STUDIES ON THE SORPTION BEHAVIOURS OF Th(IV) AND
U(VI) FROM AQUEOUS SULPHATE SOLUTIONS USING
IMPREGNATED RESIN*

KHATAB, A.F.⁽¹⁾, SHETA, M.E.⁽²⁾, MAHFOUZ, M.G.⁽²⁾ and TOLBA, A.A.⁽²⁾

(1) Chemistry Department, Faculty of Science, Menoufiya University and (2) Nuclear Materials Authority, Production Sector, Cairo, Egypt.

Key words: Sorption of  Th(IV) and U(VI), Impregnated resin,  sulphate solutions .

دراسات على السلوك الإمتزازى للثوريوم الرباعى و اليورانيوم السداسى من محاليل الكبريتات باستخدام الراتنجات المحملة بالمذيبات العضوية

أحمد فهمى خطاب و محمد السيد شتى و محمد جمال محفوظ و أحمد عطاالله طلبه

خلاصـــة

تم دراسة السلوك الإمتزازى للثوريوم الرباعى واليورانيوم السداسى من محاليل الكبريتات وذلك باستخدام الراتنجات المحملة بالمذيبات العضوية والتى تم تحضيرها عن طريق نقع راتنج خامل كدعامة بوليميرية فى محلول المذيب العضوى (محلول التحميل) حتى يتشبع الراتنج والهدف من ذلك هو عمل مراكز نشطة على سطح الراتنج ذات اختيارية لبعض العناصر. تم استخدام امبرليت XAD-4  المحمل بدوديسيل امين و ثلاثى أوكتيل أمين للعمل كراتنجات ذات اختيارية  لفصل الثوريوم الرباعى واليورانيوم السداسى ، على الترتيب ، من المحاليل المائية لحمض الكبريتيك.

تبين من النتائج ان الزمن اللازم لحدوث عملية الإمتزاز هو90 و  60 دقيقة للثوريوم و اليورانيوم ، على الترتيب ، و ان إمتزاز الثوريوم يكون مرتفع عند الأس الهيدروجينى 3.7 الى4.3 للثوريوم ومن 4.3 الى 5.2 لليورانيوم. تم حساب سعة التشبع للراتنج عن طريق استخدام طريقة الرج و وجدت 0.031 و0.033  ملى مول/جرام للثوريوم واليورانيوم ، على الترتيب. وتم استخدام حمض النيتريك بتركيز 2 مولر لعملية اعادة تنشيط الراتنج واسترجاع الثوريوم واستخدام حمض الهيدروكلوريك بتركيز 0.1 مولر لعملية استرجاع اليورانيوم.

ABSTRACT

The sorption behaviours of thorium (IV) and uranium (VI) from aqueous sulphate solutions have been studied using n-dodecylamine and tri-n-octylamine (TOA) dissolved in benzene and impregnated onto amberlite XAD-4 (styrene-divinyl benzene copolymer). The sorption behaviours were evaluated as a function of free acidity, salting out effect, pH value, equilibrium time, V/m ratio, initial metal ion concentration, loaded amine concentration and sorption temperature. The equilibrium time for Th(IV) and U(VI) sorption from aqueous sulphate solution was found to be 90 and 60 minutes, respectively. The sorption of Th(IV) was quantitatively at pH range 3.7-4.3 and at 4.3-5.2 for U(VI). The sorption capacity of the impregnated resin was determined by batch method and it was found to be 0.031 and 0.033 mmol/g for Th(IV) and U(VI), respectively. Elution of  Th(IV) from thorium-loaded impregnated resin was quantitatively achieved by using 2 mol/l HNO₃ and by using 0.1 mol/l HCl for U(VI).