Микросферические циркономолибдатные сорбенты для извлечения лантаноидов (III) из водных сред

Abstract

Методом гидротермального синтеза (150 °С, 72 ч) получены микромезопористые циркономолибдаты с удельной поверхностью около 200 м2/г и размером пор в интервале 10-40 Å (Dmax ~ 15 Å), а также микросферические композиции путем нанесения циркономолибдатов на микросферический полый носитель с макропористой оболочкой (Dпор ~ 2-10 μm). В качестве носителя использовали продукт травления NH4F-HCl-H2O узкой фракции ценосфер (-0,08+0,071 мм) из летучей золы Рефтинской ГРЭС с преимущественным содержанием морфологического типа «ценосферы с пористой оболочкой и гладкой поверхностью». Изучены сорбционные свойства циркономолибдата и микросферических композиций с различным отношением Mo/Zr в отношении катионов Nd3+ как имитатора трехвалентных актиноидов. Установлено, что тонкослойное нанесение циркономолибдата на носитель и увеличение отношения Mo/Zr в его составе способствует повышению коэффициента распределения (до 104 мл/г) и эффективности процесса сорбции Nd3+ (до 85 %)

Micromesoporous zirconomolybdates with a specific surface area of 200 m2/g and pore sizes in the range of 10-40 Å (Dmax~15 Å) were synthesized under hydrothermal conditions (150 °С, 72 h). Microsphere composites were prepared by deposition of the zirconomolybdates on a microsphere hollow carrier with a macroporous shell (Dpore ~ 2-10μm) resulted from the NH4F-HCl-H2O etching of a cenosphere narrow fraction (-0,08+0,071 mm) separated from coal fly ash of Reftinskaya power station. The morphological type “cenospheres with a porous shell and a smooth surface” predominates in the fraction. The sorption properties of zirconomolybdates and microsphere composites with different Mo/Zr ratio were studied regarding Nd3+ cations as a surrogate of trivalent actinides. It was established that the thin-layer mode of zirconomolybdate deposition on the carrier and the increasing of a Mo/Zr ratio in its composition provides the enhanced distribution coefficient (up to 104 ml/g) and efficiency of Nd3+ sorption (up to 85 %)