金屬的純化的製作方法

2023-06-24 04:09:51 1

專利名稱:金屬的純化的製作方法
金屬的純化
本發明涉及金屬的純化。特別是，儘管不是全部地，其涉及從一種或多種伴生雜質(accompanying impurities)中分離具體的多價金屬物質的組合物和方法。
同位素Mo-99從包含核裂變產物的混合物的水溶液的分離可用於闡述本發明的背景。Mo-99是由於涉及鈾的核裂變過程產生的同位素中的一種。在所有產生的裂變產物中，Mo-99是特別感興趣的，因為Mo-99隨後的放射性衰變產物是99mTc,其用於醫藥，例如用於診斷器官衰竭和用於治療腫瘤。
然而，當處理包含Mo-99的裂變產物混合物的分離時，重要的是所有方法步驟儘可能快和有效地進行，因為Mo-99同位素迅速衰變。Mo-99衰變至99mTc的半衰期僅為66小時。而且，因為這種Mo-99的物理衰變特徵使得僅有88. 6%的衰變的Mo-99原子形成99mTc。這意味著24小時後僅有78%的活性剩餘；48小時後僅有60%剩餘等。因此，獲得的Mo_99的產率取決於分離方法的速度和其效率，因為該方法時間越長，回收的剩餘Mo-99就越少。因此，任何對該方法的改進，即使看起是來輕微的，只要其可易於加入現有的分離方法中或 可替換現有的方法步驟，都是具有巨大商業價值的。
目前使用的從其它裂變產物分離Mo-99的方法描述於US 5，508，010和Sameh(Production of Fission Mo-99 from LEU Uranium Silicide TargetMaterials,Invited Papers on 2000 Symposium on Isotope and RadiationApplications,2000年5月 18-20 日，Institute of Nuclear Energy Research, Taiwan)。其涉及將包含 Mo_99 和其它裂變產物的混合物的水溶液與二氧化錳(MnO2)的填充床接觸。該Mo-99 (以[99MoO2]2+形式)與一些其它裂變產物一起通過吸附由MnO2床保持，而剩餘的不需要的裂變產物和任意的陰離子物質隨著水溶液一起去除。
US 5，508, 010中的填充床使用的MnO2具有的顆粒尺寸為0. 2-0. 5mm，其中任何較細的顆粒之前已通過液體沉積去除。這是因為小於0. 2_的顆粒能與不需要的裂變產物一起從柱洗掉，同時攜帶一些靶Mo-99。這種附著在小MnO2顆粒上的Mo_99的損失降低Mo_99
的最終產率。
將含Mo-99的裂變產物的混合物添加至在3M硝酸溶液，或2M硝酸鈉和IM硝酸溶液中的MnO2填充床。混合物完全添加後，將柱用更多硝酸和水洗滌。
將包含吸附的Mo-99的MnO2填充床溶於包含SCN_、S032_和Γ離子的2M硫酸溶液中。然後將所得溶液通過Chelex 100 柱(Bio-Rad Laboratories, Hercules, California,USA)(其為形成螯合物的離子交換器，其基於具有亞胺基二乙酸基團(iminodiacetategroups)的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)，該柱已通過含相同離子的硫酸溶液預先調節。然後按先後順序用包含硫氰酸根(rhodanide)(即硫氰酸根(thiocyanate))和亞硫酸根離子的2M硫酸和水衝洗該裝載的柱。在這些條件下，形成鑰絡合物，[Mo-99 (SCN)6]'該絡合物選擇性被Chelex結合，將其從不需要的成分的溶液中移除，且有助於去除大多數Mo-99中的任何剩餘雜質。最終的Mo-99分離(即實現其從Chelex的移除)使用加熱至50°C的IM苛性鈉溶液進行。該最終的鹼化步驟將Chelex上的電荷從正電荷變為負電荷，從而將其變為陽離子交換劑，而不是陰離子交換劑。因此該含Mo的陰離子以[Mo04]2_洗脫，該[MoO4]2-為Mo在鹼性溶液中的常見形式。類似的分離/純化方法可用於其它多價金屬離子，特別是在酸性溶液中具有形成陰離子絡合物能力的過渡金屬離子。
重要地是,該Chelex必須不能與硝酸根(nitrates)接觸，因此需要包含Mo_99的MnO2填充床在溶解於硫酸溶液之前洗掉硝酸。
如上所述，任何在方法設計中能帶來有關分離速度或產率的更大功效的改進都是有顯著商業價值的。
因此，根據本發明，提供包含以下的固體組合物
-MnO2 ;和
-通式⑴表示的化合物
權利要求
1.固體組合物，其包含
-MnO2 ;和 -通式(I)表示的化合物
2.根據權利要求
I的組合物，其中R為共聚物。
3.根據權利要求
2的組合物，其中R為苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，或其衍生物。
4.根據權利要求
2的組合物，其中R為交聯的聚苯乙烯。
5.根據權利要求
3的組合物，其中R為交聯的聚苯乙烯。
6.根據權利要求
1-5中任一項的組合物，其中η= I。
7.根據權利要求
1-5中任一項的組合物，其中該組合物為微粒。
8.根據權利要求
7的組合物,其包含約O.Imm至O. 5mm尺寸的顆粒。
9.根據權利要求
6的組合物，其中該組合物為微粒。
10.根據權利要求
9的組合物,其包含約O.Imm至O. 5mm尺寸的顆粒。
11.從一種或多種伴生雜質中分離所需多價金屬物質的方法，該方法包括 (i)將所需多價金屬物質和伴生雜質與根據權利要求
I至10中任一項的組合物接觸，並使所需多價金屬物質與該組合物結合； ( )將MnO2和與其結合的所需多價金屬物質溶解以形成其溶液；和(iii)將該溶液與絡合劑接觸並使該溶液能與式I化合物接觸，該式I化合物由於步驟( )的溶解而暴露。
12.根據權利要求
11的方法，其中步驟(iii)包括添加還原劑。
13.根據權利要求
12的方法，其中該所需多價金屬物質選自Mn、Co、Ni、Pt、Mo和Fe。
14.根據權利要求
11的方法，其中該所需多價金屬物質選自Co、Pb和Sn。
15.根據權利要求
12的方法，其中該所需多價金屬物質為Mo。
16.根據權利要求
13的方法，其中該所需多價金屬物質為Mo。
17.根據權利要求
11的方法,其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
18.根據權利要求
12的方法，其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
19.根據權利要求
13的方法，其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
20.根據權利要求
14的方法，其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
21.根據權利要求
15的方法，其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
22.根據權利要求
16的方法，其中該所需多價金屬物質為放射性同位素。
23.根據權利要求
15的方法，其中該所需多價金屬物質為Mo-99。
24.根據權利要求
16的方法，其中該所需多價金屬物質為Mo-99。
25.根據權利要求
11至24中任一項的方法，其中在步驟(ii)中，該MnO2和與其結合的所需多價金屬物質溶於硫酸。
26.根據權利要求
11至24中任一項的方法，其中步驟(iii)中的絡合劑包括硫氰酸根離子。
27.根據權利要求
25的方法，其中步驟(iii)中的絡合劑包括硫氰酸根離子。
28.根據權利要求
12的方法，其中步驟(iii)中的還原劑選自碘離子、亞硫酸根離子、金屬鋅、金屬鋁及其組合。
29.根據權利要求
11至24中任一項的方法，其中不牢固的MnO2顆粒在步驟(i)之前去除。
30.根據權利要求
25的方法，其中不牢固的MnO2顆粒在步驟(i)之前去除。
31.根據權利要求
26的方法，其中不牢固的MnO2顆粒在步驟(i)之前去除。
32.根據權利要求
27的方法，其中不牢固的MmO2顆粒在步驟(i)之前去除。
33.根據權利要求
28的方法，其中不牢固的MnO2顆粒在步驟(i)之前去除。
34.根據權利要求
I至10中任一項的組合物在從一種或多種伴生雜質中分離所需多價金屬物質中的用途。
專利摘要
固體組合物，其包含MnO2；和通式(I)表示的化合物，其中R為聚合物；各個Y獨立地為氫或負電荷；Z為氫或不存在；各個n獨立地為1、2、3、4、5或6；其中該MnO2與式(I)化合物結合以塗覆其表面。該組合物可用於從一種或多種伴生雜質分離多價金屬物質，如Mo。
文檔編號C01G39/00GKCN101802930 B發布類型授權 專利申請號CN 200880106421
公開日2013年1月30日 申請日期2008年9月10日
發明者魯伊斯·A·M·M·巴波薩 申請人:馬林克羅特有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),