專利名稱:金屬的純化的制作方法
金屬的純化
本發(fā)明涉及金屬的純化。特別是，盡管不是全部地，其涉及從一種或多種伴生雜質(zhì)(accompanying impurities)中分離具體的多價(jià)金屬物質(zhì)的組合物和方法。
同位素Mo-99從包含核裂變產(chǎn)物的混合物的水溶液的分離可用于闡述本發(fā)明的背景。Mo-99是由于涉及鈾的核裂變過(guò)程產(chǎn)生的同位素中的一種。在所有產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物中，Mo-99是特別感興趣的，因?yàn)镸o-99隨后的放射性衰變產(chǎn)物是99mTc,其用于醫(yī)藥，例如用于診斷器官衰竭和用于治療腫瘤。
然而，當(dāng)處理包含Mo-99的裂變產(chǎn)物混合物的分離時(shí)，重要的是所有方法步驟盡可能快和有效地進(jìn)行，因?yàn)镸o-99同位素迅速衰變。Mo-99衰變至99mTc的半衰期僅為66小時(shí)。而且，因?yàn)檫@種Mo-99的物理衰變特征使得僅有88. 6%的衰變的Mo-99原子形成99mTc。這意味著24小時(shí)后僅有78%的活性剩余；48小時(shí)后僅有60%剩余等。因此，獲得的Mo_99的產(chǎn)率取決于分離方法的速度和其效率，因?yàn)樵摲椒〞r(shí)間越長(zhǎng)，回收的剩余Mo-99就越少。因此，任何對(duì)該方法的改進(jìn)，即使看起是來(lái)輕微的，只要其可易于加入現(xiàn)有的分離方法中或 可替換現(xiàn)有的方法步驟，都是具有巨大商業(yè)價(jià)值的。
目前使用的從其它裂變產(chǎn)物分離Mo-99的方法描述于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(chǎn)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(chǎn)物一起通過(guò)吸附由MnO2床保持，而剩余的不需要的裂變產(chǎn)物和任意的陰離子物質(zhì)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(xì)的顆粒之前已通過(guò)液體沉積去除。這是因?yàn)樾∮?. 2_的顆粒能與不需要的裂變產(chǎn)物一起從柱洗掉，同時(shí)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(chǎn)率。
將含Mo-99的裂變產(chǎn)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。混合物完全添加后，將柱用更多硝酸和水洗滌。
將包含吸附的Mo-99的MnO2填充床溶于包含SCN_、S032_和Γ離子的2M硫酸溶液中。然后將所得溶液通過(guò)Chelex 100 柱(Bio-Rad Laboratories, Hercules, California,USA)(其為形成螯合物的離子交換器，其基于具有亞胺基二乙酸基團(tuán)(iminodiacetategroups)的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)，該柱已通過(guò)含相同離子的硫酸溶液預(yù)先調(diào)節(jié)。然后按先后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硫酸和水沖洗該裝載的柱。在這些條件下，形成鑰絡(luò)合物，[Mo-99 (SCN)6]'該絡(luò)合物選擇性被Chelex結(jié)合，將其從不需要的成分的溶液中移除，且有助于去除大多數(shù)Mo-99中的任何剩余雜質(zhì)。最終的Mo-99分離(即實(shí)現(xiàn)其從Chelex的移除)使用加熱至50°C的IM苛性鈉溶液進(jìn)行。該最終的堿化步驟將Chelex上的電荷從正電荷變?yōu)樨?fù)電荷，從而將其變?yōu)殛?yáng)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在堿性溶液中的常見(jiàn)形式。類似的分離/純化方法可用于其它多價(jià)金屬離子，特別是在酸性溶液中具有形成陰離子絡(luò)合物能力的過(guò)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填充床在溶解于硫酸溶液之前洗掉硝酸。
如上所述，任何在方法設(shè)計(jì)中能帶來(lái)有關(guān)分離速度或產(chǎn)率的更大功效的改進(jìn)都是有顯著商業(yè)價(jià)值的。
因此，根據(jù)本發(fā)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(quán)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(jù)權(quán)利要求
I的組合物，其中R為共聚物。
3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求
2的組合物，其中R為交聯(lián)的聚苯乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3的組合物，其中R為交聯(lián)的聚苯乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項(xiàng)的組合物，其中η= I。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項(xiàng)的組合物，其中該組合物為微粒。
8.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求
6的組合物，其中該組合物為微粒。
10.根據(jù)權(quán)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(zhì)中分離所需多價(jià)金屬物質(zhì)的方法，該方法包括 (i)將所需多價(jià)金屬物質(zhì)和伴生雜質(zhì)與根據(jù)權(quán)利要求
I至10中任一項(xiàng)的組合物接觸，并使所需多價(jià)金屬物質(zhì)與該組合物結(jié)合； ( )將MnO2和與其結(jié)合的所需多價(jià)金屬物質(zhì)溶解以形成其溶液；和(iii)將該溶液與絡(luò)合劑接觸并使該溶液能與式I化合物接觸，該式I化合物由于步驟( )的溶解而暴露。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的方法，其中步驟(iii)包括添加還原劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)選自Mn、Co、Ni、Pt、Mo和Fe。
14.根據(jù)權(quán)利要求
11的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)選自Co、Pb和Sn。
15.根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為Mo。
16.根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為Mo。
17.根據(jù)權(quán)利要求
11的方法,其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
18.根據(jù)權(quán)利要求
12的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
19.根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
20.根據(jù)權(quán)利要求
14的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
21.根據(jù)權(quán)利要求
15的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
22.根據(jù)權(quán)利要求
16的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為放射性同位素。
23.根據(jù)權(quán)利要求
15的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為Mo-99。
24.根據(jù)權(quán)利要求
16的方法，其中該所需多價(jià)金屬物質(zhì)為Mo-99。
25.根據(jù)權(quán)利要求
11至24中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟(ii)中，該MnO2和與其結(jié)合的所需多價(jià)金屬物質(zhì)溶于硫酸。
26.根據(jù)權(quán)利要求
11至24中任一項(xiàng)的方法，其中步驟(iii)中的絡(luò)合劑包括硫氰酸根離子。
27.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其中步驟(iii)中的絡(luò)合劑包括硫氰酸根離子。
28.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求
11至24中任一項(xiàng)的方法，其中不牢固的MnO2顆粒在步驟(i)之前去除。
30.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求
I至10中任一項(xiàng)的組合物在從一種或多種伴生雜質(zhì)中分離所需多價(jià)金屬物質(zhì)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(gè)Y獨(dú)立地為氫或負(fù)電荷；Z為氫或不存在；各個(gè)n獨(dú)立地為1、2、3、4、5或6；其中該MnO2與式(I)化合物結(jié)合以涂覆其表面。該組合物可用于從一種或多種伴生雜質(zhì)分離多價(jià)金屬物質(zhì)，如Mo。
文檔編號(hào)C01G39/00GKCN101802930 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200880106421
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2008年9月10日
發(fā)明者魯伊斯·A·M·M·巴波薩 申請(qǐng)人:馬林克羅特有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),