Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

магнийаммонийфосфата (ФД-2), что обусловлено щелочными свойствами поверхности. Установлена высокая сорбционная селективность сорбента ФД-2 по отношению к радионуклиду 60 Со, который сохраняет сорбционные характеристики к радионуклиду 60Со в растворах с максимальным солесодержанием 35 г/л (Kd 0,4 х 10 4 см 3 /г, степень извлечения 8 8 %). Высокие селективно-сорбционные свойства данного сорбента сохраняются при извлечении радионуклидов 60 Со, 137Cs и 85S r из многокомпонентного раствора. Ключевые слова: сорбенты, фосфаты Ca-Mg, доломит, 60Co, 85Sr, жидкие радиоактивные отходы, морская вода. PHOSPHATE SORBENTS BASED ON DOLOMITE FOR COBALT AND STRONTIUM RADIONUCLIDES REMOVAL FROM MODELING SEAWATER SOLUTIONS N. V. K itiko va1, A. I. Ivane ts1,1. L. Shashkova1, A. V. Radkevich2, L. V. Shemet2, A. М. Zarubo2 11nstitute o f General and Inorganic Chemistry o f the National Academy o f Sciences o f Belarus, Minsk, Republic o f Belarus 2Joint Institute for Power and Nuclear Research — Sosny o f the National Academy o f Sciences o f Belarus, Minsk, Republic Belarus A b stra c t The p rocesses of radionuclides 60Co and 85Sr uptake from modeling seaw ater solutions with salt content 0-35 g/L by phosphate sorbents produced from natural dolomite have been studied. It has been considered that the efficiency of phosphate sorbents depends on the dolomite phosphating conditions which determine the chemical and phase s composition of sorbents, acid-base properties and consequently various selective-sorption properties with respect to radionuclides 60Со and 85S r in aqueous and modeling seaw ater solutions. The most effective sorbent of radionuclides 60Со and 85S r is a sample consisting of tertiary phosphates of calcium, magnesium and magnesium ammonium phosphate (FD-2) due to alkaline surface properties. The high sorption selectivity of the FD-2 sorbent with respect to the 60Co radionuclide was established. The sorbent retains almost completely the sorption characteristics with respect to radionuclide 60Co in solutions with a maximum salt content of 35 g/L (Kd 60Co 0,4 х 10 4 cm 3 /g, 8 8 % degree of recovery). High selective-sorption properties of this sorbent are retained when the radionuclides 60 Со, 137Cs and 85Sr are extracted from the multicomponent solution. Keywords: sorbents, Ca-Mg phosphates, dolomite, 60Co, 85Sr, liquid radioactive wastes, seawater. В процессе эксплуатации предприятий атомной промышленности (атомных электростанций, судов атомного флота, специализированных химико-металлургических комбинатов) накапливается огромное количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО) сложного солевого и радионуклидного состава, поэтому минимизация объёма таких отходов и переведение их в форму, пригодную для экономически приемлемого и экологически безопасного захоронения, являются одними из важнейших и актуальных задач предприятий атомной промышленности [1]. Среди радионуклидов наиболее высокую опасность для человека и окружающей среды представляют долгоживущие радионуклиды 137Cs (Т 1/2 = 30,2 лет), 90Sr (Т 1/2 = 28,8 лет) и 60Co (Т 1/2 = 5,3 лет). Чрезвычайно высокий научный и практический интерес для решения данных задач представляют сорбционные материалы, обладающие высокой емкостью и селективностью по отношению к извлекаемым катионам. Как свидетельствуют многочисленные исследования, к таким материалам относятся фосфаты кальция, среди которых наибольшей известностью пользуются природные фосфаты и гидроксиапатит. Вместе с тем, наши предыдущие работы показали, что фосфаты кальция и магния неапатитовой структуры значительно превосходят гидроксиапатит по емкости поглощения ионов целого ряда двух- и трехвалентных металлов [2-6] благодаря комплексу протекающих процессов, включающих ионный обмен, растворение — осаждение, топохимическое взаимодействие на границе раздела фаз. Отличительной особенностью фосфатных сорбентов является их высокая радиационная устойчивость, возможность их использования в широком диапазоне рН очищаемых растворов, низкая растворимость образующихся фосфатов, что обеспечивает прочное удержание радионуклидов. Кроме этого, фосфатные материалы легко подвергаются цементированию. Производство синтетических фосфатов кальция и магния является достаточно дорогостоящим, однако применение природного сырья может способствовать его удешевлению. В частности, в качестве источника кальция и магния может быть использован доломит, широко распространенный во многих странах. Целью настоящейработы было изучение процесса поглощениярадионуклидов 60Со и 85Sr из модельныхрастворов морской воды в интервале концентраций солесодержания 0-35 г/л фосфатными сорбентами различного состава. Объектами исследования являлись фосфатные сорбенты, полученные различными способами из природного доломита месторождения Руба (Витебская область, Республика Беларусь). Для облегчения процесса фосфатирования доломит подвергали предварительной термической активации при температуре 800 °С. Термообработанный материал по химическому составу представляет собой смесь MgO-и CaCO3. Условия 280