Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 1

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2026. Т. 17, № 1. С. 29-40. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2026. Vol. 17, No. 1. P. 29-40. Таблица 1 Содержание элементов в модельном растворе, имитирующем ВАО The content o f elements in a model solution simulating high-altitude waste Элемент Концентрация (г/л) элемента в растворе 3,92 моль/л HNO 3 Na 3,30 K 0,33 Cs 3,00 Mg 0,10 Ca 0,33 Sr 3,50 Ba 1,00 Al 0,33 РЗЭ 18,7 Zr 2,90 Pb 0,10 Cr 0,33 Mn 0,33 Fe 8,60 Ni 0,04 Mo 3,30 Концентрации компонентов имитирующего раствора ВАО в азотнокислых средах после предварительной пробоподготовки определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП) на приборе Agilent 7500ce (“Agilent Technologies” США) с прослеживаемостью к государственным стандартам. Концентрацию растворов HNO 3 определяли потенциометрическим титрованием 0,1 моль/л NaOH с использованием рН-метра/кондуктометра S470 Seven Excellence™ (Mettler Toledo) с точностью ±0,01 ед. рН, при этом концентрацию раствора NaOH уточняли аттестованным раствором (фиксаналом). Для всех случаев проводили не менее пяти независимых опытов. Суммарная погрешность полученных результатов составляла ~20 %, учитывая неисключенную и случайную составляющие. Р езультаты и обсуждение Механизм экстракции четырехвалентного циркония в ТБФ с образованием негидратированного комплекса дисольвата Zr(IV) исследован и подробно описан в работе [Блажева и др., 2008]: Zr4+ + 4 NO 3 - + 2ТБФ = Zr(NOз)4•2ТБФ. (1) Перед началом экспериментальной работы представлялось целесообразным провести одностадийное выделение Zr(IV) из модельного раствора ВАО в 30 об. % ТБФ в декане для выявления эффективности данного процесса (рис. 1). При проведении однократного контакта выявлена высокоселективная экстракция Zr(IV) из модельного раствора ВАО в ТБФ, в одну стадию извлеклось около 60 %, в то же время по остальным компонентам извлечение не превысило 3 %. Кроме того, необходимо отметить, что образование третьих фаз не наблюдалось, видимое расслаивание фаз происходило за секунды. Высокая селективность экстракции Zr(IV) создает предпосылки использования этой системы для успешного решения задачи выделения циркония(ГѴ) из ВАО. Для теоретического моделирования экстракционного процесса и определения количества ступеней с целью полного извлечения в органическую фазу Zr(IV) необходимы данные по изотерме экстракции его с системе раствор ВАО — 30 об. % ТБФ в д е к а н е -------3 моль/л HNO 3 . Попытка использования данных [Николотова, Карташова, 1976; Пузиков и др., 2020] успеха не имела, поскольку © Сафиулина А. М., Лизунов А. В., Костикова Г. В., Жилов В. И., Михалюк В. С., Тананаев И. Г., 2026 3 2