كتب ion exchange in mineral separation
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
التبادل الأيوني في فصل المعادن (معلومة)
عمليات التبادل الأيوني تستخدم لفصل وتنقية المعادن (أو الفلزات)، بما في ذلك فصل البلوتونيوم واليورانيوم والأكتينيدات الأخرى، بما فيها الثوريوم، واللانثانوم، والنيوديميوم، والإتيربيوم، والساماريوم، واللوتيشيوم، عن بعضها البعض وعن غيرها من اللانثانيدات.
هناك نوعان من سلسلة من المعادن الأرضية النادرة، هما اللانثينيدات والأكتينيدات. أعضاء كل عائلة متشابهة جدا في الخصائص الكيميائية والفيزيائية. وكانت عملية التبادل الأيوني ولسنوات عديدة هي الطريقة العملية الوحيدة لفصل المعادن الأرضية النادرة بكميات كبيرة. وقد تم تطوير هذا التطبيق في أربعينات القرن العشرين من قبل فرانك سبيدنغ (Frank Spedding). بعد ذلك، وقد حلت عملية استخلاص المحاليل (solvent extraction) محل راتنجات التبادل الأيوني باستثناء العمليات التي تستهدف إنتاج منتجات عالية النقاء.
ومن أهم العمليات هي عملية بيوركس (PUREX) (عملية استخلاص البلوتونيوم-اليورانيوم) التي تستخدم لفصل البلوتونيوم واليورانيوم من منتجات الوقود المستنفد من المفاعلات النووية، ثم التخلص من الفضلات. بعدها، فسيتم توفير البلوتونيوم واليورانيوم ليكونان مواد لإنتاج الطاقة النووية، مثل وقود للمفاعلات وكأسلحة نووية.
وتستخدم عملية التبادل الأيوني أيضا في فصل مجموعات أخرى من عناصر كيميائية متشابهة جدا، مثل الزركونيوم والهافنيوم، وهي بالمناسبة أيضا مهمة جدا بالنسبة للصناعة النووية. الزركونيوم عمليا مادة شفافة للنيوترونات الحرة، وتستخدم في بناء مفاعلات نووية، ولكن الهافنيوم لديه قابلية امتصاص قوية جدا للنيوترونات، وتستخدم في قضبان التحكم في المفاعلات.
