REMOVAL OF Cs-134 AND Co-60 FROM AQUEOUS
WASTE SOLUTIONS USING CLAY MINERALS *

EZZ EL-DIN, M.R.⁽¹⁾, ABDAL FATTAH, A.A.⁽²⁾,
GHONIM, A.K.⁽³⁾ and ATTA, E.R.⁽¹⁾

(1) National Centre for Nuclear Safety and Radiation Control, AEA,
Cairo, Egypt, (2) Faculty of Science, Banha University, Egypt
and  (3) Faculty of Science, Zagazig University, Egypt.

Key words: Sorption, Cesium, Cobalt, Clay minerals.

إزالة السيزيوم-134 والكوبالت-60 من المحاليل المائية للمخلفات باستخدام الطفلة

محمد رضا عز الدين و عبد الفتاح عبد الله عبد الفتاح
و أحمد خليل غنيم و عزت راضى عطا

خلاصـــة

نظرا لان فعالية الطفلة فى إزالة بعض النويدات المشعة من محاليلها المائية غير معلومة بدرجة كافيه لذا فان هذا البحث يهدف إلى دراسة السعة الامتصاصية لعينتين من الطفلة
(s₁ S₂ ,) لإزالة السيزيوم-134 والكوبالت-60 من محاليلها المائية وكذلك تحديد أفضل الظروف الخاصة لهذه المعالجة. استخدمت طريقة الخلط (الطريحة) فى إجراء عملية الامتصاص. و من أهم النتائج المتحصل عليها أن امتصاص ايونات السيزيوم و الكوبالت يصل إلى قيمة عظمى بعد 60 دقيقة (عند بلوغ الاتزان الكيميائى) وان أفضل امتصاص يكون عند الأس الهيدروجينى 6.8 ± 0.2 للسيزيوم وعند الأس الهيدروجينى 7.5 ± 0.2 للكوبالت وأن الكمية الممتصة من النويدات المشعة لكل جرام من الطفلة تزداد بزيادة تركيز العنصر وأنها متمشية مع علاقة فريندلش. وجد أيضا أن عملية الإمتصاص هى تفاعل من المرتبة الأولى وان ميكانيكية الإمتصاص ليست 100% تبادل أيونى و أن السعة الإمتصاصية للعينتين (S₂ , S₁) لايونات الكوبالت هى  20.97 مللى جرام/جرام و21.69مللى جرام/جرام، على التوالى،
و أن السعة الامتصاصية للعينتين (S₂ , S₁) لايونات السيزيوم هى 17.49 مللى جرام/جرام و6.11 مللى جرام/جرام، على التوالى.

لذا يوصى البحث باستخدام اى من العينتين ( s₁, S₂) فى إزالة ايونات الكوبالت و العينة الأولى (s₁) لإزالة السيزيوم من المحاليل المائية للمخلفات منخفضة المستوى الإشعاعى وذلك للخواص المتميزة لهذه العينات وكذلك لوفرتها ورخص سعرها نسبياً.

ABSTRACT

The effectiveness of clay minerals in removing some radionuclides, especially ¹³⁴Cs and ⁶⁰Co, from aqueous waste solutions through sorption is not well known. The aim of the present study is to investigate the adsorption capacity of two unmodified clay samples for removing the representative radioelements from waste solution, and to elucidate the best conditions for the decontamination process. Batch sorption measurements with both Cs⁺ and Co²⁺ ions were conducted at ambient temperature (29 ± 1^oC) and for times up to 60 min onto two unmodified clays. It was considered that the parameters of contact time, pH of liquid phase and the metal ion concentration have significant influence on sorption process. The sorption capacities of samples s₁ and s₂ for Co²⁺ ions were 20.79 mg g^-1 and
21.69 mg g^-1, respectively, and also the sorption capacities of samples s₁ and s₂ for Cs⁺ ions were 17.49 mg g^-1 and 6.11 mg g^-1, respectively. Sorption processes was kinetically described with first-order reaction. Freundlich equation has been fitted to the investigated clay samples for both Cs⁺ and Co²⁺ adsorption.