Development of Technology for Purifying Ion Exchangers  from Silicon Impurities During the Processing of  Productive Uranium-Containing Solutions

M.K. Kylyshkanov; M.P. Kopbaeva; T.B. Elemesov; A.K. Omirgali; Zh.S. Kenzhetaev

doi:10.18321/cpc23(4)435-446

Авторлар

М.К. Кылышканов Қазақ-Британ техникалық университеті, Төле би к., 59, Алматы, Қазақстан
М.П. Копбаева Қазақ-Британ техникалық университеті, Төле би к., 59, Алматы, Қазақстан
Т.Б. Елемесов Қазақ-Британ техникалық университеті, Төле би к., 59, Алматы, Қазақстан
А.Қ. Өмірғали Қазақ-Британ техникалық университеті, Төле би к., 59, Алматы, Қазақстан
Ж.С. Кенжетаев Қазақ-Британ техникалық университеті, Төле би к., 59, Алматы, Қазақстан

DOI:

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

Кілт сөздер:

кремний, деградация, сорбенттерді қалпына келтіру

Аңдатпа

Бұл жұмыстың мақсаты-өндірістік циклде болған иониттерден кремнийді кетіру мүмкіндігін зерттеу, кремнийсіздену үшін сілтілі ерітінділердің оңтайлы концентрациясын анықтау және уранды алудың күкірт қышқылды схемаларында қолданылатын иониттердің (шайырлардың) деградациясын кейіннен талдау. Жұмыстың өзектілігі Қазақстанда уран иондарын ион алмасу шайырымен селективті сорбциялау процесі уран алудың негізгі әдісі ретінде кеңінен қолданылатындығына байланысты. Уран рудаларын күкірт қышқылымен шаю кезінде силикат қышқылы ерітіндіге еніп, бұл процестерге теріс әсер етеді. Кремний қышқылының ерітіндіге ауысуы және оны сорбциялық процеске тарту аниониттерде кремнийдің біртіндеп жиналуына әкеледі, оның шекті мөлшері 12-17% жетеді. Деректер технологиялық процестен ион алмасу шайырларының мониторингі нәтижесінде алынды. Анионитті одан әрі өңдеу кезінде шайырдан алынған кремний жуылмайтындықтан, оның жиналуы шайырдың уран сыйымдылығының төмендеуіне және шайырдың механикалық беріктігінің жоғалуына әкеледі. Өнеркәсіптік жағдайда иониттердің (ион алмасу шайырларының) регенерация жиілігі бірнеше факторларға байланысты ─ ионит түрі, бастапқы ерітіндінің құрамы, жұмыс режимі және алынған өнімнің сапасына қойылатын талаптар. Осыған байланысты өнімді ерітінділерді өңдеу процестерінде кремнийдің теріс әсерін төмендетудің тиімді әдісі мәселесі зерттеу үшін маңызды және қажет болып көрінеді.

Әдебиеттер тізімі

(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