СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ РАДИОЦЕЗИЯ Российский патент 1996 года по МПК G21F9/12 

Изобретение относится к сорбционной очистке радиоактивно загрязненных вод.

В связи с загрязнением после аварии на Чернобыльской АЭС значительного количества водоемов встает вопрос об очистке воды от радиоактивных загрязнений. Причем обычные методы водоподготовки введением солей (железа или алюминия) практически не очищают воду от такого радиотоксичного изотопа, как цезий 137 [1]
Простейшим методом очистки от радиоцезия является добавление в воду пылевидного природного сорбента, в качестве которого используют бентонит (глину), вермикулит или клиноптилолит, перемешивание, отстаивание и фильтрование декантата [2] Этот способ наиболее близок к изобретению и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является низкая очистка воды от радиоцезия, причем вермикулит и клиноптилолит, обеспечивающие более эффективную очистку, чем глина, имеют замедленную по сравнению с глиной скорость обмена ионов (время установления сорбционного равновесия 20 мин).

В основу изобретения поставлена задача разработать способ очистки воды, позволяющий повысить эффективность очистки от радиоцезия.

Сущность изобретения заключается в том, что по способу очистки, включающему добавление в воду пылевидного силикатного сорбента, перемешивание, отстаивание и фильтрование декантата, в качестве сорбента используют шлам-хвосты мокрого обогащения амфибол-асбеста.

При мокром обогащении асбестовая руда измельчается и промывается до полной очистки асбеста, а образующиеся шлам-хвосты содержат до 50% породы (доломита) и до 50% коротковолнистого асбеста.

Способ осуществляется следующим образом.

В загрязненную воду добавляют измельченные до пылевидного состояния шлам-хвосты мокрого обогащения амфибол-асбеста и перемешивают до получения однородной взвеси. Полученную взвесь отстаивают до осаждения шлам-хвоста, а декантат фильтруют. Время установления сорбционного равновесия по радиоцезию составляет для шлам-хвостов мокрого обогащения амфибол-асбеста менее 1 мин, так что время перемешивания определяется лишь необходимостью создания равномерной взвеси.

Отличительным признаком предлагаемого способа от способа-прототипа является использование вместо природных сорбентов отходов обогащения асбеста. По сравнению с известными способами очистки введение в воду добавки шлам-хвостов с последующим перемешиванием, осаждением и фильтрованием декантата обеспечивает неожиданный результат повышение эффективности очистки от радиоцезия в 3-10 раз.

П р и м е р 1 (прототип). В качестве очищаемой воды использовали водопроводную воду, содержащую 0,2 мг/л железа, 30 мг/л сульфатов, 15 мг/л хлоридов, 0,1 мг/л нитратов, 4,2 мг-экв/л жесткости, загрязненную цезием-137 до удельной активности 2,8 · 10⁷ Бк/к. В 50 мл воды вводили 1 г порошка белого бентонита (месторождение Гумбри, Грузия), перемешивали в течение 30 мин, отстаивали и фильтровали декантат. Коэффициент очистки (К) определяли как отношение исходной активности очищенной воды к полученной после очистки.

П р и м е р 2 (прототип). Отличается от примера 1 тем, что в качестве добавки вводили порошок вермикулита (месторождение Ковдор, Мурманская область).

П р и м е р 3 (прототип). Отличается от примера 1 тем, что в качестве добавки вводили порошок клиноптилолита (месторождение Лютога, Камчатская область).

П р и м е р 4. Отличается от примера 1 тем, что в качестве добавки вводили порошок руды доломита с амфибол-асбестом (Повенецкого объекта Карельской АСС).

П р и м е р 5. Отличается от примера 4 тем, что в качестве добавки вводили порошок доломита.

П р и м е р 6. Отличается от примера 4 тем, что в качестве добавки вводили порошок шлам-хвостов мокрой очистки амфибол-асбеста (до 50% доломита и до 50% коротковолокнистого асбеста).

П р и м е р 7. Отличается от примера 4 тем, что в качестве добавки вводили порошок амфибол-асбеста мокрого обогащения.

П р и м е р 8. Отличается от примера 4 тем, что в качестве добавки вводили порошок амфибол-асбеста кислотной очистки (промывка кислотой после мокрого обогащения).

Параметры очистки приведены в таблице. Из данных, приведенных в таблице, видно, что шлам-хвосты мокрого обогащения превосходят по эффективности очистки как исходную руду ( в 10 раз), так и ее составляющие доломит (в 50 раз) и асбест (в 3 раза), а также очищенный кислотной промывкой асбест (в 50 раз).

Использование: в процессах очистки вод, в частности при сорбционной очистке вод от радионуклидов, например радиоцезия. Сущность изобретения: способ предусматривает добавление к водному раствору с радиоцезием пылевидных шлам-хвостов мокрого обогащения амфибол-асбеста, перемешивание смеси, отстаивание и фильтрование декантата. Способ обеспечивает высокий коэффициент очистки воды от радиоцезия. 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ РАДИОЦЕЗИЯ, включающий добавление в воду пылевидного силикатного сорбента, перемешивание, отстаивание и фильтрование декантата, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют шлам-хвосты мокрого обогащения амфибол-асбеста.