Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Значения расчётной сорбционной объёмной ёмкости и коэффициента распределения для наиболее часто сорбируемых образцами титаносиликатов элементов (Al3+, K+) вместе с Cs+ из подобных растворов представлены в табл. 3. Наиболее высокие значения Kd и сорбционной ёмкости для катионов Cs+ из раствора сложного химического состава, имитирующего НВАО, отмечены для аналога IONSIV IE-911, сорбента ETS-4 и SIV (см. табл. 3). Лучший результат сорбции отмечен для синтетического аналога иванюкита. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 408-413. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 408-413. Таблица 2 Содержание катионов Al3+, Cs+ и K+ в модельном растворе, имитирующем НВАО, до и после контакта с титаносиликатными сорбентами Катион Исходный раствор, г/л Раствор после сорбции, г/л AM-4 аналог IONSIV IE-911 SL3 natisite ETS-4 SIV Al3+ 6,67 6,43 5,89 6,18 6,23 5,68 5,88 Cs+ 0,05 0,05 0,04 0,05 0,05 0,04 0,03 K+ 0,72 0 , 6 8 0,60 0,64 0,64 0,57 0,80 Таблица 3 Сорбционная объёмная ёмкость и коэффициент распределения для катионов Al3+, Cs+и K+для образцов титаносиликатных сорбентов Катион AM-4 Аналог IONSIV IE-911 SL3 Natisite ETS-4 SIV СОЕ, мг/г Al3+ 48 156 98 8 8 198 158 Cs+ Сорбция не наблюдается 2 , 8 Сорбция не наблюдается Сорбция не наблюдается 2 4,2 K+ 8 24 16 16 30 Сорбция не наблюдается Kd, мл/г Al3+ 7,46 2,65 1,58 1,41 3,49 2,69 Cs+ Сорбция не наблюдается 80,0 Сорбция не наблюдается Сорбция не наблюдается 51,3 150 K+ 1 1 , 1 33,3 25,0 25,0 52,6 Сорбция не наблюдается Значения Kd, установленные для образцов синтетического иванюкита (SIV) и аналога протонированного линтисита (SL3), по данным экспериментов с меткой радиоизотопа 137 Cs, проведённых ранее в лаборатории по обращению и кондиционированию РАО ЦЗЛ, ФГУП «ПО “Маяк”» П. В. Козловым, составили 108 и 49 мл/г соответственно. В настоящей работе экспериментально подтверждено, что аналог иванюкита действительно проявляет сорбционные свойства по отношению к катиону Cs+ с уточнением его сорбционной ёмкости в условиях высокой концентрации таких сопутствующих элементов, как Na, Al и K. Необходимо дополнительно отметить, что наряду с катионами Cs+ все сорбенты дополнительно извлекают из раствора катионы Al3+, в особенности аналог ситинакита (IONSIV IE-911) и зорита (ETS-4), для которых характерно наличие наиболее крупных диаметров каналов и пор. Поэтому сорбция алюминия рассматривается как возможное проявление поверхностных сил хорошо развитой поверхности сорбента. Конкурирующим для замещения элементом также выступают и катионы калия. Исключением является только сорбент SIV, в случае которого содержание K+в фильтратах после сорбции немного увеличивается, что может быть связано с возможной заменой части катионов Na+ из раствора на катионы K+ из каналов кристаллической структуры исходного материала. © Трунов Д. В., Бузмарев Г. Д., 2024 411