"Separação e recuperação de Chumbo-208 dos resíduos de Tório e Terras Raras gerados na Unidade Piloto de purificação de Nitrato de Tório" [thesis]

José Antonio Seneda
Aos Mentores de minha vida profissional, social e espiritual. "in memorium" meus agradecimentos. AGRADECIMENTOS Ao Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, pela possibilidade de concretizar este trabalho. Ao Dr. Alcídio Abrão pela sua orientação, consideração e paciência, sem o qual não seria possível a realização desta Tese de Doutorado. Aos meus Incentivadores(as) que ajudaram nas adversidades para a realização deste trabalho Drs(as) Hanna pela disposição de averiguar e
more » ... averiguar e comentar esta Tese. Aos membros da Comissão de Pós Graduação e corpo administrativo, grupos da bibilioteca, manutenção ( Takeshi, João, Ricardo e Pedro) e apoio ( Marta e Eleosmar) e ao grupo do Centro de Química e Meio Ambiente. A firma Rohm and Haas Química LTDA, Eng. Osmar Cunha, pelo fornecimento das resinas e informações técnicas. SEPARAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE CHUMBO-208 DOS RESÍDUOS DE TÓRIO E TERRAS RARAS GERADOS NA UNIDADE PILOTO DE PURIFICAÇÃO DE NITRATO DE TÓRIO José Antonio Seneda RESUMO O Brasil tem uma longa tradição na tecnologia do tório, desde a abertura do principal mineral, a monazita, até compostos de pureza grau nuclear, com reservas minerais estimados em 1.200.000 ton -ThO 2 . Como conseqüência desta produção, foi acumulado um resíduo produzido na unidade piloto de purificação de nitrato de tório, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, mais de 25 toneladas ao longo das últimas três décadas, proveniente dos rafinados e soluções de lavagem do processo de extração por solventes, conhecido como RETOTER. Sua composição, um hidróxido, contendo tório, terras raras e impurezas menores, incluindo o chumbo-208 do decaimento do 232 Th, com abundância isotópica em 88,34 %, enriquecido naturalmente ao longo das eras geológicas. Neste trabalho são discutidos os estudos dos principais parâmetros do processo de recuperação deste chumbo, 0,42 % em massa no RETOTER seco, utilizando-se a técnica de troca iônica com resinas aniônicas em meio clorídrico. A abundância isotópica do chumbo foi analisada por espectrometria de massa termoiônica (TIMS) e de alta resolução (ICPMS), e com os dados calculou-se a secção de choque de captura para nêutrons térmicos. O valor resultante foi de s ? o = 14,6 +/-0,7 mb diferentemente do chumbo natural de s ? o = 174,2 +/-7,0 mb. Estudos preliminares de recuperação do tório e terras raras neste resíduo também foram apresentados. ABSTRACT Brazil has a long tradition in thorium technology, from mineral dressing (monazite) to the nuclear grade thorium compounds. The estimate reserves are 1200,000. ton of ThO 2 . As a consequence from the work of thorium purification pilot plant at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, about 25 ton of a sludge containing thorium and rare earths was accumulated. It comes as a raffinate and washing solutions from thorium solvent extraction. This sludge, a crude hydroxide named RETOTER contains thorium, rare earths and minor impurities including the radiogenic lead-208, with abundance 88.34 %. This work discusses the results of the studies and main parameters for its recovery by anionic ion exchange technique in the hydrochloric system. The isotope abundance of this lead was analyzed by high resolution mass spectrometer (ICPMS) and thermoionic mass spectrometer (TIMS) and the data was used to calculate the thermal neutron capture cross section. The value of s ? o = 14.6 +/-0.7 mb was found, quite different from the s ? o = 174.2 +/-7.0 mb measure cross section for the natural lead. Preliminary study for the thorium and rare earths separation and recovery was discussed as well.
doi:10.11606/t.85.2006.tde-04062007-160337 fatcat:wgk5kblm5naljffdu736efhryq