RU2067328C1 - Method for removal of radionuclides from aqueous solutions - Google Patents
Method for removal of radionuclides from aqueous solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067328C1 RU2067328C1 RU93026484A RU93026484A RU2067328C1 RU 2067328 C1 RU2067328 C1 RU 2067328C1 RU 93026484 A RU93026484 A RU 93026484A RU 93026484 A RU93026484 A RU 93026484A RU 2067328 C1 RU2067328 C1 RU 2067328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phytosorbent
- sorbent
- radionuclides
- removal
- aqueous solutions
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии, а именно к очистке растворов (главным образом водных) от примесей радионуклидов, и может быть использовано для извлечения и захоронения радиоактивных элементов, встречающихся как в промышленных отходах, так и в виде загрязнений окружающей среды. The invention relates to the field of ecology, namely to the purification of solutions (mainly aqueous) from impurities of radionuclides, and can be used to extract and dispose of radioactive elements found both in industrial waste and in the form of environmental pollution.
Известен способ выделения стронция из воды путем контактирования очищаемой воды с сорбентом на основе цеолита [1]
Известен также способ извлечения стронция из высокоминерализованных растворов, в котором в качестве сорбента используется карбоксильный катионит в смешанной натрий-кальциевой форме [2]
Недостатком этих методов является трудность, связанная с захоронением радиоактивных остатков, поскольку для извлечения радионуклидов в этих способах используются минеральные сорбенты.A known method of separation of strontium from water by contacting the purified water with a sorbent based on zeolite [1]
There is also known a method of extracting strontium from highly mineralized solutions, in which carboxyl cation exchange resin in mixed sodium-calcium form is used as a sorbent [2]
The disadvantage of these methods is the difficulty associated with the disposal of radioactive residues, since mineral sorbents are used in the extraction of radionuclides in these methods.
Известен способ очистки водных растворов от радиоактивных изотопов путем контактирования этих растворов с измельченным хитином, отделением хитина со связанными радионуклидами от очищаемого раствора, его сжиганием и захоронением радиоактивного пепла [3]
Недостатками способа [3] являются незначительная эффективность удаления стронция и цезия при достаточно хорошем связывании актинидов (плутония), малодоступность и относительная дороговизна используемого сорбента; относительно высокие энергетические затраты при сжигании.A known method of purification of aqueous solutions from radioactive isotopes by contacting these solutions with ground chitin, separation of chitin with associated radionuclides from the solution to be purified, its burning and disposal of radioactive ash [3]
The disadvantages of the method [3] are the low removal efficiency of strontium and cesium with a fairly good binding of actinides (plutonium), inaccessibility and the relative high cost of the used sorbent; relatively high energy costs when burning.
Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления тяжелых металлов, в том числе и радиоактивных, из водных растворов, включающий контактирование очищаемого раствора с таниновым сорбентом [4] предварительно полученным по определенной методике, при рН растворов от 3,5 до 10,0, причем контактирование очищаемого раствора с сорбентом осуществляют дважды при различных рН: после первого контакта отфильтровывают сорбент и фильтрат подвергают контактированию со свежей порцией сорбента. Сорбент можно регенерировать. Closest to the proposed method is the removal of heavy metals, including radioactive ones, from aqueous solutions, comprising contacting the solution to be cleaned with a tannin sorbent [4] previously obtained by a specific method, at pH of solutions from 3.5 to 10.0, and contacting the solution to be purified with the sorbent is carried out twice at different pHs: after the first contact, the sorbent is filtered off and the filtrate is contacted with a fresh portion of the sorbent. Sorbent can be regenerated.
Недостатками известного способа [4] являются недостаточная эффективность удаления радиоактивных изотопов, малодоступность и относительная дороговизна используемого сорбента. The disadvantages of this method [4] are the lack of efficiency in the removal of radioactive isotopes, inaccessibility and the relative high cost of the used sorbent.
Задача изобретения разработка простого, экономически выгодного и эффективного способа извлечения радионуклидов на основе использования сорбента из дешевого и доступного сырья. The objective of the invention is the development of a simple, cost-effective and efficient method for the extraction of radionuclides based on the use of a sorbent from cheap and affordable raw materials.
Это достигается предлагаемым способом удаления радионуклидов из водных растворов, включающим контактирование очищаемого раствора с фитосорбентом при величине рН среды от 3,0 до 9,0 и отделение сорбента от раствора, в котором в качестве фитосорбента используют измельченную лузгу семян подсолнечника, подвергнутую кислотному гидролизу, отделенный фитосорбент сжигают и радиоактивный пепел собирают (для захоронения). This is achieved by the proposed method for removing radionuclides from aqueous solutions, including contacting the solution to be cleaned with phytosorbent at a pH of 3.0 to 9.0 and separating the sorbent from the solution, in which the crushed husk of sunflower seeds subjected to acid hydrolysis is used, separated the phytosorbent is burned and the radioactive ash is collected (for burial).
В предлагаемом способе в качестве фитосорбента используют негидролизованную измельченную лузгу семян подсолнечника. In the proposed method, as a phytosorbent, non-hydrolyzed crushed husk of sunflower seeds is used.
В предлагаемом способе в отличие от известного [4] используют другой вид фитосорбента, а именно сорбент, полученный из дешевого и доступного растительного сырья. In the proposed method, in contrast to the known [4], another type of phytosorbent is used, namely, a sorbent obtained from cheap and affordable plant materials.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.
Содержащие радионуклиды растворы либо непосредственно смешиваются с сорбентом (статический режим), либо пропускаются через колонку или фильтр, содержащий сорбент (динамический режим). Исходная концентрация радиоактивных элементов в растворе варьировалась в пределах от 0,1 мг/л до 1000 мг/л. В качестве фитосорбента во всех примерах (кроме 3б) использовали гидролизованную в кислой среде измельченную лузгу семян подсолнечника (3б необработанная лузга). Использовались три различных концентрации фитосорбента: 1 г/л, 5 г/л и 10 г/л. Для извлечения радионуклидов можно использовать как их водные растворы, так и их растворы в полярных органических растворителях или в их смесях. Время контакта сорбента с раствором охватывало как минутный, так и часовой диапазоны, в зависимости от задач обработки. Solutions containing radionuclides are either directly mixed with the sorbent (static mode) or passed through a column or filter containing the sorbent (dynamic mode). The initial concentration of radioactive elements in the solution ranged from 0.1 mg / L to 1000 mg / L. As phytosorbent in all examples (except 3b), crushed husk of sunflower seeds hydrolyzed in an acidic medium (3b unprocessed husk) was used. Three different phytosorbent concentrations were used: 1 g / l, 5 g / l and 10 g / l. To extract radionuclides, one can use both their aqueous solutions and their solutions in polar organic solvents or in mixtures thereof. The contact time of the sorbent with the solution covered both the minute and hour ranges, depending on the processing tasks.
Исходная (Cисх) и конечная (Cкон) концентрация радионуклидов определялись (в основном) на двух типах установок:
1. На низкофоновом спектрометре гамма-совпадений "Припять" с рабочим объемом измерительной камеры 5 л (чувствительность по цезию-137 - 6•10-12 Ки за время набора 1 ч или 1,2•10-10 Ки за время набора 10 с).The initial (C out ) and final (C con ) concentration of radionuclides were determined (mainly) on two types of installations:
1. On a Pripyat low-frequency gamma-coincidence spectrometer with a working volume of the measuring chamber of 5 l (cesium-137 sensitivity - 6 • 10 -12 Ci for a set time of 1 h or 1.2 • 10 -10 Ci for a set time of 10 s )
2. На эмиссионном спектрометре "Плазма-100" (США), который позволяет измерять концентрации элементов в водных растворах с ошибкой в несколько для большинства элементов и позволяет одновременно измерять концентрации всех элементов, присутствующих в водном растворе. 2. At the Plasma-100 emission spectrometer (USA), which allows you to measure the concentration of elements in aqueous solutions with an error of several for most elements and allows you to simultaneously measure the concentrations of all elements present in the aqueous solution.
Приводим конкретные примеры осуществления способа. We give specific examples of the method.
П р и м е р 1. Удаление европия (плутония). PRI me
Плутоний как радионуклид особенно опасен из-за высокой степени токсического воздействия на биологические объекты. Известно, что поведение европия в водных растворах очень сходно с плутонием. Поэтому методы очистки водных растворов от плутония отрабатываются (что общепринято) на менее вредном европии:
а). К раствору, содержащему 10 мг/л европия при рН 5, добавляется 100 мг фитосорбента, представляющего собой измельченную лузгу семян подсолнечника и смесь инкубируют в течение 1 ч. Общий объем раствора 10 мл. Затем сорбент отделяют фильтрованием и в оставшемся растворе измеряют концентрацию европия. В среднем она составляла 2,9 мг/л. Эффективность связывания была 71 Отделенный фитосорбент сжигают и пепел собирают для захоронения.Plutonium as a radionuclide is especially dangerous due to the high degree of toxic effects on biological objects. It is known that the behavior of europium in aqueous solutions is very similar to plutonium. Therefore, methods for purifying plutonium from aqueous solutions are being developed (which is generally accepted) in less harmful europium:
a). To a solution containing 10 mg / l europium at
б). К раствору, содержащему 10 мг/л европия при рН 5, добавляется 100 мг фитосорбента, представляющего собой измельченную лузгу семян подсолнечника, подвергнутую кислотному гидролизу и смесь инкубируют в течение 1 ч. Общий объем раствора 10 мл. Затем сорбент отделяют фильтрованием и в оставшемся растворе измеряют концентрацию европия. В среднем она составляла 0,42 мг/л. Эффективность связывания была = 96 Отделенный фитосорбент сжигают и пепел собирают для захоронения. b) To a solution containing 10 mg / l europium at
П р и м е р 2. Удаление стронция. PRI me R 2. Removal of strontium.
К раствору, содержащему 5 мг/л стронция при рН 3, добавляется 100 мг фитосорбента из гидролизованной лузги семян подсолнечника и смесь инкубируют в течение 1 ч. В среднем, концентрация стронция в оставшемся растворе составляла 2,3 мг/л. Эффективность связывания = 54
П р и м е р 3. Удаление цезия:
а). К раствору, содержащему 10 мг/мл цезия при рН 8,0, добавляли 100 мг фитосорбента из негидролизованной лузги семечек и инкубировали в течение 60 мин. Средняя концентрация цезия в оставшемся растворе была 4,63 мг/мл. Эффективность связывания 53,7
б). К раствору, содержащему 10 мг/л цезия при рН 9,0, добавляли 100 мг фитосорбента из гидролизованной лузги семян подсолнечника инкубировали в течение 5 мин. Средняя концентрация цезия в оставшемся растворе была 1,85 мг/л. Эффективность связывания = 81,5
Суммарные результаты по удалению радионуклидов и тяжелых металлов приведены в таблице.To a solution containing 5 mg / L of strontium at pH 3, 100 mg of phytosorbent from a hydrolyzed husk of sunflower seeds is added and the mixture is incubated for 1 hour. On average, the concentration of strontium in the remaining solution was 2.3 mg / L. Binding Efficiency = 54
PRI me R 3. Removal of cesium:
a). To a solution containing 10 mg / ml cesium at pH 8.0, 100 mg of phytosorbent from unhydrolyzed husk of seeds was added and incubated for 60 minutes. The average concentration of cesium in the remaining solution was 4.63 mg / ml. The binding efficiency of 53.7
b) To a solution containing 10 mg / l of cesium at pH 9.0, 100 mg of phytosorbent from a hydrolyzed husk of sunflower seeds was added for 5 minutes. The average concentration of cesium in the remaining solution was 1.85 mg / L. Binding Efficiency = 81.5
The total results for the removal of radionuclides and heavy metals are shown in the table.
Количество фитосорбента (m) во всех пробах составляло 100 мг; объем (v)
10 мл. s% (Cисх Cкон)/Cисх% s (Cисх - Cкон)•v/m.The amount of phytosorbent (m) in all samples was 100 mg; volume (v)
10 ml s% (C ref C con ) / C ref % s (C ref - C con ) • v / m.
Предлагаемый способ удаления радионуклидов имеет ряд преимуществ перед известным [4]
а) доступность и дешевизна сырья, используемого при приготовлении фитосорбента;
б) высокая способность к озолению при малых энергетических затратах;
в) нетоксичность используемого фитосорбента и возможность очистки пищевых продуктов;
г) высокая устойчивость;
д) отсутствие загрязнения очищаемого раствора какими-либо побочными продуктами;
е) более высокая (практически 100) эффективность связывания актинидов;
ж) высокая степень удаления при однократном контактировании фитосорбента с очищаемым раствором. ТТТ1The proposed method for the removal of radionuclides has several advantages over the known [4]
a) the availability and low cost of raw materials used in the preparation of phytosorbent;
b) high ability to ashing at low energy costs;
c) non-toxicity of the phytosorbent used and the ability to clean food;
d) high stability;
e) the absence of contamination of the cleaned solution with any by-products;
f) higher (almost 100) actinide binding efficiency;
g) a high degree of removal during a single contact of the phytosorbent with the solution being cleaned. TTT1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93026484A RU2067328C1 (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Method for removal of radionuclides from aqueous solutions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93026484A RU2067328C1 (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Method for removal of radionuclides from aqueous solutions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93026484A RU93026484A (en) | 1995-06-27 |
RU2067328C1 true RU2067328C1 (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=20141624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93026484A RU2067328C1 (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Method for removal of radionuclides from aqueous solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067328C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008006186A3 (en) * | 2006-07-11 | 2008-03-06 | G Nauchnoe Uchrezhdenie I Phyz | Method of making a sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
-
1993
- 1993-05-21 RU RU93026484A patent/RU2067328C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СCСР N 1173600, кл. B 01 J 20/16, 1985. 2. Авторское свидетельство СCCР N 1090441, кл. C 02 K 1/42, 1987. 3. Патент Великобритании N 2004857, кл. G 21 F 9/04, 1979. 4. Патент EПВ N 0530118, кл. G 21P 9/12, 1992. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008006186A3 (en) * | 2006-07-11 | 2008-03-06 | G Nauchnoe Uchrezhdenie I Phyz | Method of making a sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
EA018404B1 (en) * | 2006-07-11 | 2013-07-30 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Им. Б.И. Степанова" Национальной Академии Наук Беларуси | Method of making a sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
US8871283B2 (en) | 2006-07-11 | 2014-10-28 | Gosudarstvennoe Nauchnoe Uchrezhdenie “Institut Phyziki Im. B.I.: Stepanova” Nacionalnojj Acadzhemii Nauk Belarusi | Method of making sorbent, the sorbent obtained by this method and the uses of the sorbent as feed additive and medicine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI63925C (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV FLYTANDE RISKFYLLT AVFALL | |
Darge et al. | Treatment of industrial wastewater by using banana peels and fish scales | |
Saraiva Soares et al. | Efficiency of conventional drinking water treatment process in the removal of endosulfan, ethylenethiourea, and 1, 2, 4-triazole | |
US5120441A (en) | Method for removal of metal atoms from aqueous solution using suspended plant cells | |
RU2067328C1 (en) | Method for removal of radionuclides from aqueous solutions | |
RU2057137C1 (en) | Process for preparing insoluble hydrolyzable tannin, method of treatment of spent liquid with tannin insoluble hydrolyzable tannin | |
US4746439A (en) | Process for removal of heavy metal contamination in waste water | |
WO2007074776A1 (en) | Method for purification of substances contaminated with organic chemicals | |
RU2053960C1 (en) | Radioactive liquid wastes treatment method | |
RU93026484A (en) | METHOD FOR REMOVING RADIONUCLIDES FROM AQUEOUS SOLUTIONS | |
Bjork | GLC determination of PPB levels of citrate by conversion to bromoform | |
Shifera | Thermodynamics and kinetics studies of Phenol adsorption on to Anchote peel activated carbon adsorbent | |
RU2117527C1 (en) | Sorbent for liquid medium treatment | |
JP2835442B2 (en) | Metal ion scavenger and soil purification method | |
RU2062518C1 (en) | Method for decontaminating radioactive and toxic solutions | |
FR2621034A1 (en) | RECOVERY AND DISPOSAL OF URANIUM BY THE USE OF CUP CUT OR FAGACEOUS SHELL EXTRACTS | |
JP3711368B2 (en) | Air and water purification material | |
JP3569699B2 (en) | Extraction and separation of useful substances and salts from soy sauce cake | |
RU2054716C1 (en) | Method for clearing water from radioactive cesium | |
JP4182477B2 (en) | Arsenic removal method | |
RU1798316C (en) | Adsorbent for trivalent chrome extraction from water | |
RU2110858C1 (en) | Radionuclide flocculator for decontaminating liquid radioactive wastes | |
RU2262378C2 (en) | Method of treatment of waste products clearing a fume gas | |
US20080142448A1 (en) | Treatment of metal-containing liquids | |
Jankowski | The effectiveness of whole oyster shells vs. crushed oyster shells as a filter for 100 ppb Copper (Cu) in stormwater: a laboratory experiment |