Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 64-67. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 64-67. Научная статья УДК 621.039.7 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.010 ПОЛУЧЕНИЕ ТВЕРДОФАЗНЫХ МАТРИЦ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА БОРНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ СОРБЦИИ И ИММОБИЛИЗАЦИИ 60Co МЕТОДОМ ИСКРОВОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ Олег Олегович Шичалин1, Софья Борисовна Ярусова2, Никита Павлович Иванов3, Евгений Константинович Папынов4, Антон Алексеевич Белов5, Иван Гундарович Тананаев 6 13-6Дальневосточный федеральный университет, о. Русский, Владивосток, Россия 2Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, Россия 2Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, Владивосток, Россия 6Кольский научный центр Российской академии наук, Апатиты, Россия 1shichalin.oo@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-2441-6209 2yarusova_ 10@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-1500-1319 3ivanov.np@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-7651-2091 4papynov.ek@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-1185-7718 5belov. aa@dvfu.ru, http://orcid. org/0000-0003-3120-819X 6geokhi@mail. ru, http://orcid. org/0000-0002-2159-8182 Аннотация Мезопористый адсорбент на основе силиката кальция (CaSiO3) синтезирован методом щелочной гидротермальной конверсии отходов производства борной кислоты (борогипса). Материал демонстрирует высокую сорбционную емкость по отношению к ионам Co2+, достигающую 220,8 мг/г. Установлено, что сорбция протекает преимущественно по механизму ионного обмена с образованием прекурсора CaCoSi 2 O 6 . Методом искрового плазменного спекания (SPS) при температуре 1 000 °С получены высокоплотные (3,33 г/см3) керамические матрицы с высокой прочностью на сжатие (481 МПа) и микротвердостью (~7,54 ГПа). Скорость выщелачивания кобальта из матриц составила 2,04 * 10-7 г/(см2* сут), что соответствует требованиям к отвержденным радиоактивным отходам. Ключевые слова: силикат кальция, адсорбция кобальта-60, твердофазные матрицы, искровое плазменное спекание, утилизация отходов Финансирование: синтез материалов, искровое плазменное спекание керамики и исследования структурных и функциональных свойств были выполнены в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по теме № FZNS-2023-0003. Для цитирования: Получение твердофазных матриц на основе силиката кальция из отходов производства борной кислоты для сорбции и иммобилизации 60Co методом искрового плазменного спекания / О. О. Шичалин [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 64-67. doi:10.37614/2949- 1215.2025.16.2.010. Original article CALCIUM SILICATE SOLID-STATE MATRICES FROM BORIC ACID PRODUCTION WASTE FOR 60Co REMOVAL AND IMMOBILIZATION BY SPARK PLASMA SINTERING Oleg O. Shichalin1, Sofia B. Yarusova2, Nikita P. Ivanov3, Evgenii K. Papynov4, Anton A. Belov5, Ivan G. Tananaev 6 13-6Far Eastern Federal University, Russky Island, Vladivostok, Russia 2Institute of Chemistry, Far Eastern Branch o f the Russian Academy of Sciences, Vladivostok, Russia 2Vladivostok State University of Economics and Service, Vladivostok, Russia 6Kola Science Centre, Russian Academy o f Sciences, Apatity, Russia 1shichalin.oo@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-2441-6209 2yarusova_ 10@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-1500-1319 3ivanov.np@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-7651-2091 4papynov.ek@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0002-1185-7718 5belov.aa@dvfu.ru, http://orcid.org/0000-0003-3120-819X 6geokhi@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-2159-8182 64 © Шичалин О. О., Ярусова С. Б., Иванов Н. П., Папынов Е. К., Белов А. А., Тананаев И. Г., 2025