硅酸锑钾对60Co的吸附性能研究

摘要

放射性核素60Co是核电站反应堆、研究堆以及辐照站产生的放射性废水中的主要核素之一,由于60Co具有γ射线能量高、半衰期较长的特点,对目前放射性废液主流的蒸发浓缩及固化处理工艺提出了更高的要求.以我院的三废处理蒸残液为例,所含的60Co占了所有放射性总活度的95％以上,故而给后处理工作带来极大的困难,为达到较大的减容比,并使工艺简单化、最终满足相关标准的处理要求,需要不断的开发新的处理技术及基础研究工作.因此,如何对废液中的放射性60Co进行分离、提取以利于后处理,所选择的方法必须考虑经济和安全等诸多因素.本文提出了采用具有较高选择性的无机离子吸附剂对此类放射性废液进行预先去除Co的处理构想，研究并制备了一种新型无机离子吸附剂材料—硅酸锑钾，采用IR和XRD对其物相（晶型）组成及表面活性官能团进行了表征研究，利用含钴的模拟试样和含60Co的真实放射性废水研究了硅酸锑钾对钴的选择吸附情况。该研究工作的开展为此类含大量60Co放射性废水处理新工艺提供了基础数据，有望通过进行一步研究应用于实际工程中。在硅锑比1:1、改性温度280℃条件下制备的吸附材料对低浓度Co2+的吸附率可达99%，饱和吸附容量为87.6mg/g，其机械性能、耐辐照性能良好。在对放射性废水中60Co的吸附过程中，中性条件下的一次吸附率为60.4%，酸性条件下的一次吸附率为60.3%。