Сорбция катионов тяжелых металлов и радионуклидов из водных сред новым синтетическим цеолитоподобным сорбентом

22.03.2017 2017 - №01 Применение ядерных методов и средств

А.С. Шилина В.Д. Бахтин С.Б. Бурухин С.Р. Асхадуллин

https://doi.org/10.26583/npe.2017.1.11

Для контроля и очистки водных сред АЭС используются дорогие традиционные сорбционные материалы. Предлагается новый синтетический алюмосиликатный цеолитоподобный сорбент, способный эффективно очищать водные среды как АЭС, так и других предприятий атомно-промышленного комплекса. Особое значение имеют такие свойства сорбента, как термо-, радиационно- и химическая стойкость, позволяющие вести очистку горячих водных сред без их предварительного охлаждения на АЭС. Сорбент синтезируют из недорого сырья, выпускаемого отечественной промышленностью, неэнергозатратным способом в одну технологическую стадию. Получаемый продукт обладает высокой удельной поверхностью ~ 1000 м2/г, высокой термической и химической стойкостью, выдерживает температуры вплоть до 650°C с сохранением физико-химических и сорбционных свойств, устойчив к агрессивным средам, дозы радиации 5 – 10 МГр не оказывают влияния на его структуру и сорбционные возможности. Сорбент проявляет высокую склонность к сорбции катионов тяжелых металлов и радионуклидов. Сорбционные емкости составляют для Ni2+ – 140, Cu2+ – 160, Fe3+ – 560, Cr3+ – 110, Cs+ – 2000, Sr2+ – 226 мг/г. Коэффициент очистки по 137Сs из жидких радиоактивных отходов (ЖРО) – 2.6. Для утилизации отработанного сорбента достаточно выдержать его два – три часа при температуре 700 – 800°С. При этом материал сильно компактируется, меняя показатель насыпной плотности с 0.2 до 2.5 г/см3, и оплавляется с закупоркой пор. Предполагается, что новый сорбент может применяться на всех предприятиях, в жизненных циклах которых используется комплексная водоочистка.

Ссылки

1. Рощектаев Б.М. Водно-химический режим АЭС с реакторами ВВЭР-1000 и РБМК-1000: Учебное пособие. – М.: НИЯУ МИФИ. – 2010. – 132 с.
2. Мясоедова Г.В. // Российский химический журнал (журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). – 2005. – Т. 49. – № 2. – С. 72-75.
3. Коростелев Д.П. Обработка радиоактивных вод и газов на АЭС. // Библиотека эксплуатационника АЭС; вып. 24. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 152 с.
4. Мясоедова Г.В., Никашина В.А. Сорбционные материалы для извлечения радионуклидов из водных сред. // Российский химический журнал. – 2006. – Т. 50. – № 5. – С. 55-61.
5. Молочникова Н.П., Мясоедова Г.В., Тананаев И.Г. Сорбционные материалы // Радио-химия. – 2003. – Т. 45. – № 6. – С. 546-548.
6. Милютин В.В., Гелис В.М., Ершов Б.Г., Селиверстов А.Ф. Изучение влияния органических комплексообразующих и поверхностно-активных веществ на соосаждение радионуклидов цезия с осадком ферроцианида никеля // Радиохимия. – 2008. – Т. 50. – № 1. – С. 60-61.
7. Милютин В.В., Гелис В.М. Определение оптимальных условий соосаждения радионуклидов цезия с осадком ферроцианида никеля // Радиохимия. – 2008. – Т. 50. – № 1. – С. 57-59.
8. Гелис В.М., Чувелева Э.А., Маслова Г.Б., Фирсова Л.А., Милютин В.В., Харитонов О.В., Кудрявцева СП., Козлитин Е.А.Современные сорбционно-хроматографические методы извлечения и разделения радионуклидов. / В кн: Современные проблемы физической химии. – М.: Граница. – 2005. – С.633– 650.
9. Милютин В.В. Физико-химические методы извлечения радионуклидов из жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. / Автореферат на соискание ученой степени доктора химических наук. Москва, 2008 г.
10. Кокотов, Ю.А.,Золотарев П.П., Елькин Г.Э. Теоретические основы ионного обмена. – Л.: Химия. – 1986. – 280 с.
11. Милютин В.В., Гелис В.М., Некрасова Н.А. Сорбция радионуклидов Cs, Sr, U и Pu на природных и модифицированных глинах // Радиохимия. – 2012. – Т. 54. – №1. – С. 71-74.
12. Милинчук В.К., Шилина А.С. Патент РФ на изобретение № 2402486. Бюл. № 30. 2010 г.
13. Шилина А.С., Милинчук В.К. Сорбционные свойства нового типа алюмосиликатного сорбента. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2008. – № 3. – С. 24-30.
14. Шилина А.С., Милинчук В.К. Исследование сорбционных свойств термостойкого алюмосиликатного сорбента // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2009. – № 3. – С. 58-65.
15. Шилина А.С., Милинчук В.К. Сорбционная очистка природных и промышленных вод от катионов тяжелых металлов и радионуклидов новым типом высокотемпературного алюмосиликатного адсорбента // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2010. – Т. 10. – Вып. 2. – С. 237-245.
16. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. – СПб.: Лань, 2003. – 336 с.
17. Фадеева В.И., Шеховцова Т.Н., Иванов В.М. Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учеб. пособие для вузов. / Под ред. Ю.А. Золотова – М.: Высшая школа, 2001. – 463 с.
18. Лидин Р.А. Неорганическая химия в реакциях. Справочник. – М.: Химия. – 2007. – 350 с.
19. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. – М.: Мир. – 1976. –781 с.
20. Кубасов А.А. Цеолиты – кипящие камни // Саровский обозревательный журнал. –
21. – № 7. – С .70 -76.

сорбция адсорбент радионуклиды цезий стронций сорбционная емкость тяжелые металлы водоподготовка утилизация

Ссылка для цитирования статьи: Шилина А.С., Бахтин В.Д., Бурухин С.Б., Асхадуллин С.Р. Сорбция катионов тяжелых металлов и радионуклидов из водных сред новым синтетическим цеолитоподобным сорбентом. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 1. – С. 116-126. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.1.11 .