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

Состав ТВЭКСов производства компании «Аксион-РДМ», г. Пермь Таблица 2 Марка ТВЭКСа Экстрагент Содержание экстрагента, мас. % AXIONIT, ТВЭКС, MND 40Т N, N, N ’, N ’-тетра-н-октиламид дигликолевой кислоты (TODGA) 40 AXIONIT, ТВЭКС, Д2ЭГФК Ди-2-этилгексилфосфорная кислота; 45 AXIONIT, ТВЭКС, ТБФ три-н-бутилфосфат 50 AXIONIT, ТВЭКС, ФОР (Cyanex) Фосфиноксид разнорадикальный 50 AXIONIT, ТВЭКС 22 Д2ЭГФК — 88 %, Cyanex 923 — 10 %, ТБФ - - 2 % 50 Примечание. Носитель — стирол-дивинилбензольный сополимер. Представленные результаты показывают, что ТВЭКСы на основе ТБФ, Д2ЭГФК, ФОР способны извлекать РЗЭ из слабокислых сред, а на основе TODGA — из сильнокислых сред. Неорганические сорбенты В настоящее время неорганические сорбенты используют в основном для сорбции долгоживущих радионуклидов цезия и стронция. Неорганические сорбенты обладают высокой химической, термической и радиационной стойкостью, а также повышенной, по сравнению с органическими ионитами, селективностью к определенным ионам. Селективность неорганических сорбентов обусловлена, в первую очередь, так называемым цеолитным эффектом, когда матрица сорбента наиболее прочно удерживает ион, размер которого максимально близко соответствует размеру входных окон в кристаллической решетке сорбента. Наибольшее распространение для сорбции долгоживущих радионуклидов цезия и стронция получили следующие типы неорганических сорбентов: природные и синтетические алюмосиликаты (цеолиты); оксигидратные сорбенты; соли поливалентных металлов и многоосновных кислот. Алюмосиликатные сорбенты природного или искусственного происхождения представляют собой соединения общей формулы Me2/nO х A12O3 х xSiO2 х >H2O, где Ме — катион щелочного или щелочноземельного металла с валентностью п. Сорбция осуществляется за счет обмена подвижных катионов Na+, K+, Ca2+, Mg2+в составе сорбента на катионыраствора. Ряды селективности для синтетических цеолитов А, Х и природного клиноптилолита— цеолит А: Rb+ < NH 4 +< Na+ < Cs+< K+; цеолит Х: Mg2+< Ba2+< Ca2+< Sr2+; клиноптилолит: Na+ < NH 4 +< K+ < Rb+ < Cs+. Представленные данные показывают, что синтетические и природные цеолиты обладают селективностью по отношению к радионуклидам Cs и Sr. Сорбция радионуклидов наиболее эффективно протекает в нейтральной и слабощелочной среде. Гидратированные оксиды марганца являются наиболее перспективными материалами для селективной сорбции стронция. Химическое и термическое модифицирование осадка диоксида марганца позволило получить сорбенты с повышенной селективностью к стронцию. Наилучшими сорбционно - селективными характеристиками обладает сорбент на основе оксидов марганца (III, IV) марки «МДМ». Показана его высокая селективность к стронцию в присутствии ионов натрия и кальция. Сорбенты могут использоваться в режиме сорбция — десорбция — регенерация. Кристаллические титанаты (M2TiO3 х nH2O) и титаносиликаты щелочных металлов (M2Ti2O3SiO4 х nH2O, где M — Na, К, п = 2-6) в последнее время получили широкое распространение для удаления радионуклидов стронция и цезия из растворов. Кубическая структура кристаллических силикотитанатов в наибольшей степени подходит для встраивания в нее ионов стронция и цезия, в связи с чем данные материалы обладают повышенной селективностью по отношению к радионуклидам цезия и стронция [6, 7]. Наиболее эффективно сорбция цезия и стронция протекает при рН, близком к нейтральному. Смешанные ферроцианидыпереходныхметаллов имеют составMl 4 -2xMIIx[Fe(CN)6], где М1—Na+, K+, NH4+;Мп — Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+и др. Ряд селективности ферроцианидов переходных металлов: Na+ < K+ < NH+ << Rb+ < Cs+свидетельствует об их повышенной селективности к ионамтяжелыхщелочных металлов— Rb+и Cs+. Для получения гранулированных ферроцианидных сорбентов сорбционно-активную составляющую наносят на различные носители (силикагель, древесные опилки, углеродные волокна) или гранулируют с различными связующими. В настоящее время в России выпускается большой ассортимент сорбентов на основе ферроцианидов переходных металлов. Сорбционные технологии с использованием неорганических сорбентов широко используются при очистке жидких радиоактивных отходов (ЖРО) различного химического и радионуклидного состава. Неорганические сорбенты применяются для очистки от радионуклидов кубовых остатков Курской АЭС; ЖРО предприятия «Атомфлот» (г. Мурманск); вод бассейна выдержки ТВЭЛов (ФГУП «ПО “Маяк”»), ЖРО ФГУП «ДальРао» (Приморский край) и на других объектах. Таким образом, представленные результаты показывают, что использование сорбционных материалов различных типов, в том числе российского производства, позволяет решать ряд важных технологических и экологических задач. 70