Разработан способ получения нового неорганического сорбента композиционного состава на титанофосфатной основе из текущих отходов комплексной переработки апатит-нефелиновых руд. Применение нового варианта технологии отходов комплексной переработки апатит-нефелиновых руд открывает широкие возможности для реализации оптимальных и экологически безопасных схем. Научно обоснованы параметры синтеза титанофосфатного прекурсора и его последующей обработки, обеспечивающие технологичность процесса и возможность использования сорбента для очистки слабо солевых водных стоков. Изучена химическая устойчивость композиционного сорбента в растворах различного состава и определены оптимальные режимы его эксплуатации. Показано, что при реализации пяти циклов сорбция—десорбция сорбционная способность материала практически не меняется. Проверена возможность регенерации сорбента, насыщенного поливалентными металлами, различными минеральными кислотами. Рассмотрены методы утилизации отработанного материала с получением наполнителей строительного назначения. Приведены данные по очистке реальных сточных вод химической переработки полиминеральных руд. Отмечено, что в процессе сорбции катионы жесткости воды вначале поглощаются сорбентом, а затем вытесняются элементами, способными образовывать более прочные связи с фосфатными группами. На примере искусственных радиоактивных растворов, содержащих ¹³⁷Cs, ¹⁵²Eu, ²³⁴Th, ²³⁸U, ⁶⁰Со, определена сорбционная емкость материала и ее зависимость от исходной насыпной плотности сорбента и числа ступеней сорбции. Полученные результаты показывают высокую эффективность разработанного сорбционного материала при обезвреживании сточных вод от цветных тяжелых металлов и радионуклидов.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке программы Президиума РАН № 23 «Научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий оценки и освоения природных и техногенных ресурсов».

1. AL Enviromental Health Criteria 134. Cadmium. — Geneva : World Health Organization, 1992. — 280 p.
2. Ludmany A., Kurek S. S., Stoklosa A., Wilczynski G., Wojtowicz A., Zajecki J. Amorphous titanium hydrogenphosphate — an organic sorbent and a catalyst // Appl. Catal. 2004. Vol. 267. P. 149–156.
3. Clearfield A. Inorganic ion extragents : A technology ripe for development // Ind. Eng. Chem. Res. 1995. Vol. 34. P. 2865–2872.
4. Герасимова Л. Г., Маслова М. В. Ионообменные материалы для очистки стоков от радионуклидов, цветных тяжелых металлов // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2009. № 4. С. 76–79.
5. Герасимова Л. Г., Николаев А. И., Маслова М. В. Переработка отходов обогащения апатито-нефелиновых руд // Сб. «Инновационный потенциал Кольской науки». — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 2005. С. 147–152.
6. Пат. 2367605 РФ. Способ переработки титансодержащего концентрата / Герасимова Л. Г., Маслова М. В., Калинников В. Т., Алексеев А. И. ; опубл. 20.09.09, Бюл. № 26.
7. Маслова М. В., Герасимова Л. Г., Чугунов А. С. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6, вып. 6, ч. 2. С. 1006–1011.
8. Maslova M. V., Rusanova D., Antzutkin O., Gerasimova L. G. // Inorganic chemistry. 2008. Vol. 47, N 23. P. 11351–11360.
9. Маслова М. В., Герасимова Л. Г. // Химическая технология. 2008. № 7. С. 307–311.
10. Маслова М. В., Герасимова Л. Г., Охрименко Р. Ф., Чугунов А. С. // ЖПХ. 2006. Т. 79, вып. 11. С. 1813–1817.