×
20.12.2013
216.012.8c50

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к сорбентам, полученным на основе микросфер зол-уноса тепловых электростанций, и может быть использовано для очистки жидких отходов от радионуклидов. Синтез сорбента включает осаждение активного компонента на поверхности микросфер путем перемешивания их с раствором ферроцианида щелочного металла (осадитель), удаление избытка раствора осадителя, по которому определяют удерживаемый микросферами объем осадителя. К смеси, состоящей из микросфер и осадителя, добавляют раствор соли переходного металла, выдерживают до разделения фаз, после чего удаляют жидкую фазу, а полученный сорбент сушат. По второму варианту синтез сорбента включает обработку микросфер раствором соли ванадия, или циркония, или вольфрама с последующим удалением избытка раствора, по которому определяют удерживаемый микросферами объем раствора соли, а затем в полученную смесь добавляют осадитель, которым служит кислый раствор ферроцианида щелочного металла, смесь компонентов выдерживают до разделения фаз, после чего жидкую фазу удаляют, а полученный сорбент сушат. В обоих вариантах сушку сорбента проводят при температуре 60-80°С в течение 1-2 часов или при комнатной температуре в течение 15-20 часов до воздушно-сухого состояния. Сорбент, получаемый заявленным способом, эффективен для извлечения радионуклидов, например цезия, кобальта, церия, европия и др., обладает хорошими кинетическими характеристиками и высокой плавучестью, что позволяет использовать его для очистки жидких радиоактивных растворов низкой и средней активности. 2 н. и 9 з.п.ф-лы, 6 ил., 6 пр., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сорбентам, в частности сорбентам на основе микросфер зол-уноса, и может быть использовано в области сорбционной очистки жидких радиоактивных растворов низкой и средней активности от радионуклидов, например Cs137, Co60, Ce144, Eu155 и др.

Неорганические сорбенты широко используются для очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) низкой и средней активности.

Круг их очень широк: это фосфаты-, молибдаты-, вольфраматы циркония; ферроцианиды тяжелых металлов; окислы олова, циркония, марганца и лантанидов. (Неорганические ионообменные металлы. Под ред. Б.П.Никольского, изд. ЛГУ, 1974.)

С целью улучшения технологических и гидродинамических характеристик неорганические сорбенты часто наносят на различные инертные материалы: цемент, силикагели, цеолиты, глины и т.д.

Перспективным носителем ионообменного вещества могут быть микросферы из зол-уноса тепловых электростанций. Это легкая фракция золы в виде мелкодисперсного сыпучего порошка, состоящая из полых тонкостенных частиц сферической формы и имеющая усредненный химический состав: SiO2 ~60%; Al2O3 ~26%; Fe2O3 ~3%; K2O, Na2O, TiO2, MnO, CaO - остальное. Микросферы имеют плотность <1 г/см3.

Учитывая большие промышленные запасы зольных микросфер, как побочного продукта работы электростанций, сравнительную простоту процесса модификации, хорошие кинетические и сорбционные характеристики, данный класс ионообменников можно рассматривать как достаточно перспективный в решении проблем очистки ЖРО различных уровней загрязнения. Уникальной особенностью сорбентов является их высокая плавучесть.

Для селективного извлечения Cs137 предложены ферроцианидные сорбенты НЖА, ФЕЖЕЛ, ферроцианид сурьмы на клиноптелолите (А.И.Ратько, А.С.Панасюгин. Радиохимия, Т.38, вып.1, с.66-68, 1996), ферроцианид железа на цеолите (ZF) или волокнистом олове (FF). (V.I.Sergienno, V.A.Avramenko, V.Y.Gemschenko. J.Ecotechnology Res, 1995, v.1, №2. P.152).

Большая группа неорганических сорбентов под названием «Термоксид» была синтезирована Л.М.Шарыгиным и сотрудниками с использованием золь-гель технологии. Так, ферроцианид циркония(IV) данные авторы получали путем обработки влажных частиц гидроокиси циркония солянокислым раствором желтой кровяной соли с последующей отмывкой и сушкой полученного ионообменника (Л.М.Шарыгин, В.Е.Моисеев, Р.В.Кузьмина и др. Радиохимия №3, с.361-367, 1986).

Сорбент на основе клиноптилолита, модифицированного гидрооксидом титана для поглощения Cs137, Sr90 из пресной воды, исследовали А.Н.Воронцов, Н.В.Бетенков, С.В.Пранчук (Радиохимия, т.37, вып.2, с.182-186, 1995).

Высокая степень очистки ЖРО от радионуклидов Cs, Sr достигнута при пропускании последних через два сорбента, один из которых представляет промышленный ферроцианид, например, СелексУФН, а второй гидрооксид циркония, нанесенные на инертный материал (патент RU 2050027, опубл. 10.12.1995, G21F 9/12).

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения микросферического сорбента на основе микросфер зол-уноса, которые обрабатываются различными химическими растворами, позволяющими получать в оболочке ценосфер регулярные сквозные поры диаметром 2-20 мкм, обеспечивающие доступность внутреннего объема для заполнения его активными компонентами, такими как молибдофосфат аммония (АМФ), ферроцианиды и сульфиды переходных металлов (Cu, Ni, Zr и др.), фосфаты магния и аммония, а также органическими экстрагентами (трибутилфосфинсульфид (ТИБФС), триоктилфосфиноксид (ТОФО) и др. (А.Г.Аншиц, Т.А.Верещагин, Е.Р.Фоменко. Патент RU 2262383, опубл. 20.10.2005, B01J 20/30). Полученный сорбент эффективен для извлечения радионуклидов, цветных и тяжелых металлов и металлов платиновой группы.

Недостатком данного изобретения является сложность технологического процесса перфорации и заполнения микросфер активным компонентом, потеря вследствие этого плавучести, что ограничивает область применения данных сорбентов.

Задачей настоящего изобретения является упрощение способа получения сорбента на основе микросфер зол-уноса с одновременным повышением сорбционной емкости, улучшения кинетических характеристик и сохранения высокой плавучести, расширение функциональных возможностей.

При использовании заявленного способа достигается следующий технический результат:

- высокая селективность по отношению к радионуклиду Cs137.

- хорошие кинетические характеристики;

- сорбционная емкость в пересчете на грамм модификатора - 430 мг Cs137; 20 мг Со60; 30 мг Се144; 30 мг Eu155;

- высокая плавучесть сорбента;

- возможность использования сорбентов в статическом и динамическом режимах;

- простота технологического цикла и сокращение времени синтеза.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата в способе получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов, включающем введение активного компонента, согласно изобретению введение активного компонента осуществляют осаждением на поверхности микросфер путем перемешивания их с осадителем, которым служит раствор ферроцианида щелочного металла, с последующим удалением избытка раствора осадителя, по которому определяют используемый микросферами объем осадителя, после чего к смеси, состоящей из микросфер и осадителя, добавляют раствор соли переходного металла, выдерживают смесь компонентов до разделения фаз, жидкую фазу удаляют, а полученный сорбент сушат.

Концентрация раствора осадителя 0,1-0,25 моль/л, а концентрация соли переходного металла 0,2-0,5 моль/л.

Для подавления пептизации добавляют флокулянт, например полиакриламид в виде водного раствора.

Сушку твердой фазы проводят при температуре 60-80°С в течение 1-2 часов или при комнатной температуре в течение 15-20 часов до воздушно-сухого состояния.

В другом варианте для решения указанной задачи и достижения технического результата в способе получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов, включающем введение активного компонента, которое согласно изобретению осуществляют осаждением его на поверхности микросфер путем обработки их раствором соли ванадия, или циркония, или вольфрама с последующим удалением избытка раствора, по которому определяют удерживаемый микросферами объем раствора соли, а затем в полученную смесь добавляют осадитель, которым служит кислый раствор ферроцианида щелочного металла, смесь компонентов выдерживают до разделения фаз, после чего жидкую фазу удаляют, а полученный сорбент сушат.

Подкисление раствора осадителя осуществляют 1М раствором соляной кислоты.

Концентрация раствора осадителя 0,1-0,2 моль/л, а концентрация раствора соли металла 0,3-0,6 моль/л.

Для подавления пептизации добавляют флокулянт. В качестве флокулянта используют водный раствор полиакриламида. Сушку твердой фазы проводят при температуре 60-80°С в течение 1-2 часов или при комнатной температуре в течение 15-20 часов до воздушно-сухого состояния.

В первом варианте заявляемого способа производят обработку микросфер раствором ферроцианида щелочного металла, удалением его избытка и последующей обработкой солью переходного металла при соотношении [Fe(CN)6]4-/Men+≤0,5. С целью подавления пептизации образуемого ферроцианида вводится флокулянт, в частности полиакриламид, в виде водного раствора.

Во втором варианте заявляемого способа производят обработку микросфер раствором соли ванадия, или циркония, или вольфрама с последующим удалением избытка раствора соли, добавлением в полученную смесь осадителя, которым служит кислый раствор ферроцианида щелочного металла. С целью подавления пептизации образуемого ферроцианида в раствор соли металла вводится флокулянт, в частности полиакриламид, в виде водного раствора.

Весьма важным моментом при этом является порядок обработки микросфер растворами. В первом варианте при избытке ферроцианида щелочного металла происходит формирование смешанной соли, которой приписывается цепочечное строение, т.е. происходит сшивание отдельных полимолекулярных молекул, т.е. структурирование системы. (Химия ферроцианидов. Под ред. И.В.Тананаева. Москва: Наука, 1971). Во втором варианте при обратном сливании реагентов происходит мгновенное связывание отрицательных зарядов иона Fe(CN)64- избыточными ионами металла, что затрудняет образование полимерных структур.

На фиг.1 изображена изотерма сорбции цезия. Опыт проводился в статическом режиме, при суммарном объеме раствора 750 мл. В раствор было введено 9 мг стабильного цезия и 818 Бк радиоактивной метки Cs137. В качестве сорбента использовались микросферы, модифицированные ферроцианидом меди в количестве 0,75 г, масса модификатора составила 15 мг/(г зольных микросфер).

На фиг.2 изображены кинетические кривые поглощения цезия. Опыт проводился в статическом режиме, при рН раствора 4,01 (фталатный буфер), объем раствора 25 мл. В раствор было введено цезия стабильного в количестве 15,7 мг и 900 Бк радиоактивной метки Cs137. Масса сорбента составила 1,0 г. В качестве сорбентов использовались:

- кривая 1, K2Cu3[Fe(CN)6]2, масса модификатора - 49,1 мг/(г зольных микросфер);

- кривая 2, К0,34Cu1,83[Fe(CN)6], масса модификатора - 30,1 мг/(г зольных микросфер);

- кривая 3, K1,8Co1,1[Fe(CN)6], масса модификатора - 38,4 мг/(г зольных микросфер);

- кривая 4, зольные микросферы, модифицированные ферроцианидом ванадия, масса модификатора не определялась;

- кривая 5, зольные микросферы, модифицированные ферроцианидом вольфрама, масса модификатора не определялась.

На фиг.3 приведены изотермы сорбции кобальта:

- кривая 1, опыт проводился в статическом режиме, при рН раствора 4,01 (фталатный буфер), в суммарном объеме раствора 25 мл. В раствор было введено кобальта стабильного в количестве от 1 до 4,2 мг и 205 Бк радиоактивной метки Со60, сорбент зольные микросферы, модифицированные ферроцианидом кобальта. Масса сорбента составила - 1,0 г, масса модификатора - 30 мг/(г зольных микросфер). Время контакта сорбента с раствором 24 часа;

- кривая 2, опыт проводился в статическом режиме, при рН раствора 4,01 (фталатный буфер), в суммарном объеме раствора 25 мл. В раствор было введено кобальта стабильного в количестве от 1 до 3,2 мг и 205 Бк радиоактивной метки Со60, сорбент зольные микросферы, модифицированные ферроцианидом вольфрама. Масса сорбента составила - 1,0 г, масса модификатора не определялась. Время контакта сорбента с раствором 48 часов.

На фиг.4 изображены кинетические кривые поглощения миллиграммовых количеств цезия зольными микросферами, модифицированными ферроцианидом меди:

- кривая 1, исследования проводились в статическом режиме. Суммарный объем раствора 770 мл. В раствор было введено цезия стабильного в количестве 100,3 мг и 4520 Бк радиоактивной метки Cs137. Масса сорбента составила 4,0 г;

- кривая 2, исследования проводились при пропускании через раствор воздуха (перемешивание воздухом). Суммарный объем раствора 770 мл. В раствор было введено цезия стабильного в количестве 100,3 мг и 4520 Бк радиоактивной метки Cs137. Масса сорбента составила 4,0 г;

- кривая 3, исследования проводились при пропускании через раствор воздуха (перемешивание воздухом), кроме того, в раствор было введено 50 г MgSO4·7H2O. Суммарный объем раствора 4000 мл. В раствор было введено цезия стабильного в количестве 100,3 мг и 4520 Бк радиоактивной метки Cs137. Масса сорбента составила 5,0 г.

На фиг.5 изображены зависимости сорбции индикаторных количеств Cs137, Ce144, Eu155 и Со60 ферроцианидом циркония. Сорбция радионуклидов проводилась в статическом режиме, объем раствора составил 25 мл, рН раствора ~2-3, время выдержки сорбента в растворе - 16 часов. Активность радионуклидов, Бк: Cs137 - 216,8; Се144 - 264,4; Eu155 - 149,8 и Со60 - 184,4.

На фиг.6 изображены зависимости сорбции индикаторных количеств Cs137, Ce144, Eu155 и Со60 ферроцианидом вольфрама. Сорбция радионуклидов проводилась в статическом режиме, объем раствора составил 25 мл, рН раствора ~2-3, время выдержки сорбента в растворе - 1 час. Активность радионуклидов, Бк: Cs137 - 216,8; Се144 - 264,4; Eu155 - 149,8 и Со60 - 184,4.

Технологический подход к реализации данного изобретения состоит в следующем.

В чистую делительную воронку засыпают воздушно-сухие зольные микросферы без какой-либо дополнительной обработки объемом V0 мл и массой m г. Легким постукиванием микросферы уплотняются. Затем в колонку вносится объем ферроцианида щелочного металла Me4Fe(CN)6, равный объему микросфер, с концентрацией C1 моль/л. Содержимое воронки энергично встряхивается до образования однородной массы и оставляется до полного разделения фаз. Жидкая фаза сливается и измеряется ее объем Vж.ф.. Разность между объемом V0 и Vж.ф. представляет собой удерживаемый зольными микросферами объем ферроцианида с концентрацией C1. Следовательно, количество ферроцианида составляет:

m=(V0-Vж.ф.)·С1, моль.

Обычно осаждение ферроцианидов металлов ведется при соотношении концентрации ферроцианида к соли металла, т.е. [Fe(CN)6]4-/Men+ равным «n», где n - принимает различное значение. Так, в случае осаждения Cu2[Fe(CN)6], n≤0,5; то же соотношение характерно и для Со2[Fe(CN)6]. В случае Ni2+ получение нормальной соли затруднено вследствие поглощения избыточного количества ферроцианида щелочного металла. Следует отметить, что для многих нормальных ферроцианидов характерно образование смешанных ферроцианидов по общей схеме:

Me2[Fe(CN)6]+M4[Fe(CN)6]→M2Me[Fe(CN)6].

Поскольку равновесие этой реакции устанавливается медленно, получаются разнообразные смешанные ферроцианиды (Химия ферроцианидов. Под ред. И.В.Тананаева. Москва: Наука, 1971).

Для осаждения ферроцианида, например ферроцианида меди, готовится раствор соли металла, содержащего в объеме V0 удвоенное количество последнего, т.е. 2·m, моль. Для подавления пептизации в раствор вносится ≈100 мг флокулянта, в качестве которого используется полиакриламид (ПАА).

Содержимое делительной воронки тщательно перемешивается и оставляется для разделения фаз. Жидкая фаза сливается, а твердая фаза дважды промывается дистиллированной водой. После второй промывки твердая фаза вместе с водной фазой переносится на воронку и отсасывается форвакуумным насосом.

Затем однократно промывается (под разряжением) дистиллированной водой объемом V0 мл. Содержимое воронки извлекается и сушится на воздухе до воздушно-сухого состояния. Определяется химическая форма модификатора и рассчитывается его масса.

По второму варианту навеска зольных микросфер обрабатывается раствором соли ванадия, или циркония, или вольфрама с последующим удалением избытка раствора соли, добавлении в полученную смесь осадителя, которым служит кислый раствор ферроцианида щелочного металла. С целью подавления пептизации образуемого ферроцианида в раствор соли металла вводится флокулянт, в частности, полиакриламид виде водного раствора.

Сущность изобретения демонстрируется следующими примерами.

Пример №1

1. 250 мл (106 г.) воздушно-сухих зольных микросфер без какой-либо предварительной обработки помещали в делительную воронку емкостью 1000-1500 мл и слегка утрамбовывали.

2. Вносили 250 мл 0,1 моль/л раствора желтой кровяной соли и содержимое воронки тщательно перемешивали до образования однородной массы, после чего оставляли до полного разделения фаз.

3. Жидкую фазу сливали и фиксировали ее объем. Он составил 164 мл. По разнице между введенным начальным объемом и фильтратом (164 мл) находили удерживаемый микросферами объем желтой кровяной соли. Он составил 86 мл, что составляет 8,6 мМоль осадителя. Обычно для получения нормальных ферроцианидов отношение количества осадителя к количеству переходного металла принимается равным или меньше 0,5

4. Для осаждения ферроцианида меди в делительную воронку вводили 250 мл соли Cu(II), содержащих 17,2 мМоль металла и небольшое количество флокулянта - полиакриламида. Содержимое воронки тщательно перемешивали и оставляли до полного разделения фаз. Твердую фазу, т.е. полученный сорбент, промывали 250 мл дистиллированной воды и вместе с жидкой фазой переносили на воронку Бюхнера и удаляли жидкую фазу. Твердую фазу еще раз промывали 250 мл воды, отсасывали и сушили на бумаге на воздухе, после чего взвешивали.

5. В точной навеске воздушно-сухого образца определяли химический состав модификатора. Найдено, что он соответствует формуле K0,2Cu1,9[Fe(CN)6]. Содержание модификатора 27 мг/(грамм зольных микросфер). Сорбционные свойства по отношению к ионам Cs в среде 0,1 моль/л соляной кислоты в статических условиях составили 386,7 мг/(г модификатора) или 2,82 мг экв Cs137/г модификатора.

Пример №2

1. В делительную воронку емкостью 1500 мл вносили 400 мл (173 г) воздушно-сухих зольных микросфер без предварительной обработки.

2. Приливали 400 мл 0,117 моль/л раствора желтой кровяной соли, тщательно перемешивали и оставляли до полного расслаивания, после чего определяли объем, удерживаемый зольными микросферами, он составил 125 мл, что соответствует количеству желтой кровяной соли 14,6 мМоль.

3. При соотношении [Fe(CN)6]4-/Men+≤0,5 находим, что содержание Cu2+ в растворе должно быть равным 29,2 мМоль. Общий объем медьсодержащего раствора был принят равным 250 мл плюс 10 мл раствора полиакриламида (80-100 мг).

4. После отстаивания жидкая фаза сливалась и осадок однократно промывался 250 мл дистиллированной воды. Вместе с жидкостью сорбент переносился на воронку Бюхнера, отсасывался и промывался водой, сорбент сушился на бумаге при комнатной температуре. Анализ показал, что химический состав модификатора соответствует формуле K1,2Cu1,36[Fe(CN)6]. Масса модификатора -34 мг/(грамм зольных микросфер). Сорбционные свойства по отношению к ионам Cs в среде 0,1 моль/л соляной кислоты в статических условиях составили 430 мг/(г модификатора) или 3,14 мг экв Cs137/г модификатора.

Пример №3

1. В сухую делительную воронку объемом 1000 мл вносили 250 мл (190 г) воздушно-сухих зольных микросфер и слегка утрамбовывали.

2. Приливали 250 мл 0,1 моль/л раствора Li4[Fe(CN)6] и содержимое воронки тщательно перемешивали. Оставляли до полного разделения фаз.

3. Жидкую фазу сливали и определяли удерживаемый зольными микросферами объем осадителя. Он был равным 90 мл, что соответствовало 9 мМоль Li4[Fe(CN)6].

4. Затем в воронку вводили 250 мл водного раствора, содержащего 18 мМоль соли Со2+ и 10 мл раствора полиакриламида (80-100 мг.), тщательно перемешивали и после отстаивания водную фазу сливали.

5. Твердую фазу изумрудно-зеленого цвета встряхивали с 200 мл дистиллированной воды и переносили на воронку Бюхнера. Откачивали, 2 раза промывали по 250 мл дистиллированной водой при откачке.

6. Микросферы удаляли и сушили на воздухе.

7. Химический анализ показал, что модификатор соответствует формуле Li2Co3[Fe(CN)6]2. Масса модификатора равна 28,9 мг/(грамм зольных микросфер). Сорбционные свойства по отношению к ионам Cs в среде 0,1 моль/л соляной кислоты в статических условиях составили 342,7 мг/(г модификатора) или 2,5 мг экв Cs137/г модификатора.

Пример №4

1. 310 мл воздушно-сухих зольных микросфер (134 г) вносили в сухую делительную воронку и слегка утрамбовали.

2. Затем в воронку добавили 300 мл 0,1 моль/л раствора Li4[Fe(CN)6]; содержимое тщательно перемешали и оставили до полного разделения фаз.

3. Объем фильтрата составил 204 мл, что соответствует удержанию зольными микросферами объему осадителя 96 мл или 9,6 мМоль Li4[Fe(CN)6].

4. Для осаждения ферроцианида Ni(II) в делительную воронку внесли 300 мл раствора, содержащего 22 мМоль металла и 10 мл водного раствора полиакриламида с титром 8-10 мг/мл. Тщательно перемешали. После отстаивания водную фазу удаляли, а сорбент промывали 250 мл дистиллированной воды, содержащей 5,0 мл раствора полиакриламида. Перемешали, после чего водную фазу удалили.

5. В воронку внесли 100 мл дистиллированной воды и суспензию перенесли на воронку Бюхнера. Удалили водную фазу. Сорбент 2 раза промыли при откачке дистиллированной водой по 100 мл. Продукт сушили на воздухе. Светло-зеленый сыпучий порошок проанализировали. Найдено, что состав модификатора соответствует формуле: Li0,54Ni3,73[Fe(CN)6]2. Масса модификатора составляет 29,1 мг/(грамм зольных микросфер). Сорбционные свойства по отношению к ионам Cs в среде 0,1 моль/л соляной кислоты в статических условиях составили 313,1 мг/(г модификатора) или 2,3 мг экв Cs137/г модификатора.

Пример №5

1. 160 мл (47 г) воздушно сухих микросфер внесли в делительную воронку объемом 1000 мл и обработали 100 мл 1 моль/л раствора соли Ni(II), содержащего ≈80 мг полиакриламида. Тщательно перемешали и оставили до полного расслоения фаз.

2. Удерживаемый микросферами раствор соли Ni(II) составил 10 мл, т.е. 10 мМоль по металлу.

3. Для осаждения ферроцианида Ni(II) в делительную воронку ввели 70 мл 0,15 моль/л раствора Li4[Fe(CN)6] в 200 мл дистиллированной воды. Содержимое воронки тщательно перемешали и оставили для разделения фаз.

4. После удаления жидкой фазы светло-зеленый сорбент промывали 250 мл дистиллированной воды, содержащей 10 мл раствора полиакриламида с титром 8-10 мг/мл, перемешивали и суспензию переносили на воронку Бюхнера. Жидкая фаза отсасывалась, а осадок дважды промывали дистиллированной водой по 200 мл.

5. Сорбент извлекали из воронки и сушили на бумаге. Химический анализ показал, что модификатор имеет состав Li2,46Ni2,77[Fe(CN)6]2, а масса модификатора равна 80,5 мг/(грамм зольных микросфер). Сорбционные свойства по отношению к ионам Cs в среде 0,1 моль/л соляной кислоты в статических условиях составили 329,9 мг/(г модификатора) или 2,4 мг экв Cs137/г модификатора.

Пример №6.

1.400 мл (160 г) воздушно сухих зольных микросфер вносили в делительную воронку объемом 1000 мл и обработали 300 мл 0,2 моль/л раствором вольфрамата натрия при энергичном встряхивании.

2. После разделения фаз жидкую фазу сливали и определяли ее объем. По разнице между начальным и конечным объемами определяли количество жидкости, удерживаемой зольными микросферами. Количество вольфрамата натрия (в мМоль) определяли по соотношению:

Q=CWNa·VCB.

В данном случае оно было равно 32 мМоль. 3. Модифицирование микросфер ферроцианидом вольфрама проводили путем обработки микросфер 160 мл 0,1 моль/л раствора желтой кровяной соли в 1,0 моль/л соляной кислоте.

4. После разделения фаз жидкую фазу сливали и твердую фазу дважды промывали дистиллированной водой, содержащей флокулянт (~100 мг полиакриламида). После второй промывки сорбент переносили на воронку Бюхнера и тщательно отсасывали. Влажный продукт сушили либо на воздухе, либо при 80°С до постоянного веса.

5. По данным химического анализа определяли отношение W/Fe и исследовали ионообменную способность в отношении различных радионуклидов. В данном опыте оно было равно ~5,0.

Аналогичным способом синтезировали сорбенты, модифицированные ферроцианидами ванадия и циркония.

В таблице 1 представлено влияние буферных сред на сорбцию индикаторных количеств Се144, Eu155 и Со60 сорбентами на основе зольных микросфер, модифицированных ферроцианидами меди (ЗМФцСu), никеля (ЗМФцNi), вольфрама (ЗМФцW) и циркония (ЗМФцZr).

Таблица 1
Влияние буферных сред на сорбцию некоторых радионуклидов
№ п/п Сорбент % сорбции (Е)
оксалатный буфер рН 1,68 тартратный буфер рН 3,56 фосфатный буфер рН 6,86 боратный буфер
рН 9,18
Eu155 Ce144 Со60 Eu155 Ce144 Co60 Eu155 Се144 Co60 Eu155 Се144 Со60
1 ЗМФцСu 97 97 53 13 26 15 84 84 64 94 55 64
2 ЗМФцNi 61 59 53 25 23 36 49 39 48 32 40 66
3 ЗMФцW 28 32 64 12 22 50 33 39 56 21 31 30
4 ЗМФцZr 32 55 82 17 28 19 58 42 82 35 41 30

Анализ данных таблицы 1 указывает на влияние двух факторов: химической формы модификатора и состава буферных растворов. Наибольшее снижение сорбции радионуклидов наблюдается в присутствии тартратного буфера, что, возможно, связано либо с образованием комплексных форм с одноименным зарядом, либо частичным растворением ферроцианидного комплекса. Полученные экспериментальные данные указывают на возможность использования синтезированных сорбентов для очистки ЖРО от Cs137, Со60, Се144, Eu155 и др.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ МИКРОСФЕР ЗОЛ-УНОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 260 items.
10.01.2013
№216.012.17a5

Цилиндрическое устройство для сжатия газов до мегабарных давлений

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. Устройство содержит блок цилиндрического взрывчатого вещества 1, охватывающий корпус 2 с полостью 3 для исследуемого газа, внутри которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471545
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d0

Противопульная гетерогенная стальная броня

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к противопульной гетерогенной стальной броне. Броня содержит лицевой и тыльный слои с твердостью лицевого слоя HRC 62-65. Броня получена в результате склеивания лицевого слоя с термически не обработанным тыльным слоем из более вязкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472100
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d3

Электровзрывное устройство

Изобретение относится к устройствам для подрыва бризантных взрывчатых веществ - электродетонаторам с взрывающимся мостиком. Устройство содержит детонаторы, соединенные кабелем, выполненным с плоскими электродами, и включающие заряд бризантного взрывчатого вещества и инициатор с взрывающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472103
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d76

Способ изготовления теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб. Способ изготовления теплообменной трубы, включающий введение внутрь трубчатой заготовки с внутренним радиусом R, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы радиусом r, сердечника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473036
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7a

Способ изготовления электромеханических инициаторов

Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов. Способ изготовления электромеханических инициаторов включает формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473040
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7e

Устройство для измерения малых перемещений или деформаций объекта

Устройство содержит источник света, состоящую из столбцов и рядов светочувствительных ячеек прямоугольную ПЗС-матрицу, соединенную с регистрирующей аппаратурой, размещенный между ними плоский затвор, частично перекрывающий световой поток от источника света на ПЗС-матрицу. Граница плоского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473044
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c6

Устройство для определения температурного расширения материала образца

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при определении коэффициента термического расширения твердых тел. Заявлено устройство для определения термического расширения твердых тел, содержащее трубку из материала с низким коэффициентом термического расширения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473891
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.27bd

Электровоспламенитель

Изобретение относится к конструкциям инициирующих устройств для инициирования горения различных веществ. Электровоспламенитель содержит корпус, в котором расположен изолятор со встроенными в него электровводами. Мостик накаливания соединяет концы электровводов, выступающих над поверхностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475693
Дата охранного документа: 20.02.2013
Showing 1-10 of 219 items.
10.01.2013
№216.012.17a5

Цилиндрическое устройство для сжатия газов до мегабарных давлений

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. Устройство содержит блок цилиндрического взрывчатого вещества 1, охватывающий корпус 2 с полостью 3 для исследуемого газа, внутри которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471545
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d0

Противопульная гетерогенная стальная броня

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к противопульной гетерогенной стальной броне. Броня содержит лицевой и тыльный слои с твердостью лицевого слоя HRC 62-65. Броня получена в результате склеивания лицевого слоя с термически не обработанным тыльным слоем из более вязкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472100
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19d3

Электровзрывное устройство

Изобретение относится к устройствам для подрыва бризантных взрывчатых веществ - электродетонаторам с взрывающимся мостиком. Устройство содержит детонаторы, соединенные кабелем, выполненным с плоскими электродами, и включающие заряд бризантного взрывчатого вещества и инициатор с взрывающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472103
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d76

Способ изготовления теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб. Способ изготовления теплообменной трубы, включающий введение внутрь трубчатой заготовки с внутренним радиусом R, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы радиусом r, сердечника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473036
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7a

Способ изготовления электромеханических инициаторов

Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов. Способ изготовления электромеханических инициаторов включает формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473040
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7e

Устройство для измерения малых перемещений или деформаций объекта

Устройство содержит источник света, состоящую из столбцов и рядов светочувствительных ячеек прямоугольную ПЗС-матрицу, соединенную с регистрирующей аппаратурой, размещенный между ними плоский затвор, частично перекрывающий световой поток от источника света на ПЗС-матрицу. Граница плоского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473044
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c6

Устройство для определения температурного расширения материала образца

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при определении коэффициента термического расширения твердых тел. Заявлено устройство для определения термического расширения твердых тел, содержащее трубку из материала с низким коэффициентом термического расширения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473891
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.27bd

Электровоспламенитель

Изобретение относится к конструкциям инициирующих устройств для инициирования горения различных веществ. Электровоспламенитель содержит корпус, в котором расположен изолятор со встроенными в него электровводами. Мостик накаливания соединяет концы электровводов, выступающих над поверхностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475693
Дата охранного документа: 20.02.2013
+ добавить свой РИД