Feinsttrennung von Europium und Gadolinium unter Nutzung des Ionenaustausches am festen Strontiumsulfat

Abstract

Ein bedeutendes Problem bei der Herstellung hochreinen Gadoliniums ist die Entfernung von Europium-Spuren. Die Kombination von elektrochemischer Reduktion zu Eu²⁺ und dessen Adsorption an einem frisch hergestellten SrSO₄- Niederschlag erweist sich als hochwirksame Methode. Im Labormaβstab konnten Verunreinigungen von 20—100 ppm Europium aus Gadoliniummengen zwischen 8 und 30 g bis auf einen Endwert von < 1 ppm nach Elektrolyse an einer Hg-Elektrode bei < −460 mV in Gegenwart von 500–1200 mg SrSO₄ nach 25 Stunden Behandlungszeit reduziert werden. Alle anderen Verunreinigungen, einschlieβlich Sr²⁺, wurden in einem zweiten Schritt mittels Ionenaustausch-chromatographie entfernt. Der Abreicherungseffekt wurde unter Verwendung der Isotope Eu-152/Eu-154 kontrolliert.

An important problem in the preparation of crystal-grade gadolinium consists in the removal of trace amounts of europium. A combination of electroreduction to Eu²⁺ with the adsorption on fresh-precipitated SrSO₄ has been proved to be a highly efficient method. In laboratory scale experiments Eu impurities in the range of 20–100 ppm could be seperated from 8–30 g amounts of Gd to a final content of less than 1 ppm by electrolysis on a Hg-pole at < −460 mV/SOE in the presence of about 500–1200 mg SrSO₄ in a 25 hours treatment. All other impurities including some remaining Sr²⁺ have been removed in a second step by ion-exchange chromatography. The purification effect was checked by using the radioactive indicators Eu-152/Eu-154.

Keywords:

• chromatography
• electrodeposition
• europium isotopes
• gadolinium
• purification
• rare earths
• separation processes