Гидротермальный синтез минералоподобных фаз цезия и стронция с использованием ценосфер летучих зол от сжигания угля : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Гидротермальный синтез минералоподобных фаз цезия и стронция с использованием ценосфер летучих зол от сжигания угля : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.15372/KhUR2021305

Ключевые слова: cenospheres, radioactive waste, Pollucite, plagioclase, tobermorite, ценосферы, радиоактивные отходы, поллуцит, плагиоклаз, тоберморит

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 %. The possibility of hydrothermal synthesis of Cs and Sr bearing framework aluminosilicates in the CsNO3-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)glass and Sr(NO3)2-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)glass systems using coal fly ash cenospheres was studied as a low-temperature method to include the water-soluble forms of radionuclides 137Cs и 90Sr in a mineral-like form. The syntheses were carried out at temperatures in the range of 80-200 °С and autogenous pressure. Narrow fractions of cenospheres with the glass phase content of 90-95 mass % were used as aluminosilicate glass, and compounds of stable isotopes of Cs and Sr were used as imitators of radionuclides 137Cs и 90Sr. Based on the data obtained in the studies of solid products and post-synthetic solutions by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray microanalysis (SEM-EDX) and atomic absorption spectroscopy (AAS), it was established that the Cs bearing analcime-pollucite solid solutions (Na n Cs1- n )AlSi2O6∙ n H2O are crystallized in the Cs-containing system at 120-150 °C with 98 % Cs+ removal from solution to the solid product. The Sr bearing phases of tobermorite and plagioclase structural types are formed in the Sr(NO3)2-NaOH-H2O-(SiO2-Al2O3)glass system. In this case, the effectiveness of Sr2+ extraction from solution is not less than 99.99 %.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Химия в интересах устойчивого развития

Выпуск журнала: Т. 29, 3

Номера страниц: 276-286

ISSN журнала: 08698538

Место издания: Новосибирск

Издатель: Сибирское отделение РАН, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.