×
29.06.2019
219.017.9c70

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНОГО СТРОНЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области очистки вод от стронция. Предложен способ получения сорбента для очистки воды от радионуклидов стронция, включающий обжиг гранул кембрийской глины при 750-850°С, осуществление после обжига обработки глины раствором соли железа до насыщения, промывку водой и обработку раствором солей ортофосфорной кислоты до насыщения с образованием на поверхности глины слоя фосфата железа. Изобретение позволяет получить сорбент с высокой сорбционной способностью по стронцию.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области получения сорбентов для очистки радиоактивно загрязненных вод.

Простейшим методом очистки воды от радионуклидов является использование природных селективных алюмосиликатных сорбентов на основе различных глин, наиболее эффективными из которых являются бентониты [Султанов А.С., Радюк Р.И., Ташбулатов Дж. и др. Очистка слабоактивных вод от долгоживущих изотопов природными сорбентами // Радиохимия, 1976, т.18, №4, с.672-675]. Известно также использование для очистки воды легкоплавкой кембрийской глины Ленинградской области, которая по сорбции радионуклидов даже превосходит бентониты [Доильницын В.А., Климов Н.И., Епимахов В.Н. и др. Экспериментальное изучение удержания радионуклидов материалами на основе природного сырья Ленобласти и продуктов его переработки. // Сборник IV Междунар. конгр. «Неделя химических технологий в Санкт-Петербурге», СПб, 2003, с.46].

Недостатком способа с использованием для очистки воды природных глин является способность сырых глин разбухать в воде, что делает их пластичными и непригодными для использования в динамической фильтрации и ограничивает их применение коагуляционной (статической) очисткой.

Известен способ получения сорбента для очистки воды от радионуклидов на основе кембрийской глины, предварительно высушенной при 100-120°С и обожженной при быстром подъеме температуры до 750-850°С (предпочтительно 800°С). Такая термическая обработка обеспечивает потерю набухаемости и пластичности кембрийской глины при сохранении сорбционных свойств обожженных продуктов. Обожженный продукт измельчают до необходимой крупности и используют для сорбционной очистки воды как в статических, так и в динамических условиях [Патент РФ №2082235, Бюл. №17, 1997].

Основным недостатком данного способа является его низкая эффективность по очистке от радиостронция.

Известен способ получения сорбента для очистки воды от радионуклидов на основе дробленой или гранулированной кембрийской глины, обработанной доломитом (карбонатом магния) и фосфорсодержащим ингредиентом (например, фосфатной солью), а затем высушенной при медленном нагреве до 180-400°С с последующим быстрым нагревом до 750-850°С и получением смеси обожженной глины с фосфатом магния [Патент РФ №2146403, Бюл. №7, 2000]. Данный способ по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к заявляемому и выбран в качестве прототипа.

Основным недостатком данного способа является сложность приготовления многокомпонентного сорбента и его недостаточная эффективность по очистке от радиостронция.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в упрощении технологии приготовления сорбента и повышении эффективности удаления радиостронция при использовании сорбентов на основе обожженной кембрийской глины, содержащей фосфатные соли.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии приготовления сорбента и повышение его сорбционной способности.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения сорбента для очистки воды от радионуклидов стронция, включающем обжиг гранул кембрийской глины при температуре 750-850°С, согласно изобретению после обжига глину сначала обрабатывают раствором соли железа до насыщения, промывают водой, затем обрабатывают раствором солей ортофосфорной кислоты до насыщения, с образованием на поверхности глины слоя фосфата железа.

Способ осуществляется следующим образом.

Измельченную влажную кембрийскую глину формуют в гранулы необходимых размеров (предпочтительно 1-4 мм). Полученные гранулы высушивают при медленном подъеме температуры до 100-120°С для предотвращения появления трещин, а затем обжигают при быстром подъеме температуры до 750-850°С для полной дегидратации и получения максимальной пористости с последующим медленным охлаждением. При этом кембрийская глина утрачивает набухаемость и пластичность при сохранении сорбционных свойств. Гранулы обожженной кембрийской глины обрабатывают раствором солей железа (например, FeCl3) до насыщения, отмывают дистиллированной водой, а затем обрабатывают раствором солей фосфатов (например, Na3PO4) до насыщения, отмывают дистиллированной водой и просушивают при температуре до 100-120°С. Полученные при этом гранулы, активированные с поверхности слоем фосфата железа (FePO4), используют для сорбции радиоцезия из радиоактивно загрязненных вод.

По сравнению с известными способами очистки воды от радиостронция с использованием в качестве сорбента обожженной кембрийской глины с минеральными добавками использование сорбента, полученного путем последовательной обработки обожженной глины растворами солей железа и фосфатов, обеспечивает более эффективную сорбцию радиостронция, что не следует явным образом из уровня техники, так как фосфат магния в способе-прототипе менее растворим, чем фосфат железа, и, следовательно, заявляемый способ соответствует критерию изобретательского уровня.

Характеризующие сорбционную способность равновесные коэффициенты распределения радионуклидов между раствором и сорбентом [Кузнецов Ю.В., Щебетковский В.Н., Трусов А.Г. Основы очистки воды от радиоактивных загрязнений - М., Атомиздат, 1974, с.206-207] определяются по формуле:

Kd=[(Аисхост)/Аост]·V/m,

где Аисх - активность пробы, Бк; Аост - активность пробы после сорбции, Бк; V - объем воды, мл; m - масса сорбента, г.

Примеры конкретного исполнения

Пример 1. (Аналог) В 40 мл пресной воды (солесодержание гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов около 300 мг/л), загрязненной стронцием-90 до удельной активности 3,7·105 Бк/кг, добавляли 1 г дробленой (размеры частиц около 2 мм) кембрийской глины (Чекаловское месторождение Ленинградской области), предварительно высушенной при температуре 120°С и обожженной с быстрым подъемом температуры до 800°С и медленным охлаждением. После выдержки в течение суток коэффициент распределения радистронция между раствором и сорбентом составил 31.

Пример 2. (Прототип) Отличается от примера 1 тем, что измельченную влажную глину обрабатывали измельченным доломитом и Na3PO4 в массовом соотношении 1:0,1:0,1 до получения однородной пластичной массы, которую формовали методом прессования в гранулы размером 2 мм и сначала высушивали при медленном нагреве до 180°С, а затем обжигали при быстром нагреве до 800°С. Коэффициент распределения радистронция между раствором и сорбентом составил 540.

Пример 3. (Заявляемый) Отличается от примера 1 тем, что обожженную глину при температуре 800°С обрабатывали раствором FeCl3 до насыщения, отмывали дистиллированной водой, а затем обрабатывали раствором Na3PO4 до насыщения, отмывали дистиллированной водой и просушивали при температуре до 120°С. Коэффициент распределения радистронция между раствором и сорбентом составил 1940.

Таким образом, последовательная обработка обожженной кембрийской глины растворами солей железа и фосфатов обеспечивает повышение сорбционной способности сорбентов по радиостронцию по сравнению со способом-аналогом более чем в 60 раза, а по сравнению с совместным обжигом глины с доломитом и фосфатами (способом-прототипом) - почти в 4 раза.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает упрощение приготовления сорбента, так как обжигу подлежит чистая кембрийская глина без минеральных добавок, а реагентная обработка проводится водными растворами. Повышение сорбционной способности по радиоактивному стронцию сокращает объем отработанного радиоактивного сорбента, поступающего на захоронение.

Кембрийские глины имеют практически неограниченные залежи в Ленинградской области и являются дешевым промышленным сырьем, поставляемым в виде глинопорошка грубого (до 5 мм) помола (ТУ 751003-03987647-98) для строительных целей. Оборудование для формования и обжига глины широко применяется в производстве керамических материалов. Соли железа и фосфатов для химических нужд выпускаются в промышленных масштабах. Таким образом, предлагаемый способ является промышленно применимым.

Способ получения сорбента для очистки воды от радионуклидов стронция, включающий обжиг гранул кембрийской глины при 750-850°С, отличающийся тем, что после обжига глину сначала обрабатывают раствором соли железа до насыщения, промывают водой, затем обрабатывают раствором солей ортофосфорной кислоты до насыщения с образованием на поверхности глины слоя фосфата железа.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
20.01.2013
№216.012.1c25

Способ обезвреживания токсичных промышленных отходов

Изобретение относится к области химии. Отработанные растворы антифриза, содержащие этиленгликоль, и сернокислотного электролита смешивают при весовом отношении этиленгликоля к серной кислоте от 1,0:0,1 до 1,0:1,5, в пересчете на безводные компоненты. После чего полученную смесь подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472699
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d5f

Способ обезвреживания минерализованных сточных вод атомных и тепловых электрических станций

Изобретение относится к способам переработки (обезвреживания) сбросных минерализованных вод атомных и тепловых электростанций, содержащих этаноламин. Способ обезвреживания включает предварительную дистилляцию указанных вод с получением конденсата и кубового остатка, концентрирование кубового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473013
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.2871

Способ измерения реактивности ядерного реактора

Изобретение относится к области реакторных измерений, а именно к способу измерения реактивности ядерного реактора, при котором сигналы с камеры деления преобразуют в физический параметр. По изменению во времени величины этого параметра, путем решения обращенного уравнения кинетики реактора, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475873
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.287a

Биполярный ионизационный источник

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано для одновременной ионизации в положительной и отрицательной модах частиц веществ, находящихся в газе, в том числе в воздухе. Сущность изобретения: биполярный ионизационный источник включает камеру ионизации, продуваемую потоком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475882
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c4f

Способ разделения и регистрации ионов в газе (варианты)

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для решения задач разделения и регистрации ионов в газе, например ионов взрывчатых или наркотических веществ в воздухе. Изобретение может быть также использовано как основа для газохроматографического детектирования. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476870
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.07.2013
№216.012.5509

Система дистанционного радиационного контроля

Изобретение относится к средствам дистанционного контроля радиационного состояния объекта. Система содержит пульт оператора с персональной ЭВМ с автономным блоком питания и средствами отображения информации и две подсистемы, каждая из которых включает: блок сбора, первичной обработки и анализа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487372
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.10.2013
№216.012.7285

Устройство для электрохимической деоксигенации высокочистой воды

Изобретение относится к электрохимическим устройствам очистки воды, а именно к устройствам деоксигенации высокочистой воды. Устройство для электрохимической деоксигенации высокочистой воды содержит мембранный электролизер 1, состоящий по крайней мере из одной ячейки для мембранного электролиза,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494974
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8362

Способ контроля содержания урана в технологических средах ядерных энергетических установок

Изобретение относится к области аналитической радиохимии и обеспечения безопасности эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Контроль содержания урана в технологических средах ЯЭУ осуществляют следующим образом: отбирают пробу технологической среды, подщелачивают ее до рН 9-11...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499310
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.03.2014
№216.012.af18

Способ обезвреживания жидких радиоактивных отходов ядерных энергетических установок, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и синтетическими поверхностно-активными веществами, в полевых условиях

Заявленное изобретение относится к способам обезвреживания жидких радиоактивных отходов ядерных энергетических установок, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и синтетическими поверхностно-активными веществами, в полевых условиях. В заявленном способе предусмотрено отстаивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510539
Дата охранного документа: 27.03.2014
20.04.2014
№216.012.bb35

Способ автоматического измерения активности радионуклидов в газообразных средах и устройство для его реализации

Изобретение относится к средствам спектрометрических измерений и может быть использовано в атомной энергетике для измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах. Сущность изобретения заключается в том, что контролируемую среду перед направлением в измерительную камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513653
Дата охранного документа: 20.04.2014
Показаны записи 1-10 из 13.
20.11.2013
№216.012.8362

Способ контроля содержания урана в технологических средах ядерных энергетических установок

Изобретение относится к области аналитической радиохимии и обеспечения безопасности эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Контроль содержания урана в технологических средах ЯЭУ осуществляют следующим образом: отбирают пробу технологической среды, подщелачивают ее до рН 9-11...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499310
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.03.2014
№216.012.af18

Способ обезвреживания жидких радиоактивных отходов ядерных энергетических установок, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и синтетическими поверхностно-активными веществами, в полевых условиях

Заявленное изобретение относится к способам обезвреживания жидких радиоактивных отходов ядерных энергетических установок, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и синтетическими поверхностно-активными веществами, в полевых условиях. В заявленном способе предусмотрено отстаивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510539
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.08.2015
№216.013.74ed

Способ иммобилизации стронций-цезиевой фракции высокоактивных отходов включением в геокерамические матрицы

Изобретение относится к средствам иммобилизации высокоактивных отходов от переработки отработанного ядерного топлива в керамические материалы с последующим захоронением в геологических формациях. В заявленном способе при иммобилизации Sr-Cs-фракции высокоактивных отходов путем включения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561508
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.10.2015
№216.013.824e

Способ определения объемной альфа-активности плутония в технологических средах ядерных энергетических установок

Изобретение относится к области аналитической радиохимии и может использоваться для контроля содержания плутония в технологических средах ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Способ определения объемной альфа-активности плутония в технологических средах ядерных энергетических установок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564955
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.05.2016
№216.015.3e30

Способ удаления ртути из первого контура ядерной энергетической установки с водным теплоносителем

Изобретение относится к способу удаления из теплоносителей ядерных энергетических установок (ЯЭУ) потенциально опасных веществ, в частности ртути. Способ удаления ртути из первого контура ЯЭУ с водным теплоносителем включает вывод из контура парогазовой смеси теплоносителя первого контура без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584605
Дата охранного документа: 20.05.2016
13.01.2017
№217.015.763d

Способ получения опресненной и обессоленной воды для ядерных энергетических установок из засоленных вод

Изобретение относится к получению опресненной и обессоленной воды для ядерных энергетических установок. В качестве источника водоснабжения используют отработанные засоленные воды охлаждения ядерных энергетических установок, которые были подвергнуты нагреву и воздушному охлаждению - деаэрации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598432
Дата охранного документа: 27.09.2016
26.08.2017
№217.015.d3d1

Способ контроля герметичности оболочек твэлов отработавших тепловыделяющих сборок транспортных ядерных энергетических установок

Изобретение относится к способу контроля герметичности оболочек твэлов отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) транспортных ядерных энергетических установок. В заявленном способе ОТВС помещают в герметичный пенал, заполненный газовым теплоносителем, нагревают пенал с ОТВС и прокачивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622107
Дата охранного документа: 13.06.2017
11.10.2018
№218.016.8ffb

Способ отверждения жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к области отверждения жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Способ отверждения ЖРО включает упаривание отходов нагнетаемым горячим воздухом при температуре ниже температуры кипения с последующей конденсацией из воздуха паров, приготовление цементного компаунда путем смешения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669202
Дата охранного документа: 09.10.2018
11.10.2018
№218.016.907e

Способ переработки маломинерализованных средне- и низкоактивных жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к технологии обезвреживания жидких радиоактивных отходов (ЖРО) мембранно-сорбционными методами. Способ переработки маломинерализованных средне- и низкоактивных ЖРО включает очистку на механических и ультрафильтрах, опреснение на обратноосмотических фильтрах и доочистку на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669013
Дата охранного документа: 05.10.2018
01.03.2019
№219.016.c8fc

Способ очистки воды от радиостронция

Изобретение относится к области сорбционной очистки вод от радиоактивных загрязнений. Способ очистки воды от радиостронция включает обработку воды сорбентом на основе обожженной бокситовой руды, причем руду обжигают совместно с кальциево-магниевой известью - CaCO·MgCO и натриевой содой - NaСО...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002276105
Дата охранного документа: 10.05.2006
+ добавить свой РИД