ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2019-11-20-25ekip-1387Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSСорбенты на основе фосфатов и сложных оксидов титана(IV) для дезактивации жидких радиоактивных отходовSorbents Based on the Phosphates and Complex Oxides of Titanium(IV) for Decontamination of Liquid Radioactive WasteКорнейковР.И.KorneikovR.I.

канд. техн. наук, науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Research Scientist

podpiska@kalvis.ruИваненкоВ.И.IvanenkoV.I.

д-р техн. наук, зав. лабораторией

Dr. Sci. (Eng.), Head of Laboratory

podpiska@kalvis.ruВладимироваС.В.VladimirovaS.V.

вед. инженер

Leading Engineer

podpiska@kalvis.ruЖаровН.В.ZharovN.V.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruИнститут химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. ТананаеваРоссияTananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences" Science Centre of Russian Academy of SciencesRussian Federation20191511201923112025Copyright © ООО "Калвис", 20192019ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1387

Показана перспективность использования сорбентов на основе оксогидроксофосфатов титана(IV) для извлечения 134 Cs, 137Сs и 90Sr из растворов, близких по составу к морской воде. Определены оптимальные условия применения сорбентов, обеспечивающие эффективное совместное извлечение 134Cs, 137Сs и 90Sr в присутствии фоновых макрокомпонентов. Модифицирование сорбентов способствует повышению их сорбционных свойств. Установлено, что титанатные иониты представляют интерес для избирательного извлечения 90Sr. Определены оптимальные условия их применения. Термическая обработка отработанных сорбентов обеспечивает надежную иммобилизацию радиоактивного сорбата. Проведена апробация титанофосфатных сорбентов при дезактивации жидких радиоактивных отходов. Показана эффективность их использования.

The prospects of using of sorbents based on oxohydroxophosphate titanium(IV) to extract 134 Cs,137Cs and 90Sr from solutions close in composition to sea water have shown. The optimal conditions for the use of sorbents providing effective joint extraction of 134,137Cs and 90Sr in the presence of background macro components were determined. Modification of sorbents improves their sorption properties. It was established that the titanate ion exchangers are of interest for selective extraction of 90Sr. Optimum conditions of their application was defined. Heat treatment of waste sorbents provides reliable immobilization of radioactive sorbate. The titanium ortophosphate sorbents was tested for decontamination of liquid radioactive waste. The efficiency of their use is shown.

ионный обменгидрофосфаты оксотитана(IV)титанаты натриярадионуклидыдезактивацияion exchangehydrophosphates of oxotitanium(IV)titanate of sodiumradionuclidesdecontaminationReferencesВишняков Ю.М., Малышев С.П., Пчелинцев В.М., Хорошев В.Г. Малогабаритная станция комплексной переработки жидких радиоактивных отходов. Судостроение. 1999. № 3. С. 44—48.Вишняков Ю.М., Малышев С.П., Пчелинцев В.М., Хорошев В.Г. Малогабаритная станция комплексной переработки жидких радиоактивных отходов. Судостроение. 1999. № 3. С. 44—48.Abdel-Karima A.M., Zaki A.A., Elwana W. et al. Experimental and modeling investigations of cesium and strontium adsorption onto clay of radioactive waste disposal. Applied Clay Science. 2016. № 132. 133. Р. 391—401.Abdel-Karima A.M., Zaki A.A., Elwana W. et al. Experimental and modeling investigations of cesium and strontium adsorption onto clay of radioactive waste disposal. Applied Clay Science. 2016. № 132. 133. Р. 391—401.Mansy M.S., Hassana R.S., Selima Y.T. et al. Evaluation of synthetic aluminum silicate modified by magnesia for the removal of 137Cs, 60Co and 152+154Eu from low-level radioactive waste. Applied Radiation and Isotopes. 2017. № 130. Р. 198—205.Mansy M.S., Hassana R.S., Selima Y.T. et al. Evaluation of synthetic aluminum silicate modified by magnesia for the removal of 137Cs, 60Co and 152+154Eu from low-level radioactive waste. Applied Radiation and Isotopes. 2017. № 130. Р. 198—205.Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов. М., ДеЛи принт, 2008. 516 с.Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов. М., ДеЛи принт, 2008. 516 с.Розен А.М., Захаркин Б.С., Николотова З.И. и др. Бидентатные экстрагенты для глубокого извлечения актиноидов из высокоактивных отходов. Тр. 15 Менделеевского съезда по общей и приклад. химии. 1993. Т. 3. С. 124—125.Розен А.М., Захаркин Б.С., Николотова З.И. и др. Бидентатные экстрагенты для глубокого извлечения актиноидов из высокоактивных отходов. Тр. 15 Менделеевского съезда по общей и приклад. химии. 1993. Т. 3. С. 124—125.Милютин В.В. Физико-химические методы извлечения радионуклидов из жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Автореф. дис. ... докт. хим. наук. М., 2008. 49 с.Милютин В.В. Физико-химические методы извлечения радионуклидов из жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Автореф. дис. ... докт. хим. наук. М., 2008. 49 с.Awual Md.R., Yaita T., Shiwaku H. Design a novel optical adsorbent for simultaneous ultra-trace cerium(III) detection, sorption and recovery. Chemical Engineering Journal. 2013. №228. Р. 327—335.Awual Md.R., Yaita T., Shiwaku H. Design a novel optical adsorbent for simultaneous ultra-trace cerium(III) detection, sorption and recovery. Chemical Engineering Journal. 2013. №228. Р. 327—335.Sen Gupta S.K., Rimpelainen S. Liquid Radwaste Processing with Spiral-Wound Reverse Osmosis. Ultrapure Water. 1997. V. 14. № 1. Р. 32—39.Sen Gupta S.K., Rimpelainen S. Liquid Radwaste Processing with Spiral-Wound Reverse Osmosis. Ultrapure Water. 1997. V. 14. № 1. Р. 32—39.Elghniji K., Saad M.E.K., Araissi M., Elaloui E., Moussaoui Y. Chemical modification of TiO2 by H2PO4—/HPO42- anions using the sol-gel route with controlled precipitation and hydrolysis: enhancing thermal stability. Materials Science-Poland. 2014. V. 32. № 4. Р. 617—625.Elghniji K., Saad M.E.K., Araissi M., Elaloui E., Moussaoui Y. Chemical modification of TiO2 by H2PO4—/HPO42- anions using the sol-gel route with controlled precipitation and hydrolysis: enhancing thermal stability. Materials Science-Poland. 2014. V. 32. № 4. Р. 617—625.Ortiz-Oliveros H.B., Flores-Espinosa R.M., Ordonez- Regil E., Fernandez-Valverde S.M. Synthesis of a- Ti(HPO4)2·H2O and sorption of Eu (III). Chemical Engineering Journal. 2014. V. 236. Р. 398—405.Ortiz-Oliveros H.B., Flores-Espinosa R.M., Ordonez- Regil E., Fernandez-Valverde S.M. Synthesis of a- Ti(HPO4)2·H2O and sorption of Eu (III). Chemical Engineering Journal. 2014. V. 236. Р. 398—405.García-Glez J., Trobajo C., Khainakov S.A., Amghouz Z.a-Titanium phosphate intercalated with propylamine: An alternative pathway for efficient europium(III) uptake into layered tetravalent metal phosphates. Arabian Journal of Chemistry. 2017. № 10. Р. 885—894.García-Glez J., Trobajo C., Khainakov S.A., Amghouz Z.a-Titanium phosphate intercalated with propylamine: An alternative pathway for efficient europium(III) uptake into layered tetravalent metal phosphates. Arabian Journal of Chemistry. 2017. № 10. Р. 885—894.Baig U., Khan Rao R.A., Khan A.A., Sanagi M.M., Gondal M.A. Removal of carcinogenic hexavalent chromium from aqueous solutions using newly synthesized and characterized polypyrrole — titanium(IV) phosphate nanocomposite. Chemical Engineering Journal. 2015. V. 280. Р. 494—504.Baig U., Khan Rao R.A., Khan A.A., Sanagi M.M., Gondal M.A. Removal of carcinogenic hexavalent chromium from aqueous solutions using newly synthesized and characterized polypyrrole — titanium(IV) phosphate nanocomposite. Chemical Engineering Journal. 2015. V. 280. Р. 494—504.Khainakova O.A., Espina A., Trobajo C., Khainakov S.A., Garcia J.R., Bortun A.I. Ion-exchange properties of a novel layered titanium(IV) phosphate. Studies in Surface Science and Catalysis. 2002. V. 144. Р. 701—708.Khainakova O.A., Espina A., Trobajo C., Khainakov S.A., Garcia J.R., Bortun A.I. Ion-exchange properties of a novel layered titanium(IV) phosphate. Studies in Surface Science and Catalysis. 2002. V. 144. Р. 701—708.Иваненко В.И., Локшин Э.П., Корнейков Р.И., Калинников В.Т. Повышение эффективности титанофосфатных сорбентов модифицированием катионами переходных металлов. ДАН. 2011. Т. 439. № 4. С. 493—495.Иваненко В.И., Локшин Э.П., Корнейков Р.И., Калинников В.Т. Повышение эффективности титанофосфатных сорбентов модифицированием катионами переходных металлов. ДАН. 2011. Т. 439. № 4. С. 493—495.Клугман И.Ю. Эквивалентная электропроводность водных растворов электролитов типа 1:1. Предпосылки к новой теории. Электрохимия. 1999. Т. 35. № 1. С. 85—92.Клугман И.Ю. Эквивалентная электропроводность водных растворов электролитов типа 1:1. Предпосылки к новой теории. Электрохимия. 1999. Т. 35. № 1. С. 85—92.Хорн Р. Морская химия (структура воды и химия гидросферы). М., Мир, 1972. 400 с.Хорн Р. Морская химия (структура воды и химия гидросферы). М., Мир, 1972. 400 с.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1967. 390 с.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1967. 390 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.