Гидротермальный синтез минералоподобных фаз цезия и стронция с использованием ценосфер летучих зол от сжигания угля
Т.А. ВЕРЕЩАГИНА1, Е.А. КУТИХИНА1, Е.В. МАЗУРОВА1, Е.В. ФОМЕНКО1, А.Г. АНШИЦ1,2
1Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ “Красноярский научный центр СО РАН”, Красноярск, Россия
tatiana@icct.ru
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
anshits@icct.ru
Ключевые слова: ценосферы, радиоактивные отходы, поллуцит, плагиоклаз, тоберморит
Страницы: 276-286
Аннотация
Изучена возможность гидротермального синтеза Cs- и Sr-содержащих фаз каркасных алюмосиликатов в системах CsNO3-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)стекло и Sr(NO3)2-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)стекло с использованием ценосфер летучих зол от сжигания угля как низкотемпературного способа перевода водорастворимых форм радионуклидов 137Cs и 90Sr в минералоподобную форму. Синтез проводили при температурах в интервале 80-200 °С и аутогенном давлении. В качестве алюмосиликатного стекла использовали узкие фракции ценосфер с содержанием стеклофазы 90-95 мас. %, а в качестве имитаторов радионуклидов 137Cs и 90Sr - соединения стабильных изотопов цезия и стронция. На основании результатов исследования твердых продуктов и постсинтетических растворов методами рентгенофазового анализа (РФА), растровой электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом (РЭМ-ЭДС), атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) установлено, что в Cs-содержащей системе при 120-150 °С протекает кристаллизация Cs-содержащих фаз твердых растворов анальцим-поллуцит состава (Na n Cs1- n )AlSi2O6• n H2O, при этом степень перевода Cs+ из раствора в твердый продукт достигает 98 %. В системе Sr(NO3)2-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)стекло при 150-200 °С кристаллизуются Sr-содержащие фазы структурных типов тоберморита и плагиоклаза при эффективности извлечения Sr2+ из раствора не менее 99.99 %.
DOI: 10.15372/KhUR2021305 |
