RU2746194C2 - Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions) - Google Patents

Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2746194C2
RU2746194C2 RU2019122021A RU2019122021A RU2746194C2 RU 2746194 C2 RU2746194 C2 RU 2746194C2 RU 2019122021 A RU2019122021 A RU 2019122021A RU 2019122021 A RU2019122021 A RU 2019122021A RU 2746194 C2 RU2746194 C2 RU 2746194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
solution
aqueous solution
salt
ferrocyanide
Prior art date
Application number
RU2019122021A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019122021A (en
RU2019122021A3 (en
Inventor
Анна Владимировна Воронина
Елена Викторовна Ноговицына
Владимир Сергеевич Семенищев
Марина Олеговна Блинова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2019122021A priority Critical patent/RU2746194C2/en
Publication of RU2019122021A publication Critical patent/RU2019122021A/en
Publication of RU2019122021A3 publication Critical patent/RU2019122021A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746194C2 publication Critical patent/RU2746194C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204Inorganic carriers, supports or substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemical or physical processes.
SUBSTANCE: invention relates to production of inorganic sorbents on a carrier, which can be effectively used for purification of natural water and process solutions, liquid radioactive wastes from cesium, strontium, uranium and plutonium radionuclides, for combined immobilisation of cesium and strontium radionuclides, rehabilitation of radioactive contaminated soils for their introduction into agricultural use, radiochemical analysis. Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent includes treatment of support with aqueous solution of nickel sulphate salt, obtained system is treated with aqueous solution of potassium hexacyanoferrate salt, washed with water and dried. Carrier used is hydrated titanium dioxide-zirconium, clinoptilolite or quartz-glauconite concentrate. Carrier before treatment with aqueous solution of nickel sulphate is first converted and hydrogen-sodium form by successive treatment first with solution of hydrochloric acid, then with sodium hydroxide solution to pH 6–7.
EFFECT: higher sorption capacity of inorganic ferrocyanide sorbent and its complexity due to possible absorption of radionuclides of cesium, strontium, uranium and plutonium.
3 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к получению неорганических сорбентов на носителе, а именно ферроцианидных сорбентов на основе гидратированных оксидов (титана-циркония), алюмосиликатов (кварц-глауконитовый концентрат, клиноптилолит) которые могут быть эффективно использованы для очистки природных вод и технологических растворов, жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия, стронция, урана и плутония, для совместной иммобилизации радионуклидов цезия и стронция, реабилитации радиоактивно-загрязнённых почв с целью их введения в сельскохозяйственное использование, радиохимического анализа.The invention relates to the production of inorganic sorbents on a carrier, namely ferrocyanide sorbents based on hydrated oxides (titanium-zirconium), aluminosilicates (quartz-glauconite concentrate, clinoptilolite) which can be effectively used to purify natural waters and technological solutions, liquid radioactive waste from radionuclides cesium, strontium, uranium and plutonium, for the joint immobilization of cesium and strontium radionuclides, rehabilitation of radioactively contaminated soils for the purpose of their introduction into agricultural use, radiochemical analysis.

В литературе описаны способы получения ферроцианидных сорбентов на основе органических носителей (ионообменные смолы, полиакрилнитрил, целлюлоза, активированные угли, углеродные волокна) и неорганических (силикагель, цеолиты, гидроксид циркония).The literature describes methods for producing ferrocyanide sorbents based on organic carriers (ion exchange resins, polyacrylonitrile, cellulose, activated carbons, carbon fibers) and inorganic (silica gel, zeolites, zirconium hydroxide).

Известен способ получения сорбентов на основе целлюлозных носителей – волокнистой или гранулированной целлюлозы, содержащих труднорастворимые гексацианоферраты металлов (пат. РФ №2111050, опубл. 20.05.1998). A known method of producing sorbents based on cellulose carriers - fibrous or granular cellulose, containing sparingly soluble metal hexacyanoferrates (US Pat. RF No. 2111050, publ. 20.05.1998).

Для получения сорбента носитель предварительно обрабатывают разбавленными растворами гидроксида натрия (0,5-2%), хлористоводородной кислоты (2-3%) и хлорида аммония (1-3%), после чего промывают дистиллированной водой и сушат. При обработке целлюлозного носителя растворами гидроксида натрия и хлористоводородной кислоты из структуры носителя удаляются щелоче- и кислоторастворимые компоненты и происходит увеличение размера пор носителя. Последующая промывка целлюлозного носителя раствором хлорида аммония обеспечивает эффективное вытеснение из целлюлозы ионов цезия ионами аммония благодаря близости размеров этих ионов. Затем подготовленный целлюлозный носитель, не содержащий радионуклидов цезия, обрабатывают сначала 10-20%-ным раствором гексацианоферрата щелочного металла, затем 3-5%-ным раствором соли переходного металла, образующего труднорастворимые гексацианоферраты. В качестве соли переходного металла берут хлорид или сульфат железа, сульфат меди или хрома, или нитрат никеля.To obtain a sorbent, the carrier is pretreated with dilute solutions of sodium hydroxide (0.5-2%), hydrochloric acid (2-3%) and ammonium chloride (1-3%), after which it is washed with distilled water and dried. When a cellulose carrier is treated with solutions of sodium hydroxide and hydrochloric acid, alkali- and acid-soluble components are removed from the carrier structure and the pore size of the carrier increases. Subsequent washing of the cellulose carrier with a solution of ammonium chloride ensures effective displacement of cesium ions from the cellulose by ammonium ions due to the proximity of the sizes of these ions. Then the prepared cellulose carrier, which does not contain cesium radionuclides, is treated first with a 10-20% solution of an alkali metal hexacyanoferrate, then with a 3-5% solution of a transition metal salt that forms sparingly soluble hexacyanoferrates. The transition metal salt is ferrous chloride or sulfate, copper or chromium sulfate, or nickel nitrate.

Полученный ферроцианидный сорбент обладает повышенной стойкостью и сорбционной активностью.The resulting ferrocyanide sorbent has increased stability and sorption activity.

Недостатком сорбентов, получаемых по данному способу, является их низкая сорбционная ёмкость и невысокая эффективность при использовании в высокосолевых растворах (растворах с высокой ионной силой), которые образуются при переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО). У носителя - волокнистой или гранулированной целлюлозы ограниченное количество ионообменных групп (карбоксильных, карбонильных, фенольных и др.), что определяет количество прививаемой к носителю ферроцианидной фазы. The disadvantage of sorbents obtained by this method is their low sorption capacity and low efficiency when used in high-salt solutions (solutions with high ionic strength), which are formed during the processing of liquid radioactive waste (LRW). The carrier - fibrous or granular cellulose - has a limited number of ion-exchange groups (carboxyl, carbonyl, phenolic, etc.), which determines the amount of ferrocyanide phase grafted to the carrier.

Известен способ получения сорбента на основе углеродных носителей (пат. РФ 2345833 опубл. 10.02.2009). В качестве носителей использованы: активированный нетканый материал (АНМ), активированные материалы из хлопчатобумажных волокон, из ацетилцеллюлозных волокон, из полиакрилнитрильных волокон (ПАН), активированные угли. Согласно способу, носитель предварительно обрабатывают раствором гидроксида натрия, затем раствором хлористоводородной или азотной кислоты, после каждой обработки промывают дистиллированной водой и сушат. Подготовленный носитель сначала обрабатывают раствором соли переходного металла органической кислоты, после чего прокаливают в инертной атмосфере в интервале температур 190-600°С, далее прокаленный активированный углеродный материал обрабатывают кислым раствором ферроцианида калия, затем отмывают водой. Полученный ферроцианидный сорбент дополнительно подвергают термообработке при температуре 120-150°С. Полученные ферроцианидные сорбенты обладают более высокой концентрацией микрокристаллической фазы, не зависящей от количества ионообменных групп углеродного носителя и от типа носителя, и более высокими сорбционными свойствами.A known method of producing a sorbent based on carbon carriers (US Pat. RF 2345833 publ. 10.02.2009). As carriers used: activated nonwoven fabric (ANM), activated materials from cotton fibers, from cellulose acetate fibers, from polyacrylonitrile fibers (PAN), activated carbons. According to the method, the carrier is pretreated with a solution of sodium hydroxide, then with a solution of hydrochloric or nitric acid, after each treatment, it is washed with distilled water and dried. The prepared support is first treated with a solution of a transition metal salt of an organic acid, after which it is calcined in an inert atmosphere in the temperature range 190-600 ° C, then the calcined activated carbon material is treated with an acidic solution of potassium ferrocyanide, then washed with water. The obtained ferrocyanide sorbent is additionally subjected to heat treatment at a temperature of 120-150 ° C. The obtained ferrocyanide sorbents have a higher concentration of the microcrystalline phase, which does not depend on the number of ion-exchange groups of the carbon support and on the type of support, and higher sorption properties.

Перечисленные активированные углеродные материалы обладают высокоразвитой и легкодоступной для сорбируемых ионов поверхностью, что позволяет при нанесении на такую поверхность ферроцианидов переходных металлов получать сорбенты, которые обладают высокими кинетическими характеристиками. Кинетические характеристики таких материалов многократно превосходят гранулированные сорбенты за счет отсутствия диффузии ионов (радионуклидов цезия) внутрь зерна сорбента.The listed activated carbon materials have a highly developed surface that is easily accessible for sorbed ions, which makes it possible to obtain sorbents with high kinetic characteristics when applied to such a surface with transition metal ferrocyanides. The kinetic characteristics of such materials are many times superior to granular sorbents due to the absence of diffusion of ions (cesium radionuclides) into the sorbent grain.

Общим недостатком ферроцианидных сорбентов на основе органических носителей является невозможность их использования для дезактивации растворов высокого уровня активности, а также использование для работы в сильных радиационных полях в условиях длительной эксплуатации. Высокие дозовые нагрузки на сорбент приводят к деструкции органического носителя и сокращению срока его эксплуатации.A common disadvantage of ferrocyanide sorbents based on organic carriers is the impossibility of using them for decontamination of solutions of high activity levels, as well as their use for work in strong radiation fields under conditions of long-term operation. High dose loads on the sorbent lead to the destruction of the organic carrier and a reduction in its service life.

Для работы в условиях высоких удельных активностей, а также растворов сложного солевого состава более предпочтительны ферроцианидные сорбенты на основе неорганических носителей, обладающих более высокой химической, радиационной стойкостью, более высокой сорбционной ёмкостью.For work in conditions of high specific activities, as well as solutions of complex salt composition, ferrocyanide sorbents based on inorganic carriers with a higher chemical and radiation resistance, and a higher sorption capacity are more preferable.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ получения неорганического сферогранулированного композиционного сорбента на основе гидроксида циркония (пат. РФ №2113024, опубл. 10.06.1998), где, согласно изобретению, носитель в виде гель-сферы гидроксида циркония, обрабатывают водным раствором соли переходного металла (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd), затем полученную систему обрабатывают водным раствором соли гексацианоферрата щелочного металла Li, Na, K и/или аммония, промывают водой и сушат при температуре 100-150 oC. Способ не требует проведения многократных попеременных операций по обработке неорганической основы, как в случае с органическими носителями. Полученный сорбент обладает высокой селективностью по отношению к радионуклидам Cs.The closest in terms of the totality of essential features to the claimed invention is a method for producing an inorganic sphero-granular composite sorbent based on zirconium hydroxide (US Pat. a solution of a salt of a transition metal (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd), then the resulting system is treated with an aqueous solution of an alkali metal hexacyanoferrate salt Li, Na, K and / or ammonium, washed with water and dried at a temperature of 100-150 o C. The method does not require multiple alternating operations for processing the inorganic base, as is the case with organic carriers. The resulting sorbent is highly selective for Cs radionuclides.

К недостаткам способа можно отнести недостаточно высокую сорбционную емкость получаемого сорбента по отношению к цезию и его невозможность поглощать другие радионуклиды, такие как стронций, уран, плутоний. Гидроксид циркония является пористым телом, первичные глобулы которого имеют слоистое строение. В порах гидроксида циркония расположены кристаллы ферроцианида никеля-калия. Цезий поглощается только кристаллической ферроцианидной фазой. Высокое содержание и кристалличность ферроцианидной фазы обуславливают плохую доступность сорбционных центров, что уменьшает емкость сорбента, в сорбции не участвует носитель, а сорбционно-активная фаза ферроцианида проявляет специфичность только к радионуклидам цезия. The disadvantages of this method include insufficiently high sorption capacity of the obtained sorbent in relation to cesium and its inability to absorb other radionuclides such as strontium, uranium, plutonium. Zirconium hydroxide is a porous body, the primary globules of which have a layered structure. Crystals of nickel-potassium ferrocyanide are located in the pores of zirconium hydroxide. Cesium is absorbed only by the crystalline ferrocyanide phase. The high content and crystallinity of the ferrocyanide phase cause poor accessibility of sorption centers, which reduces the capacity of the sorbent, the carrier does not participate in sorption, and the sorption-active phase of ferrocyanide exhibits specificity only for cesium radionuclides.

В основу изобретения положена задача, обеспечивающая возможность получения неорганического ферроцианидного сорбента с более лучшими эксплуатационными характеристиками.The invention is based on the problem of providing the possibility of obtaining an inorganic ferrocyanide sorbent with better performance characteristics.

При этом, техническим результатом заявляемого изобретения является, увеличение сорбционной емкости неорганического ферроцианидного сорбента и его комплексности за счет возможности поглощения радионуклидов цезия, стронция, урана, плутония, обусловленных оптимизацией содержания ферроцианидной фазы путём предварительной подготовки носителей, приводящей к повышения развитости порового пространства ферроцианидной фазы, увеличения доступности сорбционных центров и повышения их специфичности, участия носителя в поглощении радионуклидов, реализации не только сорбционного, но и осадительного механизма поглощения радионуклидов.At the same time, the technical result of the claimed invention is an increase in the sorption capacity of the inorganic ferrocyanide sorbent and its complexity due to the possibility of absorption of radionuclides of cesium, strontium, uranium, plutonium, due to the optimization of the content of the ferrocyanide phase by preliminary preparation of carriers, leading to an increase in the development of the pore space of the ferrocyanide phase, increasing the availability of sorption centers and increasing their specificity, participation of the carrier in the absorption of radionuclides, implementation of not only sorption, but also precipitation mechanism of absorption of radionuclides.

Заявляемый технический результат достигается тем, что способ получения неорганического ферроцианидного сорбента, согласно изобретению, включает обработку носителя водным раствором соли сульфата никеля, далее полученную систему обрабатывают водным раствором соли гексацианоферрата калия, промывают водой и сушат, отличающий тем, что в качестве носителя используют гидратированный диоксид титана-циркония или клиноптилолит или кварц-глауконитовый концентрат, которые перед обработкой водным раствором соли сульфата никеля предварительно переводят водородно-натриевую форму последовательной обработкой сначала раствором 1 М соляной кислоты (для клиноптилолита и кварц-глауконитового концентрата) и раствором 0,1 М соляной кислоты (для гидратированного диоксида титана-циркония), затем раствором гидроксида натрия до рН=6-7.The claimed technical result is achieved in that the method for producing an inorganic ferrocyanide sorbent, according to the invention, includes treating the carrier with an aqueous solution of a nickel sulfate salt, then the resulting system is treated with an aqueous solution of potassium hexacyanoferrate salt, washed with water and dried, characterized in that hydrated dioxide is used as a carrier titanium-zirconium or clinoptilolite or quartz-glauconite concentrate, which, prior to treatment with an aqueous solution of nickel sulfate salt, are preliminarily converted to the hydrogen-sodium form by sequential treatment first with a solution of 1 M hydrochloric acid (for clinoptilolite and quartz-glauconite concentrate) and a solution of 0.1 M hydrochloric acid (for hydrated titanium-zirconium dioxide), then sodium hydroxide solution to pH = 6-7.

Выбор носителей для поверхностного модифицирования обусловлен наличием у них собственных функциональных групп способных сорбировать радионуклиды. Свойства получаемых сорбентов будут определяться, таким образом, свойствами носителя и прививаемой сорбционно-активной фазой ферроцианида. Это, в свою очередь, приведёт к получению полифункциональных сорбентов способных сорбировать не только радионуклиды цезия, но и дополнительно радионуклиды стронция, урана, плутония.The choice of carriers for surface modification is due to the presence of their own functional groups capable of absorbing radionuclides. The properties of the obtained sorbents will thus be determined by the properties of the carrier and the grafted sorption-active phase of ferrocyanide. This, in turn, will lead to the production of polyfunctional sorbents capable of absorbing not only cesium radionuclides, but also additionally strontium, uranium, and plutonium radionuclides.

Перевод в водородно-натриевую форму (часть сорбционных центров в натриевой форме, часть в водородной форме) влияет на последующие стадии модифицирования и механизм формирования ферроцианидной фазы. Получение водородно-натриевой формы носителя позволяет поменять химическую природу поверхности, для того чтобы обеспечить направленность привития новой сорбционно-активной фазы ферроцианида (место привития). Никель поглощается не всеми сорбционными центрами, а только в обмен на водород, это позволяет ферроцианидную фазу формировать локально на поверхности и в поровом пространстве, не допуская полного зарастания слоя носителя, что влияет как на полифункциональность сорбента, так и на увеличение его сорбционной емкости вследствие доступности для сорбции всего порового пространства сорбента. Превышение выбранной концентрации соляной кислоты будет приводить к химическому растворению соответствующих типов носителей, недостаток к неполному протонированию (перевод в водородную форму) активных групп носителей. Выбранный интервал рН наиболее оптимален для замены ионов водорода в части активных группах носителя на ионы натрия. Превышение данного показателя будет приводить к уменьшению водородных функциональных групп, что приведет, в дальнейшем, к уменьшению сорбционно-активной фазы ферроцианида, уменьшение данного показателя будет приводить к большой поверхностной концентрации водородных функциональных групп т.е. к зарастанию слоя носителя сорбционно-активной фазой ферроцианида.Conversion to the hydrogen-sodium form (part of the sorption centers in the sodium form, part in the hydrogen form) affects the subsequent stages of modification and the mechanism of formation of the ferrocyanide phase. Obtaining the hydrogen-sodium form of the carrier allows you to change the chemical nature of the surface in order to ensure the direction of grafting of a new sorption-active phase of ferrocyanide (grafting site). Nickel is not absorbed by all sorption centers, but only in exchange for hydrogen, this allows the ferrocyanide phase to form locally on the surface and in the pore space, preventing complete overgrowth of the support layer, which affects both the polyfunctionality of the sorbent and an increase in its sorption capacity due to the availability for sorption of the entire pore space of the sorbent. Exceeding the selected concentration of hydrochloric acid will lead to chemical dissolution of the corresponding types of carriers, a lack of incomplete protonation (conversion to the hydrogen form) of the active groups of the carriers. The selected pH range is the most optimal for replacing hydrogen ions in some of the active groups of the carrier with sodium ions. Exceeding this indicator will lead to a decrease in hydrogen functional groups, which will lead, in the future, to a decrease in the sorption-active phase of ferrocyanide, a decrease in this indicator will lead to a high surface concentration of hydrogen functional groups, i.e. to overgrowth of the carrier layer with the sorption-active phase of ferrocyanide.

Осуществление заявляемого способа подтверждается следующими примерами.The implementation of the proposed method is confirmed by the following examples.

Пример.1. Расчетные навески носителя (клиноптилолит, кварц-глауконитовый концентрат, гидратированный диоксид титана-циркония) обработали равными порциями соляной кислоты. Полученные носители разделили на три равных части и каждую часть обработали раствором гидроксида натрия до различных значений рН. Далее, подготовленные носители обработали раствором сульфата никеля. После данной операции носители обработали раствором гексацианоферрата калия, промыли водой и просушили. Example 1. The calculated weighed portions of the carrier (clinoptilolite, quartz-glauconite concentrate, hydrated titanium-zirconium dioxide) were treated with equal portions of hydrochloric acid. The resulting supports were divided into three equal parts and each part was treated with sodium hydroxide solution to different pH values. Next, the prepared supports were treated with a solution of nickel sulfate. After this operation, the carriers were treated with a solution of potassium hexacyanoferrate, washed with water and dried.

Для оценки сорбционных свойств, полученные партии неорганических ферроцианидных сорбентов приводили в контакт с растворами, содержащими цезий. По результатам анализа рассчитывали коэффициенты распределения цезия и статическую обменную ёмкость СОЕ (таблица 1). Для образца, полученного по заявленному способу, и прототипа определяли коэффициенты распределения цезия, стронция, урана, плутония при их совместном присутствии в растворе (таблица 2).To assess the sorption properties, the obtained batches of inorganic ferrocyanide sorbents were brought into contact with solutions containing cesium. According to the results of the analysis, the distribution coefficients of cesium and the static exchange capacity of COE were calculated (Table 1). For the sample obtained according to the claimed method, and the prototype, the distribution coefficients of cesium, strontium, uranium, plutonium were determined in their joint presence in solution (table 2).

Таблица 1.Table 1.

Тип носителяMedia type Концентрация соляной кислоты, МHydrochloric acid concentration, M рН после обработки гидроксидом натрияpH after treatment with sodium hydroxide Коэффициент распределения Cs, мл/гPartition coefficient Cs, ml / g СОЕ, мг/гSOE, mg / g КлиноптилолитClinoptilolite 0,10.1 33 3,0·103 3.0 · 10 3 200200 66 7,9·103 7.9 · 10 3 211211 9nine 2,1·102 2.1 · 10 2 6060 1one 33 5,2·104 5.2 · 10 4 220220 66 1,2·106 1.2 · 10 6 500500 9nine 4,1·102 4.1 · 10 2 7575 22 33 1,2·104 1.2 · 10 4 200200 66 6,4·104 6.4 · 10 4 360360 9nine 9,1·102 9.1 · 10 2 8080 Кварц-глауконитовый концентратQuartz-glauconite concentrate 0,10.1 33 1,0·103 1.0 · 10 3 9797 66 7,9·103 7.9 · 10 3 175175 9nine 3,9·104 3.9 · 10 4 123123 1one 33 4,0·103 4.0 · 10 3 114114 66 1,0·105 1.0 · 10 5 220220 9nine 3,0·104 3.0 · 10 4 131131 22 33 1,0·102 1.0 · 10 2 3737 66 1,5·102 1.5 · 10 2 4040 9nine 3,0·102 3.0 · 10 2 4343 Гидратированный диоксид титана-цирконияHydrated Zirconia Titanium Dioxide 0,010.01 33 8,4·103 8.4 · 10 3 6060 66 1,0·104 1.0 · 10 4 100100 9nine 1,1·102 1.1 · 10 2 3838 0,10.1 33 1,0·105 1.0 · 10 5 6363 66 3,9·105 3.9 · 10 5 270270 9nine 3,9·103 3.9 · 10 3 4545 1one 33 2,4·103 2.4 · 10 3 2323 66 3,2·103 3.2 · 10 3 30thirty 9nine 1,2·102 1.2 · 10 2 2121 ПрототипPrototype 1,0·104 1.0 · 10 4 6363

Пример 2. Расчетные навески носителя (клиноптилолит, кварц-глауконитовый концентрат, гидратированный диоксид титана-циркония) обработали соляной кислоты 1 М соляной кислоты (для клиноптилолита и кварц-глауконитового концентрата) и раствором 0,1 М соляной кислоты (для гидратированного диоксида титана-циркония). Полученные носители обработали раствором гидроксида натрия до рН=6. Далее, подготовленные носители обработали раствором сульфата никеля. После данной операции носители обработали раствором гексацианоферрата калия, промыли водой и просушили. Для образцов, полученных по заявленному способу, и прототипа определяли коэффициенты распределения цезия, стронция, урана, плутония при их совместном присутствии в растворе.Example 2. Calculated weighed portions of the carrier (clinoptilolite, quartz-glauconite concentrate, hydrated titanium-zirconium dioxide) were treated with 1 M hydrochloric acid (for clinoptilolite and quartz-glauconite concentrate) and a solution of 0.1 M hydrochloric acid (for hydrated titanium dioxide - zirconium). The resulting supports were treated with sodium hydroxide solution to pH = 6. Next, the prepared supports were treated with a solution of nickel sulfate. After this operation, the carriers were treated with a solution of potassium hexacyanoferrate, washed with water and dried. For the samples obtained by the claimed method and the prototype, the distribution coefficients of cesium, strontium, uranium, plutonium were determined in their joint presence in solution.

Таблица 2. Table 2.

Тип носителяMedia type Коэффициент распределения, мл/гPartition coefficient, ml / g СsCs SrSr UU РuРu КлиноптилолитClinoptilolite 1,8·105 1.8 · 10 5 7,9·103 7.9 · 10 3 1,0·102 1.0 · 10 2 5,8·104 5.8 · 10 4 Кварц-глауконитовый концентратQuartz-glauconite concentrate 1,1·105 1.1 · 10 5 2,2·103 2.2 · 10 3 1,4·102 1.4 · 10 2 6,4·104 6.4 · 10 4 Гидратированный диоксид титана-цирконияHydrated Zirconia Titanium Dioxide 9,2·104 9.2 · 10 4 4,2·103 4.2 · 10 3 5,3·102 5.3 · 10 2 9,1·104 9.1 · 10 4 ПрототипPrototype 6,4·103 6.4 · 10 3 00 00 00

Представленные в таблицах 1-2 результаты показывают, что сорбенты, полученные по заявляемому способу, обладают более высокими, по сравнению с прототипом, сорбционными характеристиками по отношению к ионам цезия, а также поглощают стронций, уран, плутоний.The results presented in tables 1-2 show that the sorbents obtained by the claimed method have higher sorption characteristics compared to the prototype with respect to cesium ions, and also absorb strontium, uranium, plutonium.

Claims (3)

1. Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента, включающий обработку носителя водным раствором соли сульфата никеля, полученную систему обрабатывают водным раствором соли гексацианоферрата калия, промывают водой и сушат, отличающийся тем, что в качестве носителя используют гидратированный диоксид титана-циркония, который перед обработкой водным раствором соли сульфата никеля предварительно переводят в водородно-натриевую форму последовательной обработкой сначала раствором 0,1 М соляной кислоты, затем раствором гидроксида натрия до рН 6-7.1. A method of producing an inorganic ferrocyanide sorbent, comprising treating a carrier with an aqueous solution of a nickel sulfate salt, the resulting system is treated with an aqueous solution of a potassium hexacyanoferrate salt, washed with water and dried, characterized in that hydrated titanium-zirconium dioxide is used as a carrier, which is used as a carrier with an aqueous solution. Nickel sulfate salts are preliminarily converted into the hydrogen-sodium form by sequential treatment first with a solution of 0.1 M hydrochloric acid, then with a sodium hydroxide solution to a pH of 6-7. 2. Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента, включающий обработку носителя водным раствором соли сульфата никеля, полученную систему обрабатывают водным раствором соли гексацианоферрата калия, промывают водой и сушат, отличающийся тем, что в качестве носителя используют клиноптилолит, который перед обработкой водным раствором соли сульфата никеля предварительно переводят в водородно-натриевую форму последовательной обработкой сначала раствором 1 М соляной кислоты, затем раствором гидроксида натрия до рН 6-7.2. A method for producing an inorganic ferrocyanide sorbent, comprising treating a carrier with an aqueous solution of a nickel sulfate salt, the resulting system is treated with an aqueous solution of a potassium hexacyanoferrate salt, washed with water and dried, characterized in that clinoptilolite is used as a carrier, which is preliminarily converted into hydrogen-sodium form by sequential treatment first with a solution of 1 M hydrochloric acid, then with a solution of sodium hydroxide to pH 6-7. 3. Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента, включающий обработку носителя водным раствором соли сульфата никеля, полученную систему обрабатывают водным раствором соли гексацианоферрата калия, промывают водой и сушат, отличающийся тем, что в качестве носителя используют кварц-глауконитовый концентрат, который перед обработкой водным раствором соли сульфата никеля предварительно переводят в водородно-натриевую форму последовательной обработкой сначала раствором 1 М соляной кислоты, затем раствором гидроксида натрия до рН 6-7.3. A method of obtaining an inorganic ferrocyanide sorbent, including processing the carrier with an aqueous solution of a salt of nickel sulfate, the resulting system is treated with an aqueous solution of a salt of potassium hexacyanoferrate, washed with water and dried, characterized in that a quartz-glauconite concentrate is used as a carrier, which is used as a carrier with an aqueous solution of salt Nickel sulfate is preliminarily converted into the hydrogen-sodium form by sequential treatment, first with a solution of 1 M hydrochloric acid, then with a sodium hydroxide solution to a pH of 6-7.
RU2019122021A 2019-07-12 2019-07-12 Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions) RU2746194C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122021A RU2746194C2 (en) 2019-07-12 2019-07-12 Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122021A RU2746194C2 (en) 2019-07-12 2019-07-12 Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019122021A RU2019122021A (en) 2021-01-12
RU2019122021A3 RU2019122021A3 (en) 2021-01-12
RU2746194C2 true RU2746194C2 (en) 2021-04-08

Family

ID=74185067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122021A RU2746194C2 (en) 2019-07-12 2019-07-12 Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746194C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2828608C1 (en) * 2023-11-03 2024-10-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" Method of producing fibrous sorbents for extracting cesium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2113024C1 (en) * 1996-02-20 1998-06-10 Шарыгин Леонид Михайлович Inorganic spherically granulated composite zirconium hydroxide-based sorbent and method of preparation thereof
RU2320406C2 (en) * 2005-05-25 2008-03-27 Закрытое Акционерное Общество "Альянс-Гамма" Ferrocyanide sorbent preparation method
RU2345833C1 (en) * 2007-11-26 2009-02-10 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Method for preparation of ferrocyanide sorbates
JP2013023390A (en) * 2011-07-14 2013-02-04 Univ Of Tokyo Method for manufacturing sparingly soluble iron (iii) hexacyanoferrate (ii) salt carrier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2113024C1 (en) * 1996-02-20 1998-06-10 Шарыгин Леонид Михайлович Inorganic spherically granulated composite zirconium hydroxide-based sorbent and method of preparation thereof
RU2320406C2 (en) * 2005-05-25 2008-03-27 Закрытое Акционерное Общество "Альянс-Гамма" Ferrocyanide sorbent preparation method
RU2345833C1 (en) * 2007-11-26 2009-02-10 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Method for preparation of ferrocyanide sorbates
JP2013023390A (en) * 2011-07-14 2013-02-04 Univ Of Tokyo Method for manufacturing sparingly soluble iron (iii) hexacyanoferrate (ii) salt carrier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2828608C1 (en) * 2023-11-03 2024-10-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" Method of producing fibrous sorbents for extracting cesium

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019122021A (en) 2021-01-12
RU2019122021A3 (en) 2021-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6469762B2 (en) Radioactive cesium adsorbent, method for producing the same, and method for removing radioactive cesium in the environment using the adsorbent
US4461711A (en) Method for separating and collecting iodine
US6402953B1 (en) Adsorption means for radionuclides
DE3045921C2 (en) Zeolite-based adsorbents, their manufacture and their use for treating radioactive waste water
CN105541009B (en) A kind of processing method of anionic azo dyes waste water
EP0575612B1 (en) Method for obtaining composite sorbents
Paudyal et al. Removal of fluoride by effectively using spent cation exchange resin
CN102423684B (en) A kind of modified zeolite ammonia nitrogen adsorbent and use thereof and renovation process
US3772189A (en) Iodine treated activated carbon and process of treating contaminated water therewith
JPH04215806A (en) Separation method
Qin et al. Tannic acid-assisted prussian blue anchoring on membranes for rapid and recyclable removal of cesium
RU2746194C2 (en) Method of producing inorganic ferrocyanide sorbent (versions)
CN109012626B (en) Method for improving selective adsorption efficiency of uranyl ions
Peng et al. Rapid removal and easy separation recovery of Cs+ and Sr2+ by zirconium molybdopyrophosphate-functionalized collagen fibers
JPH07308590A (en) Production and regenerating method of ion exchanger for separating cesium
RU2345833C1 (en) Method for preparation of ferrocyanide sorbates
JPH02207839A (en) Combustible cesium adsorbent and production thereof
Rudolfs et al. Removal of toxic materials by sewage sludges
CN106064076B (en) A kind of method that irradiation prepares alginic acid modification load carbon zeolite
RU2021009C1 (en) Method for producing composite sorbents and composite sorbent
JPH049598B2 (en)
JP2012225892A (en) Method for removing radioactive material from solution
John et al. Application of new inorganic-organic composite absorbers with polyacrylonitrile binding matrix for separation of radionuclides from liquid radioactive wastes
KR20100030250A (en) Removal method of iodine mixtures from aqueous solution
RU2282906C2 (en) Method for decontaminating radioactive aqueous solutions