25,0

16,0

8,516,0

10,8

9»6

8,515,6

H +

mol/litro

3,2

2,4

1,8

2,4

1,9

1,9

1,7

1,9

Cationestotales

282,1

226,0

271,1237,4

197,8

185,2

170,5282,6

27

Desde el pinito de vista práctico, se puede adoptar, como regla aproximada, los valores indicados en la Tabla VI.

TABLA VI.- CONCENTRACIÓN MAXQíA A 202C, SIN CRISTALIZACIONES,EN PUNCIÓN DEL CONTENIDO EN ALUMINIO (gr/litro)

10

20

30

40

45

CATIONES TOTALES^(incluido el Al + + +)

..2S0

270

250

210

190

3.2 Diagramas de Duhrirtg

Para el cálculo y operabilidad de los evaporadores es preci_so conocer la dependencia entre las temperaturas y presiones devapor que, a su vez, son función de las composiciones de dicliassoluciones. Una forma práctica de expresar la citada correlación,es la propuesta por Dünring mediante la comparación de temperaturas que determinan la misma presión de vapor en la solución y enun liquidó patrón, normalmente agua. De esta manera, se obtienendiagramas de temperatura-temperatura en los que el parámetro esla concentración de la solución problema.

3.21 Equipo y técnica experimental

Se lia trabajado con el aparato de Otlimer (pig. 10) que- con-siste en un matraz de cuello alto de 2000 ce de capacidad. Los -vapores producidos salen por un tubo concéntrico con el cuello,aislado, por tanto, térmicamente con vapor de la misma composi-ción, evitándose asi condensaciones parciales. A continuación pa_san a un refrigerante donde condensan para volver de nuevo al natráz o calderin, tras atravesar por el dispositivo de toma de -muestra del destilado.

Al matraz se le acopló otro dispositivo para tomar muestrasdel calderin durante la experimentación sin tener que variar lapresión interior, lo que modificaría la composición. Las temper.a_

1.-APARAT0 DE OTHER2.-DISP0SITIV0 TOMA DE MUESTRAS3.-TERMOMETROS

4.-TOMA DE VACIO5.-CALEFACCIÓN6.-RED DE VACIO7.-MANÓMETRO8-FRASCOS LAVADORES

VACIO

FIG.1O.- APARATO DE OTHMER E INSTALACIÓN DE OBTENCIÓN DE DATOS EXPERIMENTALES

turas del líquido y vapor se median con sendos termómetros debi-damente contrastados, estando el conjunto calorifugado y suninistrándose la calefacción por la parte inferior mediante una cantaeléctrica.

Con los tres tipos de soluciones estudiados (A, B y K) se -prepararon cargas con concentraciones variables de uranio, traba_jándose con cada una de ellas a tres presiones absolutas distin-tas: 705 (atmosférica) 300 y 100 E E de Hg.

El modo de operar fue el siguiente: cargado el aparato conunos 1000 ce de solución, se ponía en funcionamiento la calefac-ción y el vacio liasta .alcanzar la presión de trabajo. Unos 30 niñutos después de que la diferencia de temperaturas entre ambos -termómetros permaneciera constante, se procedía a tomar una mues_tra del calderin para su posterior análisis, anotándose la tempe_ratura de ebullición de la disolución, la presión de trabajo y,más tarde, la concentración.

3.22 Resultados

'En las Tablas VII, VIII y IX se muestran los datos obtenidosen las medidas experimentales; en la tercera columna se han ano-tado las temperaturas de ebullición del agua correspondientes alas presiones de trabajo indicadas en la segunda columna. A par-"tir de diciios resultados, se lian construido, por interpolación,las figuras 11, 12 y 13.

Los datos obtenidos con las soluciones A, B y H, permiten -. •predecir, en forma aproximada, las temperaturas de ebullición desoluciones semejantes a las estudiadas. En efecto, al conparar -sus puntos de ebullición (Figs. 11, 12 y 13) con los de solucio-nes de nitrato dé uranilo puro (ll) se pueden deducir las siguientes observaciones:

1 - Para cada presión, las temperaturas de ebullición de lassoluciones A, B y H son mayores que las de las solucio-nes de nitrato de uranilo puro cuyo -contenido en uraniofuera igual al contenido total en cationes de aquellas.

2 - Las diferencias entre las citadas temperaturas de ebúlli_ción son independientes de la presión de trabajo.

3 - Dichas diferencias son función del contenido total de -cationes.

En la Fig. l4 se han representado las mencionadas diferenciasde temperatura'frente a las concentraciones totales de cationes,habiéndose distinguido, por su distinta composición, la soluciónH de las A y 3. El incremento de temperatura correspondiente a -cada punto es el valor medio de los incrementos obtenidos a seispresiones distintas: 100, 200, 300, 400, 500 y 600 E S Hg.

30

TA~BLA V I I .-SOLUClüN SINTÉTICA A^-iüNCENTRr.CIONES-PRESION

OE UAHOR-TEmPERATURA DE EBULLICIÓN

CONCENTRACIÓN •

gr u/i

61

59

59

76

76

75

. ' 1U"114

110

155

154

154

173

173

171

186

186

185

PRE5IÜN

ASSÜLUTA

nm. ^g

710

300

• 100

709

300 •

100

709

300

100 .

' 706

300

101

706

304

100

706

300

100

T£tl>ERATURAt CC

AGUA

9 6 , 5

76,4

• 5 ,1,8

96,3

76,4

51,8

98,3

76,4

51,8

98,2

76,4

52

98,2

76,6

51,8

98,2

76,4

51,3

SOLUCIÓN

101

78,5

56

103

81

58

105

83 '

59,5

109

87

64,5

110,5

88,5 .

65,5

112

90

67

31

TABLA V I I I . - SOLUCIÓN SINTÉTICA B . - 0ÜNCENTRACICNES-PRE3I0N

DE VA POR-TEMPERATURA OE EBULLICIÓN.

CONCENTRACIÓN

gr U / 1 .

47

46

45

80

81

62

110

. 109

107

121

119

116

156

155

152

180

179

176

204

203

'200

PRESIÓNABSULUTA

mm.Hg

703

302

103

707

307

107

708

308

108

704

305

105

704 .

302

59

707

307

107

708

305

107

TEMPERATURA, ec

AGUA

97,0

75,2

51,4

97,2

75,6

53,0

97,2

75,5

53,2

97,0

75,4

52,4

97,0

75,0

50,6

97,2

75,6

53,0 .

97,2

75,4

53,0

SOLUCIÓN

101

78

55

103

81

57,5

106

84

50, 5

107

- 85

61

111

83"

62,5

115

"92

57

120

96

72

TABLA IX—SOLüCIUN REAL H . - CONCENTRACIÜNES-PRESION

DE VAPÜR-TLnPEñATURA DE EBULLICIÓN

CONCENTRACIÓN

gr U/1

52

60

58

BO

31

83

- 124

123

120

136

132

130 :

164

159 -

157

172

169

167 •

254

252

251

¿RE51UNABSüLUTA

rom. H g

703 .

301

' 98

706

302

105

706

306

109

• 706

300

103

704

306

101

706

306

104

706

306

105

TEmPERATURA, ac

AGUA

97,0

75,0

50,3

97,2

75,4

52,2

97,2

75,6

53,3

97,2

74,9

52,3

97,5

75,5-

50,8

97,2

75,4

52,4

97,2

75,4

52,2

SOLUCIÓN

102

80

55

105

83

58

109

87,5

' 65, 5

111

89

66

114

91

66,5

115

93

69,5

121

101

78

33

Temp. de lo solución,

120^

no-

100-

90 -

80-

70 -

60-

5 0 -

40-

'A'A

Y/

AVAA

VA

ÁA

Á'AyAYA

A/.\Api

_

U, gr/litro

ÁA/A,

'A

N

A/.A/A,

"200180160

120

8040

0

50 60 70 80 90 100

••- Temp. de! agua, °C

FIG. 1 1 . - SOLUCIÓN SINTÉTICA A, DIAGRAMA DE DUHRING.

Temp. de laSolución, °C

i 130-j

no-

inri—

90-

80-

70-

60-

40-

A/'//y

AA,y

Ay7,y

y7,//.

7(A7VAA

*77ZVA7

77AY/7

U.gr/lltio

/ /yAA\

A/y,A,YA

V77y

\y

y,Y,Y/y

200

180

160120

80

400

50 60 70 80 90 100

Temfx del agua, °C

FK3. 12. - SOLUCIÓN SINTÉTICA B, DIAGRAMA DE DUHRING

Temp. de laSoluck5n,°C

IÓU-

120-

110-

100-

90 -

7O

c n _

5 0 -

4 0 -

y\yAY/y

yAAr

AA/

Ay

Áy/ y

y

A]AAy

/y,y

/,//y

A.

AA\y

Ay\A,Ay

AyAA\y

', gr/

yA/úy

litro^

y\.

AAy-

200*180160-

120

80

400 •

50 60 70 80 90 TOO

»PÍ¿ Temp. del agua, °C

FIG. 13-SOLUCIÓN REAL H, DIAGRAMA DE DUHRING.

Incremento de

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2 H/y y*

—f\j£-yy*

+/

y

y/o

/

y

y

y

A xt RD

A

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340

^_ Cationes totales, ( M),gr/lltro

FIG. 14.- SOLUCIONES CON U/AL, MG, ETC. AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN CON RESPECTOAL DE SOLUCIONES DE NITRATO DE URANILO PURO EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DECATIONES

o\

37

4. COMENTARIOS. ELECCIÓN DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN

El estudio de los complejos que se pueden formar en soluciónnítricas de iones fluoruro y uranilo, muestra que la cantidad defluoruros libres depende del contenido total de los dos citadosiones (ec. ló y 18, Fig. 2). Aplicado al caso concreto de la so-lución de ataque de escorias, tomada como ejemplo, se deduce quela concentración de fluoruros libres es de 1,2.10"*^ mol/litro •—(Tabla II), tan baja que no determinarla problemas de corrosióndel acero inoxidable en las condiciones de disolución (HNO3 2M, .k-0 se). En el caso real de tratamiento en planta debe siempre te_nerse en cuenta que .la relación uranio fluoruro no ha de bajar —de un cierto valor para evitar los problemas citados.

El inconveniente que plantea la presencia de los fluoruroses que forma complejos estables con el uranio no estrabiles porel fosfato de tributiló, lo que determina una pérdida de dichometal que en el ejemplo que ños ocupa llegarla hasta el 85fo deltotal ("Tabla III). Para evitarlo, se agrega nitrato de aluminio.- .formándose asi complejos de aluminio y fluoruro más estables, =•quedando libre parte de los iones uranilo, en función de la can-tidad de aluminio empleada (Tabla IIl)»

Antes de proceder a la extracción con disolventes, es preciso concentrar la solución por evaporación ya que la concentraciónde uranio, que si-en un principio no permite su alimentación a -la batería de purificación, disminuye aun más con la adición dela solución úe nitrato de aluminio. Unos sencillos balances, enfunción de las concentraciones de aluminio en las distintas soluclones y de la relación aluminio/fluoruro deseada, permite el —cálculo de Xas concentraciones de la solución final y de la can-tidad de la solución de nitrato de aluminio que es necesario agre_gart

«• v 2 = v 3

V1

Llamando "r" a la relación aluminio/fluoruro en la solución re-sultante, se llega a¡

te

La relación de concentraciones, antes y después de agregarla solución de aluminio, es V^ +• ̂2/ V] • Así mismo, para elcaso dé la solución evaporada con respecto a la acomplejada, es(AL)T4/(AL)T3 .

Aplicando estos conceptos a la solución del ejemplo va va-rias veces citado:

60 gr./iitro

5

0*6

36

se obtiene la Tabla X;(se ha supuesto que la solución acomplejadacontiene 35 gr Al/litro, refiriéndose todos los cálculos a un li_tro de solución de nitrato de uranilo, V^ = 1 litro). Dicha tablase ha construido para cuatro concentraciones diferentes de la s_£lución evaporada final, referidas a su contenido en aluminio: 25»30, 35 y ^0 gr/litro. .

Si en la Tabla X se comparan los valores de los contenidostotales de cationes en las soluciones concentradas (ᣠM ) ^ paracada concentración de aluminio ( A l ) ^ , con los datos de la TablaVI, se deduce que las únicas condiciones posibles son las que apa_recen sin sombrear pues las restantes cristalizarían a la tempe-ratura ambiente. Igualmente se observa que al aumentar el gradode recuperación, la concentración de uranio en la solución revap_orada disminuye, lo que limita, aun más, las condiciones elegiblesde operación ya que para un adecuado funcionamiento de la -unidadde purificación por disolventes, no se puede alimentar a esta f-con soluciones que contengan menos de 125 gi" U/litro. -

De esta forma, unas condiciones aceptables de trabajo seríanaquellas que determinarían una recuperación de uranio del 88/á, loque elevaría las concentraciones de uranio, aluminio y cationestotales a 125, 35 y 214 gr/litro, respectivamente.

La concentración de la solución acomplejada se realizará enel evaporador instalado en la planta piloto (12) con alimentacióny descarga continuas, por lo que la concentración de la soluciónen su interior sería de 2l4 gr/litro de cationes totales. En función de esto y de la Pig. lk se puede establecer que el aumentodel punto de ebullición con respecto a una solución de nitrato deuranilo puro, sería de 9,2 2C puesto que la solución de este ejempío es semejante .a la tipo H (Tabal IV). Con este dato y conayuda del diagrama de Dühring para el nitrato de uranilo puro (il),es posible deducir la temperatura de ebullición según la presiónque se considere.

TABLA X - ACUMPLEDAfllIENTG DE FLUORUROS CON ALUíflINIO. ESTUDIO DE LAS CONDICIONES'DE OPERACIÓNBasa: 1 l i t r o da solución i n i c i a l da n i t r a t o da urani lo " •Concentraci6n de la soluciSn de n i t r a t o de aluminio agregnda = 35 g r / l i t r o

RECUPE-RACIÓN

DEJRANIO

IÜÜIl l l l

lilil

¡illi

(Al) T t3

(rig.a)

||¡¡¡111

lililíiÉliiill

POLUCIÓNDE

ALUMINIO

V(litros)

¡¡§11¡¡IIIP

H1

mililiiili

CQNCENTRACIONES DE LASOLUCIÓN ACOffiPLEDADA

gr/litro

ili

¡111

lili¡lili"'¡•¿¡vii-ji:':

Si

I I Í IÜIÜH

SOLUCIÓN CONCENTRADA, g r / l i t r o

150

130

120

103

B9

75

ÜÜ

240

212

194

172

153

133

30

li•.«-.•¡•."•.••.V.S

¡iil141

123

107

91

lillii

tfffftWW:

232

207

183

160

35

TmmTm

ÜÜ|i¡¡lisia!

144

125

106

lilil

241

214

187

* 40

'"v?;ffl7R'!

liliiÜ

í¿\

- Condiciones dudosas do cristalizaciones a 20 QC

- Condicionaa en las qua hay cristalizaciones a 20 oc

!fO

NOTACIÓN UTILIZADA

dp-= Actividad del ion fluoruro en una solucióndeterminada.

D M = Coeficiente de distribución entre las fasesorgánicas y acuosa del catión M sin acomple_jar.

= ídem, acomplejado.

Ki = Constante global de estabilidad de un com-plejo con j átomos de anión.

k; ss Constante parcial e intermedia de estabili-dad de un complejo con j átomos de anión.

COrotaP Concen'f::raci^n total &e ion metálico M o de~ fluoruro presente en la solución, gr/litro.

M T * , M - . . S ídem, mol/litro.Toro! L JTotol

, IJF J= Concentración de ion metálico M o de fluoruro, libres, presentes en una solución, mol/litro.

uc.' [ F J M C - Concentración de ion metálico M de fluoruro,MFj , j acomplejados bajo la forma del complejo MP.,

mol/litro.

[MF,]ss Concentración del complejo MF., mol/litror..- n = Relación, en peso, aluminio/fluor•aromen una-

solución, adimensional.

r ss Relación aluminio fluoruro en la solución -acomplejada, adimensional.

:fj = Relación de qoeficientes de actividad de doscomplejos sucesivos, adimensional.

V = Volumen de solución, litros.

Xu= Función de formación de complejos de un ca-tión M (relación de anión acomplejado a cantidad total de catión presente) adimensio-nal.

Z= Porcentaje de uranio estraible, adimensio-nal.

hi:

Símbolos griegos

,ca< = Constante de inestabilidad de un determinado complejode uranio y fluoruro, adimensional.

/3 = Idea, de aluminio y fluoruro, a dimensional.

flMFj= Coeficiente de actividad del complejo-MP. en una solución determinada, adimensional. ^

^ ='Densidad relativa de la solución tipo H (Tabla IV), -adimensional. • • .

Subíndices

A ss Fase acuosa

j = Número de átomos de anión en un complejo, (numero decoordinación)»

M ss Catión metálico.

0 = Fase orgánica»

1 = Solución de nitrato de uranilo acomplejar.

2 = Solución de nitrato de aluminio acomplejante

3 ss Solución acomplejada resultante de 1 y 2

4 = Solución acomplejada concentrada

kZ]

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J.E.N. 365

Junta de Energía Nuclear, División de Materiales; Madrid. ''

"Tra tamiento de soluciones que contienen n i t ra to de

IMlGO 0% CAL̂ O, G. ; RODRIGO VILASECA, F.(1977)« pp.1^ figs.12 ref.Se ha realizado un estudio sobre el acomplejamiento de fluoruros en soluciones que

contienen iones aluminio y uranilo. Así mismo seestudian experimentalmente los lími-tes de concentración y los diagramas de Dühring para dichas soluciones. Como resu l ta -do se deducen las condiciones óptimas de trabajo, para l a concentración por evapora- •<ción, en una planta de tratamiento.

CLASIFICACIÓN INIS Y DESCRIPTORES: B16. liranyl complexos. Aluminium complexes. Fluonne complexes. Complexometry. Uranyl.nitrates. Solutions. Slags. Calcium compounds..Magnesium compounds. Calcination.

J.E.N. 365Junta de Energía Nuclear, División de Materiales. Madrid.

"Tra tamien to de soluciones que contienen ni t ra to de

.; RODRl'GQ VILASECA, F.(1977)« pp.H figs. 12 refs.• Se ha realizado un estudio sobre el acomplejamiento de fluoruros en soluciones que

contienen iones aluminio y uranilo. Así mismo se estudian experimentalmente los lími-tes de concentración y los diagramas de Dühring para dichas soluciones. Como resulta-do se deducen las condiciones óptimas de trabajo, para la concentración por evapora-ción, en una planta de tratamiento.

CLASIFICACIÓN 1NIS Y DESCRIPTORES: B16. Uranyl complexes. Aluminium complexas. Fluori-ne complexes. Complexometry. Uranyl nitrates. Solutions. Slags. Calcium compounds.Magnesium compounds. Calcination.

J.E.N. 365

Junta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid."Tra tamien to de soluciones que contienen ni t ra to de

uranilo y f luoruros" . • f

RODRIGO OTERO, A.; MORALES CALVO.G.; RODRIGO VILASECA, F.(1977)W pp. 14 figs.12 refs .Se ha realizado un estudio sobre el acomplejamiento de fluoruros en soluciones que

contienen iones aluminio y uranilo. Así mismo se estudian experimentalmente los lími-t e s de concentración y los diagramas de Dühring para dichas soluciones. Como resulta-do se deducen las condiciones óptimas de trabajo, para l a concentración por evapora-ción, en una planta de tratamiento.

CLASIFICACIÓN INIS Y DESCRIPTORES: B16. Uranyl complexes. Aluminium com|)lexes. Fluorvne complexes. Compexometry. Uranyl n i t ra tes . Solutions. Slags. Calciumcompounds.

--;..,» r-omniMinris. Calcination.

J.E.N. 365

J nta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid.

"Tra tamien to de soluciones que contienen ni t ra to deurani lo y f luoruros" .RODRIGO OTERO, A . ; MORALES CALVO.G.; RODRIGO VILASECA, F . [1977 )W pp . H f i g s . 12 r e f s .

Se ha realizado un estudio sobre el acompleiamiento de fluoruros en soluciones quecontienen iones aluminio y uranilo. Así mismo se estudian experimentalmente los lími-tes de concentración y los diagramas de üühring para dichas soluciones. Como resulta-do se deducen las condiciones óptimas de trabajo, para la concentración por evapora-ción, en una planta de tratamiento.

CLASIFICACIÓN INIS Y DESCRIPTORES: B16. Uranyl complexes. Aluminium complexes. Fluori-ne complexes; Compexometry. Uranyl nitrates. Solutions.. Slags. Calcium compounds.Magnesium compounds. Calcination.'

J.E.N. 365Junta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid.

"Trea tmen t oí uranyl n i t ra te and fluoride Solutions".RODRIGO OTERO, A.; MORALES CALVO, 6 . ; RODRIGO VILASECA,F.(1977)« pp. U f igs . 12 refsj

A theoretical study on the fluoride complexes contained in uranyl and aluminiumsolutions has been carried out. Likewise concentration limits and Dühring diagramsfor those solutions have been experimental y established.

As a result , the optimum operation conditions for concentration by evaporation Inthe treatment plant, have been deduced.

INIS CLASSIFICATION AND DESCRIPTORS: B16. Uranyl complexes. Aluminium complexes.Fluorine complexes. Complexometry. Uranyl n i t ra tes . Solutions. Slags. Calcium com-:pounds. Magnesium compounds. Calcination.

J.E.N.Junta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid.

"T rea tmen t oí uranyl n i t ra te and fluoride solut ions" .RODRIGO OTERO, A.; MORALES CALVO,G.; RODRIGO VILASECA,F.(1977)« pp. U f igs . 12 refs.

A theoretical study on the fluoride complexes contained in uranyl and aluminiumsolutions has been carried out. Likewise concentration limits and Dühring diagramsfor. those solutions have been experimentaly established.

As a result , the optimum operation conditions for concentration by evaporation inthe treatment plant, have been rieduced.

INIS CLASSIFICAT1ON AND DESCRIPTORS: B16. Uranyl complexes. Aluminium complexes.Fluorine complexes. ComplexonEtry. Uranyl n i t ra tes . Solutions. Slags. Calcium com-pounds. Magnesium compounds. Calcination.

\J.E.N. 365

Junta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid."Trea tmen t of uranyl n i t ra te and 'fluoride solut ions" .

RODRIGO OTERO, A.; MORALES CALVO.G.; RODRIGO VILASECA,F.(1977)« pp. 14 f igs . 12 refs .A theoretical study on the fluoride complexes contained in uranyl and aluminium

solutions has been carried out. Likev/ise concentration limits,and Dühring diagramsfor those solutions have been experimentaly established.

As a result , the optimum operation.conditions for concentration by evaporation inthe treatment plant, havo been deduced.

IRIS CLASSIFICATION AND DESCRIPTORS: B16. Uranyl complexes. Aluminium complexes.Fluoride complexes. Complexometry. Uranyl n i t ra tes . Solutions. Slacjs. Calcium com-pounds. Magnesium compounds. Calcination. .

J.E.N. 365

Junta de Energía Nuclear. División de Materiales. Madrid."T rea tmen t of uranyl n i t ra te and fluoride solut ions",

RODRIGO OTERO, A.; MORALES CALVO, 6. ; RODRIGO VILASECA,F.(1977)W pp.-H f igs . 12 refsA theoretical study on the fluorvde complexes contained in uranyl and aluminium

solutions has been carried out. Likewise concentration limits and üühring diagramsfor those solutions have been experimentaly established.

As a result , the optimum operation conditions for concentration by evaporation inthe treatment plant,. have been deduced.

INIS CLASSIFICAT10N AND DESCRIPTORS: 816. Uranyl complexes. Aluminium complexes.'Fluoride complexes. Comploxometry. Uranyl n i t ra tes . Solutions. Slags. Calcium com-pounds. Magnesium compounds. Calcination. •

Erratum a incluir en el Informe JEN-366

"CONTRIBUCIÓN AL ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTOTÉRMICO DE LAS BARRAS COMBUSTIBLES DE UO -PuODE LOS REACTORES RÁPIDOS".

Jos.é- Lópe-z Jimé-ne-z J.E.N. -CSs'pañaLffelmut ElB'&l Kermff orscluings-zentrtim, Karlsrurte. CAlemanla).Página 2, Línea 37

Dice

50% He y 5)% Ar

Debe decir

50% He y 50% Ar

Página 3, Linea 3

Dice

5 mieras ( un)

Página 5, Línea 21

Dice

.donde T se da en °C y en

Debe decir

5 mieras ( Mm)

DeSé decir

• . donde T se da en °C y ^ en 1/°C

Página 7, Expresión' C 2.3)

Dice

ldT

D.eEe decir -

di

ldT

Página 8, Expresión C2.6)

Dice

T - T

T

T_ CT S Tl"~T dTD O

De5e decir

' T ) = T- Tct D -CTO, T) dT

Página 18, Expresión (4.4)

Dice

T 1727°C y

Página 18. Expresión (4.5)

Dice

1127°C T 1727°C

Debe decir.

T )> 17-27°C y

Debe decir

1127°G< T ¿- 1727°C

Página 18, Expresión (4.6)

Dice

( ó b') = x Pu1-s Pu

Página 20, Expresión (4.7)

Dice

- - nG xPu

Debe decir

= - nD ( dxPudr

JPu

Página 50 -

Dice

( 85% He - 14% Ars

y vaina de 5 um

Página 53

Dice

a o / 5 / .

Página 70

Dice

( del cual 86,4% Y-235)

Pu

Debe decir

a ( ó b) a'(ó b') =4 . x

Pu1-x

. a (ó b)Pu

dT

RT dr

dT

RT' dr

m

Debe decir

85% He - 15% Ar

y vaina de 5 A

Debe decir

Debe decir

(del cual 86,4% U-235)

P á g i n a 8 , E x p r e s i ó n ( 2 . 7 )

D i c e

1 ( T ) = 1 . ( 1 + °< (T , T )o l o ( T-T )o

Debe decir

1 ( T ) = 1 Q . ( 1 + T Q , T ) . C T - T Q )

Página 9, Expresión ( 2.8)

Dice

T Q .T) = (9,45 e

T/°C . 10~6/°C

'Debe decir

-Q,Q034.Pu

(T T) = i 9 45 e »«uvjt .r

T/°c) . 10"5/°C

Página 13, Expresión ( 3.1)

Dice

s = x exp C

Debe decir

Rc

I • •

"f

x = XQ. exp ^--g- C r

Página 13, Línea 6

Dice Debe . decir

Página 13, línea 7

Dice

Página 15, Línea 36

Dice

DéBe decir

Qv

Debe decir

)