Извлечение трикарбонатного комплекса уранила глинистыми материалами из водных растворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе исследованы процессы извлечения трикарбонатного комплекса уранила [UO2(CO3)3]4– из водных растворов на глинопорошках из каолиновых глин месторождения «Кампановское» и из бентонитовых глин месторождений «10-й Хутор» и «Динозавровое», а также их смесях. Исследования проводились с глинопорошками как необработанными, так и обработанными водой, растворами 0.5 моль/л Na2CO3 и NaNO3, 2 моль/л растворами NaOH. Показано, что комплекс [UO2(CO3)3]4– не сорбируется на глинистых материалах из водных растворов в статических условиях. Установлено, что фильтрация водного раствора [UO2(CO3)3]4– – через колонки со смесями глин позволяет извлечь до 87% урана от его количества, пропущенного через колонку.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. П. Красавина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

К. В. Мартынов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

К. Г. Арзуманова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

А. А. Бессонов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

А. В. Гордеев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

А. Ю. Бомчук

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

В. О. Жаркова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

С. А. Кулюхин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, г. Москва, Ленинский проспект, 31–4

Список литературы

  1. Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н., Зубков А.А., Прищеп А.А. // Радиоактивные отходы. 2020. № 3 (12). С. 39–53. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-3-39-53
  2. Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н., Зубков А.А., Прищеп А.А. // Радиоактивные отходы. 2020. № 4 (13). С. 42–57. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-4-42-57
  3. Чубреев Д.О., Кузнецов Г.В. // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 2. С. 83–87.
  4. Sellin P., Leupin O.X. // Clays Clay Miner. 2013. Vol. 61. N6. P. 477–498. https://doi.org/00010.1346/CCMN.2013.0610601
  5. Tan Y., Xu X., Ming H., Sun D. // Ann. Nucl. Energy. 2022. Vol. 165. N108660. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108660
  6. Калистратов А.А., Ильина О.А., Юданова А.О., Сёмин П.В., Муздыбаева Ш.А. // Радиоактивные отходы. 2023. № 2 (23). С. 82–89. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2023-2-82-89
  7. Медведева Н.А., Ситева О.С., Середин В.В. // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегаз. и горное дело. 2018. Т. 18. № 2. С. 118–128. https://doi.org/10.15593/2224-9923/2018.4.2
  8. Везенцев А.И., Воловичева Н.А., Королькова С.В., Соколовский П.В. // ЖФХ. 2022. Т. 96. № 2. С. 259–265. https://doi.org/10.31857/S0044453722010265
  9. Wang B., Wagnon K.B., Ainsworth C.C. et al. указать всех // Abstracts. 11th Int. Conf. on the Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere “Migration’07.” Munich, Germany, 2007. P. 599–605.
  10. Паспорт «Активный оксид алюминия шарик». ТУ 2163-004-81279372-11. М.: SORBIS Group.
  11. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-006-0221, Al2Si2O5(OH)4 (каолинит).
  12. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF01-087-2096, кварц.
  13. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-089-8572, KAlSi3O8 (калиевый полевой шпат).
  14. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-002-0056, KAl3Si3O10(OH)2 (иллит).
  15. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-002-0014, NaMgAlSiO2(OH)⋅H2O (монтмориллонит в Na-форме).
  16. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-013-0135, Ca0.2(Al, Mg)2Si4O10(OH)2⋅4H2O (монтмориллонит в Ca-форме).
  17. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-007-0330, KAl4(Si, Al)8O20(OH)4⋅xH2O (иллитмонтмориллонит).
  18. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-003-0593, CaCO3 (кальцит).
  19. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-014-0500, Na5AlO4.
  20. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-033-1279, Na2Si2O5⋅5H2O.
  21. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-003-0433, Na2SiO3⋅5H2O.
  22. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-027-0708, NaHSi2O5.
  23. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-072-1011, K4(H4Si4O12).
  24. JCPDS – Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-072-0578, Na2CO3⋅H2O.
  25. Ja-Young Goo, Bong-Ju Kim, Jang-Soon Kwon, Ho Young Jo // Appl. Clay Sci. 2023. Vol. 245. N 107141. https://doi.org/10.1016/j.clay.2023.107141
  26. N’Guessan N.E., Joussein E., Courtin-Nomade A., Paineau E., Soubrand M., Grauby O., Robin V., Coelho Diogo C., Vantelon D., Launois P., Fondanèche P., Rossignol S., Texier-Mandoki N., Bourbon X. // Appl. Clay Sci. 2021. Vol. 205. N 106037. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106037
  27. Pelegrí J., Lavina M., Bernachy-Barbe F., Imbert C., Idiart A., Gaboreau S., Cochepin B., Michau N., Talandier J. // Appl. Clay Sci. 2023. Vol. 245. N 107157. https://doi.org/10.1016/j.clay.2023.107157
  28. Семенкова А.С., Ильина О.А., Крупская В.В., Закусин С.В., Доржиева О.В., Покидько Б.В., Романчук А.Ю., Калмыков С.Н. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. 2021. Т. 62. № 5. С. 425–434.
  29. Анюхина А.В. Закономерности изменения адсорбционных свойств глин при техногенном воздействии: Автореф. дис. … к.г.– м.н. Пермь: Пермский нац. исслед. политехн. ун-т, 2022. 20 с.
  30. Прядко А.В., Закусин С.В., Тюпина Е.А. // Успехи в химии и хим. технологии. 2020. Т. 34. № 9. С. 17–19.
  31. Carter D.L., Mortland M.M., Kemper W.D. Specific surface // Methods of Soil Analysis. Part 1: Physical and Mineralogical Methods / Ed. A. Klute. Madison: Am. Soc. of Agronomy–Soil Sci. Soc. of Am., 1986. 2nd Ed. Ch. 16. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c16
  32. Kuila U., Prasad M. // Geophys. Prosp. 2013. Vol. 61. P. 341–362. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12028
  33. Uddin M.K. // Chem. Eng. J. 2017. Vol. 308. P. 438–462. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.09.029
  34. Macht F., Eusterhues K., Pronk G.J., Totsche K.U. // Appl. 34. Clay Sci. 2011. Vol. 53. P. 20–26. https://doi.org/10.1016/j.clay.2011.04.006
  35. Глинистые минералы как дисперсная фаза буровых растворов // Курс лекций Тюменского индустриального ун-та. Электронный ресурс https://www.tyuiu.ru/files/file.2008-10-12.doc (дата посещения: 29 марта 2024 г.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Модифицированная глина КГПО-23 (1 – КГПО-23-W, 2 – КГПО-23-Carb, 3 – КГПО-23-Az, 4 – КГПО-23-W-Alk, 5 – КГПО-23-Carb-Alk, 6 – КГПО-23-Az-Alk; K – каолинит, Al2Si2O5(OH)4 [11], Q – кварц [12], F – калиевый полевой шпат, KAlSi3O8 [13], Il – иллит, KAl3Si3O10(OH)2 [14], Na-Al – алюминат натрия, Na5AlO4 [19], Na-Si – силикат натрия водный, Na2Si2O5⋅5H2O [20]).

Скачать (249KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Модифицированная глина КГПО-28 (1 – КГПО-28-W, 2 – КГПО-28-Carb, 3 –КГПО-28-Az, 4 – КГПО-28-W-Alk, 5 – КГПО-28-Carb-Alk, 6 – КГПО-28-Az-Alk; K – каолинит, Al2Si2O5(OH)4 [11], Q – кварц [12], F – калиевый полевой шпат, KAlSi3O8 [13], Il – иллит, KAl3Si3O10(OH)2 [14], Na-Si – силикат натрия водный, Na2SiO3⋅5H2O [21], K-Si – силикат калия, К4(H4Si4O12) [23]).

Скачать (219KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Модифицированная глина ХБГП (1 – ХБГП-W, 2 – ХБГП-Carb, 3 – ХБГП-Az, 4 – ХБГП-W-Alk, 5 – ХБГП-Carb-Alk, 6 – ХБГП-Az-Alk; Q – кварц [12], F – калиевый полевой шпат, KAlSi3O8 [13], Na-Mt – монтмориллонит в Na-форме, NaMgAlSiO2(OH)⋅H2O [15], Ca-Mt –монтмориллонит в Ca-форме, Ca0.2(Al, Mg)2Si4O10(OH)2⋅4H2O [16], Il-Mt – иллит-монтмориллонит, KAl4(Si, Al)8O20(OH)4⋅xH2O [17], C – кальцит, CaCO3 [18], Na-Si – силикат натрия водный, Na2SiO3⋅5H2O [21], Na-Si1 – гидросиликат натрия, NaHSi2O5 [22], Na-Si2 – силикат натрия водный, Na2Si2O5⋅5H2O [20]).

Скачать (220KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Модифицированная глина ДБ (1 – ДБ-W, 2 – ДБ-Carb, 3 – ДБ-Az, 4 – ДБ-W-Alk, 5 – ДБ-Carb-Alk, 6 – ДБ-Az-Alk; Q – кварц [12], Na-Mt – монтмориллонит в Na-форме, NaMgAlSiO2(OH)⋅H2O [15], Ca-Mt –монтмориллонит в Ca-форме, Ca0.2(Al, Mg)2Si4O10(OH)2⋅4H2O [16], Il-Mt – иллит-монтмориллонит, KAl4(Si, Al)8O20(OH)4⋅xH2O [17], C – кальцит, CaCO3 [18], Na-Al – алюминат натрия, Na5AlO4 [19], Na-Si – силикат натрия водный, Na2SiO3⋅5H2O [21], Crb – карбонат натрия водный Na2CO3⋅H2O [22]).

Скачать (277KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фотография колонок с глинистым материалом в процессе насыщения раствором [UO2(CO3)3]4– и фильтрации раствора (а – колонки с неуплотненной воздушно-сухой смесью глинистых материалов; б–г – вид колонки с глинистым материалом в процессе насыщения раствором [UO2(CO3)3]4– и фильтрации раствора через 45 мин (б), 70 ч (в), 120 ч (г); д – вид колонок в начальный момент промывки дистиллированной водой; смеси глинистых материалов (в массовом отношении 1 : 1) в колонках: 1 – КГПО-28/ДБ, 2 – КГПО-23/ХБГП, 3 – КГПО-28/ХБГП, 4 – КГПО-23/ДБ).

Скачать (137KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение высоты слоя воды над влажным глинистым материалом, через который предварительно пропустили раствор [UO2(CO3)3]4–. (Смеси глинистых материалов (в массовом отношении 1 : 1) в колонках: 1 – КГПО-28/ДБ, 2 – КГПО-23/ХБГП, 3 – КГПО-28/ХБГП, 4 – КГПО-23/ДБ).

Скачать (74KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024