Разработка технологии очистки ионитов от кремниевых примесей в условиях переработки продуктивных урансодержащих растворов

Авторы

  • М.К. Кылышканов Казахстанско-Британский технический университет, ул. Толе-би, 59, Алматы, Казахстан
  • М.П. Копбаева Казахстанско-Британский технический университет, ул. Толе-би, 59, Алматы, Казахстан
  • Т.Б. Елемесов Казахстанско-Британский технический университет, ул. Толе-би, 59, Алматы, Казахстан
  • А.Қ. Өмірғали Казахстанско-Британский технический университет, ул. Толе-би, 59, Алматы, Казахстан
  • Ж.С. Кенжетаев Казахстанско-Британский технический университет, ул. Толе-би, 59, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc23(4)435-446

Ключевые слова:

кремний, деградация, восстановление ионообменных свойств

Аннотация

Целью настоящей работы является изучение возможности удаления кремния с ионитов, бывших в производственном цикле, определение оптимальной концентрации щелочных растворов для обескремнивания и последующий анализ деградации ионитов (смол), используемых в сернокислотных схемах извлечения урана. Актуальность работы обусловлена тем, что в Казахстане селективная сорбция ионов урана ионообменной смолой широко применяется в качестве основного метода его извлечения. При выщелачивании урановых руд серной кислотой в раствор попадает кремниевая кислота, которая оказывает негативное влияние на процессы. Переход кремниевой кислоты в раствор и вовлечение ее в сорбционный процесс ведет к постепенному накоплению кремния в анионитах, предельное содержание которого достигает 12-17%. Данные получены в результате мониторинга ионообменных смол с технологического процесса. Поскольку при дальнейшей переработке анионита кремний из смолы не вымывается, его накопление приводит к снижению емкости смолы по урану и потере механической прочности. Частота регенерации ионитов (ионообменных смол) в промышленных условиях зависит от нескольких факторов ─ типа ионита, состава исходного раствора, режима эксплуатации и требований к качеству получаемого продукта. В связи с этим проблема эффективного способа снижения негативного влияния кремния в процессах переработки продуктивных растворов представляется важной и необходимой для изучения.

Библиографические ссылки

(1) J. Zdarta, T. Jesionowski. Silica and Silica-Based Materials for Biotechnology, Polymer Composites, and Environmental Protection, Materials, 15 (2022) 7703. Crossref

(2) Y. Watanabe, N. Amitani, T. Yokoyama, et al. Synthesis of mesoporous silica from geothermal water, Scientific Reports, 11 (2021) 23811. Crossref

(3) I. Rajabboev, U. Sharafutdinov, O. Ostonov, et al. Study of the chloride ions action in the process of sorption and desorption of uranium, Universum: Technical Sciences, 84(3) (2021) 64-67. Crossref

(4) G. Eshonova, I. Razhabboev, Z. Kadirova, et al. Modeling of competitive sorption of uranium by the BO020 anion-exchange resin, E3S Web of Conferences, 417 (2023) 02019. Crossref

(5) U. Sharafutdinov, I. Karimov, I. Rajabboev, et al. Presence and impact of silica and organics in uranium in-situ leaching solutions, E3S Web of Conferences, 627 (2025) 01011. Crossref

(6) U. Sharafutdinov, I. Razhabboev, Z. Kadirova, et al. Molecular simulation of competing sorption of U(VI) on the surface of clay and mineral wastes, BIO Web of Conferences, 105 (2024) 02012. Crossref

(7) P. Zhang, H. Wang, L. Chen, et al. Efficient Uranium Removal from Aqueous Solutions Using Silica-Based Adsorbents Functionalized with Various Polyamines, Toxics, 12 (2024) 704. Crossref

(8) I.A. Ivanova, O.P. Vasilenok, B.T. Ruziev. Sources and elimination of emulsion origination in liquid extraction of uranium from chemical concentrates, Gornyi Zhurnal, (2018) 78-81. Crossref

(9) T. Jumadilov, K. Khimersen, Z. Malimbayeva, et al. Effective Sorption of Europium Ions by Interpolymer System Based on Industrial Ion-Exchanger Resins Amberlite IR120 and AB-17-8, Materials, 14 (2021) 3837. Crossref

(10) B. Tianshu, Z. Lixuan, W. Chunhong. The synthesis of thermostable, strongly basic anion-exchange resins using cross-linked biguanide and its application in the extraction of sodium copper chlorophyllin, Journal of Chromatography B, 1211 (2022) 123436. Crossref

(11) E. Kociołek-Balawejder, I. Mucha. The influence of CuxS particles on the thermal decomposition of anion exchangers, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 149 (2024) 13825-13838. Crossref

(12) Ga-Y. Kim, B. Lee, J-H. Choi, et al. Selective desorption of Carbon-14 from an anion exchange resin via microwave treatment, J. Environ. Chem. Eng., 13 (6) (2025) 119719. Crossref

(13) L. Khazdooz, A. Zarei, A. Abbaspourrad. Synthesis of an anion exchange resin for enhanced PFAS adsorption in water treatment, RSC Applied Polymers, 3 (2025) 885-896. Crossref

(14) Y. Omarbekov, K. Yussupov. Improving the technology of uranium mining under the conditions of high groundwater pressure, Mining of Mineral Deposits, 14 (2020) 112-118. Crossref

(15) V. Vijayakumar, S.Y. Nam. Recent advancements in applications of alkaline anion exchange membranes for polymer electrolyte fuel cells, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 70 (2019) 70-86. Crossref

(16) J. Cheng, G. He, F. Zhang. A mini-review on anion exchange membranes for fuel cell applications, International Journal of Hydrogen Energy, 40 (2015) 7348-7360. Crossref

(17) A.A. Zagorodni, D.L. Kotova, V.F. Selemenev. Infrared spectroscopy of ion exchange resins, Reactive and Functional Polymers, 53 (2002) 157-171. Crossref

Опубликован

03-12-2025

Как цитировать

Кылышканов, М., Копбаева, М., Елемесов, Т., Өмірғали, А., & Кенжетаев, Ж. (2025). Разработка технологии очистки ионитов от кремниевых примесей в условиях переработки продуктивных урансодержащих растворов. Горение и плазмохимия, 23(4), 435-446. https://doi.org/10.18321/cpc23(4)435-446