Zeolit z potencjałem do usuwania radu z wód kopalnianych

Syntetyczny zeolit, czyli rodzaj minerału o wielu zastosowaniach, ma potencjał do usuwania radu z wód kopalnianych – wykazały badania prowadzone przez Główny Instytut Górnictwa – Państwowy Instytut Badawczy. Opracowana przez badaczy metoda pozwala również pozyskiwać rad dla medycyny nuklearnej.

O efektach projektu pt. „Wykorzystanie zeolitów syntetycznych do oczyszczania wód z radu i jego prekoncentracji na potrzeby medycyny nuklearnej” poinformowała dr Sylwia Jarosławska-Sobór, rzeczniczka GIG-PIB. Jak przypomniała, wody kopalniane z uwagi na swoje wysokie zasolenie, stężenia metali ciężkich i pierwiastków promieniotwórczych stanowią poważny problem środowiskowy.

„Jednym z zanieczyszczeń występujących w wodach towarzyszących wydobyciu węgla kamiennego, ropy naftowej i gazu, rud uranu oraz metali, jest rad. Wysokie stężenia radu oraz duże objętości wód zrzucanych do środowiska mogą prowadzić do skażenia wód powierzchniowych izotopami radu oraz produktami jego rozpadu. W konsekwencji odprowadzania wód odpompowywanych z podziemnych wyrobisk skażeniu ulegają nie tylko wody powierzchniowe, lecz także osady denne na skutek powstawania promieniotwórczych osadów. Dlatego usuwanie zanieczyszczeń z wód odprowadzanych do środowiska jest konieczne” – opisano w komunikacie prasowym.

Jak tłumaczył kierownik projektu dr inż. Krzysztof Samolej, jedną z dotychczas stosowanych metod usuwania radu z wód kopalnianych było współstrącanie radu i baru w postaci siarczanu radowo-barowego, z wykorzystaniem chlorku baru.

– Metoda ta, choć bardzo skuteczna, niesie ze sobą istotne wady. Chlorek baru jest substancją toksyczną, wymaga specjalnych warunków dozowania i generuje odpady trudne do zagospodarowania – wskazał.

Zeolit nie tylko do usuwania skażenia

Naukowcy zbadali więc możliwość i wydajność oczyszczania z radu (Ra-226, Ra-228) kopalnianych wód radowo-barowych i radowo-siarczanowych, występujących na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, poprzez wykorzystanie zeolitów syntetycznych, wyprodukowanych metodą syntezy hydrotermalnej z popiołów lotnych. Badania potwierdziły, że syntetyczny zeolit NaP1 ma wysokie parametry sorpcyjne i jest dobrym kandydatem do usuwania radu z wód kopalnianych.

Dr Krzysztof Samolej dodał, że badania wykazały, iż oczyszczenie wody z radu poprzez sorpcję na zeolicie może być wykorzystane nie tylko do usuwania skażenia, ale i do pozyskania radu i jego „przekształcenia” do produkcji radiofarmaceutyków na potrzeby medycyny nuklearnej, np. do diagnozy albo leczenia nowotworów.

Proponowane przez badaczy rozwiązanie wpisuje się też w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym.

– Do syntezy zeolitów wykorzystujemy popioły lotne, a więc odpad powstający w elektrowniach i elektrociepłowniach. Oczyszczanie wody z radu za pomocą zeolitów eliminuje potrzebę stosowania toksycznych odczynników, takich jak chlorek baru. Selektywne wydzielenie radu Ra-226 z wody na sorbencie spowoduje jego koncentrację, będącą wstępnym etapem procesu prowadzącego do pozyskania tego radionuklidu do produkcji radiofarmaceutyków – wyjaśnił dr Samolej.

Dotychczas eksperymenty prowadzono na skalę laboratoryjną.

– Przyszłe prace powinny oceniać wydajność NaP1 w warunkach polowych oraz instalacjach pilotażowych. Szczególnie istotne jest prowadzenie badań w warunkach przepływu ciągłego, co pozwoli na weryfikację działania w warunkach najbardziej zbliżonych do rzeczywistego zastosowania – podkreślił naukowiec.

Projekt finansują środki Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Źródło: naukawpolsce.pl/akp/agt

Czytaj także: Polski surowiec odzyskuje rynek. Innowacje zmieniły kopalnię w dochodowy biznes