Іммобілізація цезію і стронцію в голландитові матриці: синтез, фазоутворення, ізоморфна ємність

Abstract

Показана можливість ізоморфного заміщення іонів Ba^2+ в структурі залізистого голандиту BaFe2Ti6O16 на іони Sr^2+ і Cs^+ — потенційні складові радіоактивних відходів. Визначено області термостабільності структури голандиту і межі ізоморфного змішування під час заміщення барію на цезій і стронцій. Досліджено кінетику процесу утворення твердих розчинів на основі голандиту з шихти суміснооосаджених гідроксикарбонатів. Встановлено, що кристалізація голандитових фаз не супроводжується кристалізацією проміжних сполук і відбувається за значно менших температур і часу витримки ніж з шихти вихідних оксидів.

Показана возможность изоморфного замещения ионов Ba^2+ в структуре железистого голландита BaFe2Ti6O16 на ионы Sr^2+ и Cs^+ — потенциальные составляющие радиоактивных отходов. Определены области термостабильности структуры голландита и границы изоморфного смешивания при замене бария на цезий и стронций. Исследована кинетика процесса образования твердых растворов на основе голландита из шихты совместноосажденных гидроксокарбонатов. Установлено, что кристаллизация голландитовых фаз не сопровождается кристаллизацией промежуточных соединений и происходит при значительно меньших температурах и времени выдержки, чем из шихты исходных оксидов.

The possibility for isomorphic replacement of the Ba^2+ ions in the BaFe2Ti6O16 ferruginous hollandite structure with Sr^2+ and Cs^+ ions — radioactive waste potential components has been demonstrated. Thermal stability areas of hollandite structure and boundaries of isomorphic mixing as strontium and cesium in place of barium are determined. Kinetics of solid solution making process based on hollandite from the mixture of coprecipitated hydroxocarbonates is investigated. It is established that crystallization of hollandite phases is not followed by crystallization of intermediate compounds and takes place at significantly lower temperatures and time of standing than from the mixture of initial oxides.