25.4 МІНЕРАЛЬНИЙ АДСОРБЕНТ ТРИТІЮ НА ОСНОВІ САПОНІТУ ТА ЦЕОЛІТУ

УДК 550.4 ? Випуск 25 / 2016 • 38-48 сторінки

Пушкарьов О. В., Руденко І. М., Кошелєв М. В., Скрипкін В. В., Долін В. В. (мол),
Приймаченко В. М.

Пушкарьов О. В. к. г.-мін.н, пров. н. с., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища» НАН України, pushkarevigns@rambler.ru
Руденко І. М. м. н. с. ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища» НАН України, Irina_mihalovna@ukr.net
Кошелєв М. В. н. с. Інститут проблем матеріалознавства НАН України, silica-lum@ukr.net
Скрипкін В. В. н.с. ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища» НАН України, PSRTL@rambler.ru
Долін В. В. (мол.) інж., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища» НАН України, vdolin@ukr.net
Приймаченко В. М. м. н. с., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища» НАН України, aleksandr_priima@mail.ru

Анотація

У статті викладено результати експериментальних досліджень потенційної можливості використання сапоніт-цеолітових композитів в якості мінеральних мембран для адсорбції тритію з тритійованої води. Встановлено, що швидкість фільтрації водного розчину крізь сапоніт-цеолітну мембрану дещо зменшується за перші 13 діб. Потім, цей процес стабілізується на рівні 0,5 – 0,4 см•доба–1. В процесі фільтрації тритійованої води крізь сапоніт-цеолітну мембрану товщиною 80 мм спостерігалося зменшення питомої активності тритію в фільтраті. Спочатку зменшення питомої активності тритійованої води обумовлено надходженням в фільтрат поверхнево адсорбованої Н2О. Надалі включаються механізми молекулярного НТО → Н2О заміщення в міжшаровому просторі і ізотопно-водневого обміну в структурних позиціях ОН-груп глинистого мінералу. Вилучення тритію композитом з розчину є адитивним процесом. У композиті за 41 добу фільтрації тритійованої води межі збільшення вмісту тритію не встановлено. Досліджений композит може бути використаний для зменшення питомої активності тритієвого розчину при його фільтрації крізь сапоніт-цеолітну мембрану.

Ключові слова: сапоніт-цеолітовий композит, тритійована вода, мембрана, фільтрація, адсорбція.

Стаття

Література

  1. Пушкарьов О.В.,.Литовченко А.С, Пушкарьова Р.О., Яковлєв Е.О. Динаміка накопичення тритію в мінеральному середовищі //Мінеральні ресурси України, 2003, № 3, С 42-45
  2. Lytovchenko A.S., Pushkarev A.V., Samodurov V.P. et al.  Assessment of the potential ability of phyllosilicates to accumulate and retain tritium in structural OH-groups. //Mineralogical Journal. – 2005. N 2. – P. 59-65.,
  3. Lopez-Galindo A., Fenoll Hach-Ali P., Pushkarev A.V., et al. Tritium redistribution between water and clay minerals //Applied Clay Science, 2008, v.39, p. 151–159.
  4. Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М. Взаємодія тритіевої води з глинистими мінералами. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2010. – вип..18. С.–149-156.
  5. Строительные грунты и фундаменты. Справочное пособие. Электронный ресурс, режим доступа http://www.groont.ru/electro/projecting/12.html
  6. Melkior T., Mourzagh D., Yahiaoui S. , et al. Diffusion of an alkaline fluid through clayey barriers and its effect on the diffusion properties of some chemical species //Applied Clay Science , 2004, -26, – P. 99– 107.
  7. Ebina Takeo, Rwaichi J.A. Minja1, et al.  Correlation of hydraulic conductivity of clay–sand compacted specimens with clay properties // Applied Clay Science Vol.26, 2004, P.3– 12.
  8. Tien Y.M., Wu P.L, Chuang W.S., Wu L.H.  Micromechanical model for compaction characteristics of bentonite–sand mixtures //Applied Clay Science 26 (2004) 489– 498.
  9. Пушкарев А.В., Долин В.В., Приймаченко В.М. и др.  Кинетика изотопно-водородного обмена в бентонито-песчаной смеси. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2007. – вип.15. –С. 27-36.
  10. Kaya A. and Durukan S. Utilization of bentonite-embedded zeolite as clay liner. //Applied Clay Science -2004.– 25. Issues 1-2 . P. 83-91.
  11. Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М., Золкін І.О. Властивості бентоніто-цеолітових композитів щодо вилучення тритію з тритієвої води. //Збірник наукових праць/ Інститут геохімії навколишнього середовища – Київ, 2012. – вип. 20. С.–98 -108.
  12. Янов В.П. Сапонитоые глины. Фонд «Новотех» Электронный ресурс, режим доступа http://www.novotech.kiev.ua/?page_id=65
  13. Тарасевич Ю. И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов. Киев: Наукова думка, 1988. – 248 с.
  14. Кринари Г. А. Литогенез и минералогия нефтеносных осадочных пород. Часть I. Казань: Казанский университет, 2010 – 64с.
  15. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусманн Дж. Породообразующие минералы. – М. : Мир, 1966. т.3. – 317 с.
  16. Marcelo J. Avena, Marcelo M. Mariscal, Carlos P. De Pauli. Proton binding at clay surfaces in water // Applied Clay Science, 2003, v.24, p. 3–9.
  17. Foldvari Maria. Handbook of thermogravimetric system of minerals and its use in geological practice. Budapest, 2011, -179 p.
  18. Гречановська О.Е. Мінералогія та умови утворення родовищ породоутворюючих цеолітів Закарпаття. Дисертація. Київ. – 2011. – 227 с.
  19. Денисов Н.Я. Инженерная геология и гидрогеология. М.: Госстройтехиздат, 1957. -366 с.