Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

Введение В результате эксплуатаций атомных энергетических установок в большом объеме образуются многокомпонентные высокосолевые жидкие радиоактивные отходы (ЖРО), сложность химического состава которых затрудняет их переработку [1]. Вместе с основными долгоживущими радионуклидами 134, 137Cs, 90Sr, 60Co в ЖРО могут содержаться радионуклиды с меньшим периодом распада, в частности радиоизотопы серебра и сурьмы, являющиеся продуктами коррозии (110Ag), деления, образующиеся в результате активации (125Sb) [2-6]. Для извлечения радиоизотопов серебра и сурьмы из технологических растворов сложного состава перспективны сорбционные методы, которые эффективны, характеризуются простой организацией процесса и т. д. [7, 8]. Среди сорбентов интерес представляют неорганические соединения на основе аморфных гидрофосфатов оксотитана(ГУ) с мольным соотношением фосфора к титану < 1. Такие материалы обладают высокими сорбционными характеристиками, устойчивостью, обеспечивают надёжную иммобилизацию радионуклидов в течение длительного времени [9, 10]. Поскольку данные по сорбции ионов серебра и сурьмы на фосфатах титана немногочисленные или отсутствуют, цель работы заключалась в исследовании возможности применения сорбентов на основе оксогидрофосфатов титана(ГУ) и поиске условий их эффективного применения при извлечении из высокосолевых растворов ионов серебра и сурьмы. Р е зу л ь т а ты Исследование проводили на растворах, моделирующих составы технологических отходов, образующихся при эксплуатации водо-водяного энергетического ядерного реактора [1]. Сорбционное извлечение микроколичеств ионов металлов осуществляли на оксогидроксофосфатотитановых сорбентах состава T i0O T 0 4 4 ,1 6 и TiOl,59(ОН)o,l(НPO4)o,зб•1,38Н2О при различном значении рН и соотношении жидкой и твердой фаз (Ж : Т) в статических условиях при интенсивном перемешивании. Навеску сорбента помещали в исходный раствор, после установления равновесия значение рН раствора понижалось до 2 (исходное значение рН = 7) вследствие кислотного характера сорбента и ионного обмена протона функциональных групп на катионы металлов. При необходимости корректировки кислотности / щелочности после установления равновесия значение рН регулировали 2 м раствором NaOH до необходимого значения, после чего осуществляли перемешивание. Далее образец отделяли от раствора фильтрованием, а фильтраты анализировали на остаточное содержание ионов металлов. Степень извлечения ионов металлов из растворов (R, %) рассчитывали согласно уравнению R = (Ѵх/Ѵисх.) 100 %, где Ѵх — количество извлеченного сорбентом катиона металла, Ѵисх. — исходное количество катиона металла в аликвоте. Коэффициенты распределения (К^, мл/г) рассчитывали по уравнению К = Аа/(100 -А ), где А — процентное содержание сорбированного катиона металла, а — отношение объема жидкой фазы к массе сорбента. На рисунке 1 и в табл. 1 представлены результаты сорбции ионов серебра из раствора сорбентом Т і0Н Р 0 4 4 ,1 6 , содержащим катионообменные центры в виде НРО 4 2--групп. R, % Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 51-55. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 51-55. рн Рис. 1. Степень извлечения (R) ионов Ag(I) сорбентом Ті0НР04'4,16 при различном значении рН из раствора состава (г/л): Ag+ — 2,23 •10-3; NaNO3 — 27,4; КШ3 — 9,3, BO 3 3-— 9,5 © Петров А. М., Тихомирова Е. Л., Корнейков Р. И., Аксенова С. В., Иваненко В. И., 2023 52