Композиція для зв’язування розчинних сполук кобальту

Композиція ДЛЯ зв'язування розчинних сполук кобальту, що містить етилсилікат - 40, Винахід відноситься до області техногенної безпеки і може бути використаний для утилізації розчинних сполук важких металів, що містяться в рідких радіоактивних відходах атомних електростанцій та інших відходах техногенного походження Найбільш сучасні серед відомих рішень даного питання пов'язані з використанням іонообмінних технологій, недоліком яких є зберігання тих сполук металів, що видаляються з води, у розчинній формі Останнє у випадку особливо токсичних або радіоактивних ВІДХОДІВ потребує додаткової розробки надто дорогих та енергомістких методів їх подальшої утилізації перед захоронениям Крім того нагромаджуються кислі та лужні регенераційні розчини, утилізація яких супроводжується також утворенням токсичних шламів (М Д Гомеля, О В Глушко, І С Сагайдак, В М Радовенчик // Экотехнология и ресурсосбережение -1998 - № 1 - с 53-56) Найбільш близькою за своїм складом до композиції, що заявляється є відома композиція для отримання порошків кремнезему, що містить етилсилікат-40, водний розчин соляної кислоти (рН-2), водний розчин аміаку з рН-11,25 та ізопропіловии спирт (патент України 25360А СО 1 В 33/141, СО 1 В 37/00, ЗО 10 98 р) Недоліком цієї композиції є те, що її склад і співвідношення компонентів при використанні для зв'язування сполук кобальту не дозволяють досягти поставленої мети - ефективно зв'язувати ізопропіловии спирт та водний розчин аміаку, яка відрізняється тим, що додатково містить гідроксид заліза, а водний розчин аміаку має рН 11,0, при наступному співвідношенні компонентів, мас % етилсилікат - 40 28,34 - 29,38 водний розчин аміаку зрН 11,0 24,05-24,55 гідроксид заліза 0,15-0,25 ізопропіловии спирт решта розчинні сполуки кобальту у нерозчинну форму і зупинити таким чином їх міграцію у навколишнє середовище при захороненні В основу цього винаходу поставлено задачу удосконалити композицію для отримання порошків кремнезему, котра за особливостями його компонентного складу дозволяла б забезпечувати ефективне фізико-хімічне зв'язування в промислових відходах водорозчинних солей кобальту шляхом їх гідролітичної полісоконденсацм з етилсилікатом і переводом їх таким чином у нерозчинну форму Поставлена задача досягається завдяки тому, що включає етилсилікат-40, ізопропіловии спирт та водний розчин аміаку, згідно цьому винаходу новим є те, що вона додатково містить гідроксид заліза, а водний розчин аміаку має рН 11,0, при наступному співвідношенні компонентів, мас % етилсилікат -40 28,34 - 29,38 водний розчин аміаку з рН-11,0 24,05 - 24,55 гідроксид заліза 0,15-0,25 ізопропіловии спирт решта Споживчі властивості, що потребуються, досягаються за рахунок використання у винаході методів золь-гель технологи, дозволяючих направлено регулювати реакції утворення нерозчинних гетеросилоксанових структур на стадії взаємодії алкоксисилану з розчинними сполуками металів В рецептурі використовуються етилсилікат-40 (ДС 26471-84), ізопропіловии спирт (ТУ 6-09-402 О ю (О 00 48650 87) цього перемішування продовжується до гелеутворення В якості об'єкту випробування запропонованої композиції беруть водний розчин нітрату кобальту Co(NO3)26H20 концентрацією кобальту 2515,5мкг/мл Для безпосереднього проведення випробувань отриманий гель ретельно диспергують у воді і фільтрують через вузькопористий фільтр для відокремлення нерозчинної фракції Ефективність зв'язування кобальту визначалась за його вмістом в отриманому фільтраті за стандартною методикою (Марченко 3 Фотометрическое определение элементов Москва, 1971 Изд "Мир"-502с) В таблиці 1 наведені приклади композицій В таблиці 2 наведені приклади властивостей Вказівок на використання композиції запропонованого складу і співвідношення реагентів для зв'язування розчинних сполук кобальту в літературі немає Композицію готують таким чином в окремій ємності змішують розрахункові КІЛЬКОСТІ етилсилікату-40 і органічного розчинника, в ІНШІЙ ЄМНОСТІ - розрахункові КІЛЬКОСТІ гідроксиду заліза та водного розчину аміаку Застосовується композиція таким чином до розчину, в якому знаходяться розчинні сполуки кобальту, спочатку додається водний розчин аміаку із гідроксидом заліза і вся суміш перемішується на протязі 10-15 хвилин, потім, не зупиняючи перемішування, додається розчин етилсилікату в органічному розчиннику Після Таблиця 1 Компоненти Приклади компонентів, в мас % Прототип (пат України № 25360А) 29,36 1 Етилсилікат-40 Водний розчин соляної кислоти рН-2 Водний розчин аміаку (рН11,25) Гідроксид заліза Водний розчин аміаку (рН11) Ізопропіловий спирт 2 3 4 5 30,70 29,38 28,86 28,34 27,50 19,44 4,86 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30 24,90 24,55 24,30 24,05 23,50 44,30 45,92 40,64 47,36 48,70 46,34 Таблиця 2 Показник Вміст кобальту у фільтраті Ступінь зв'язування домішок кобальту Термін утворення гелю Одиниці виміру 1 2 Приклади 3 4 5 мкг/мл 30,53 2,14 1,43 1,91 28,40 % 98,78 99,91 99,94 99,92 98,87 хв 12 6 4 8 15 Як слідує з таблиці 2 оптимальним є склад З Порівняно з прототипом він має наступні переваги - вміст кобальту в фільтраті знижується в 1266 рази, Прототип (пат України № 25360А) 1810,59 28,03 34 - ступінь зв'язування кобальту вище в 3,56 рази, - термін утворення гелю скорочується в 8,5 рази ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71