Estudio de la cinética de

lixiviación dinámica de 226Ra de

muestras de fosfoyeso

implementando un sistema

automático

Melisa Alejandra Rodas Ceballos

Introducción

• Fosfoyeso

• 226Radio

Introducción

Detector

• Contador proporcional de

bajo fondo Tennelec

LB4200

• Eficiencia alfa 20%

• 1000 minutos tiempo de

contaje

Objetivo

• Estudio de la cinética de lixiviación dinámica

de Ra-226 en muestras de fosfoyeso.

Procedencia: Huelva.

Agente lixiviante: Agua de lluvia artificial,

mediante un método automático.

SistemaKMnO4

NH2OH·HCl

Tomar

NaOH

Frasco

recolector

de lixiviado

Agitación

Agua de

lluvia

artificial

S1

OffOn

H2O

OffOn

Ba+2

1

2

34

5

6

7

8 910

Off

Residuos

On

OffOff

OnOn

V2

HC3

S4S3S2

HC2HC1

Depósito

(perlas de

celulosa)

V1

Lab-On-Valve

C1

Dispensar NaOH

Cargar

muestra

Na2SO4

Residuos

Baño térmico a 70ºC

Ba(Ra)SO4

Módulo

multijeringa

Procedimiento analítico

Agitación

S1

OffOn

H2 O

Na

2 SO

4

OffOnB

a+

2

1

2

345

6

7

8 910

Off

Residuos

On

226Ra

OffOff

OnOn

V2

HC3

S4S3S2

HC2HC1

Baño térmico a 70ºC

V1

Lab-On-Valve

Lixiviación del fosfoyeso

NaOH

NaOHpH=7,0±0,5

KMnO4

Separación y pre-

concentración 226RaElución y co-precipitación

del 226Ra

NH2OH·HCl

Na2SO4 Ba2+

Procedimiento analítico

30 minutos

Ba(Ra)SO4

Procedimiento analítico

• Diseño Factorial

• Rango estudiado:

peso de muestra de PG: 200-600 mg

caudal de lixiviación: 2,0-5,0 ml min-1

Adsorción

Optimización del sistema• pH óptimo del lixiviado por

medio de un patrón de 226Ra

• Diagrama de Pareto

-0,57

-1,58

-2,64

3,68

p=0,05

Efecto estimado (Valor absoluto)

(2) Caudal de lixiviación

Curvatr.

(1) Peso de muestra de PG

(1)*(2)

Validación del método

pH=2,0±0,2

295±14 Bq Kg-1 seco

276±13 Bq Kg-1 seco

571±14 Bq Kg-1 seco

Digestión 585±8 Bq Kg-1 seco

573±115 Bq Kg-1 seco ≤ 2

MatControl CSN-Ciemat 2008

Total

Suma 8 fracciones de lixiviado

Residual

Valor de referencia

Resultados

pH=2,0±0,2

pH=5,4±0,2

Suma 8 fracciones de

lixiviado

Residual

Suma 8 fracciones de

lixiviado

Residual

Conclusiones

• Se realizó un estudio de la cinética de lixiviación dinámica de

226Ra en muestras de fosfoyeso mediante un sistema

automático, incluyendo la lixiviación, y las etapas de

extracción y pre-concentración del 226Ra.

• El método fue validado por medio de una muestra de

referencia de MatControl CSN-Ciemat 2008.

Conclusiones

• Un 37% del contenido total de 226Ra fue lixiviado utilizando

como agente lixiviante agua de lluvia artificial a pH=5,4.

Mientras que entre un 49-52% del contenido total de 226Ra

presente en la muestra de fosfoyeso fue lixiviado a pH=2.

• La lixiviación dinámica evita los proceso de readsorción del

226Ra en el fosfoyeso.

• Entre un 18-20% del fosfoyeso se disuelve al finalizar el

proceso de lixiviación.

Resultados

166±3 Bq Kg-1 seco

163±18 Bq Kg-1 seco

329±13 Bq Kg-1 seco

Total

Suma 8 fracciones de lixiviado

Residual

pH=2.0±0.2

pH=5.4±0.2

104±3 Bq Kg-1 seco

177±36 Bq Kg-1 seco

280±25 Bq Kg-1 seco

Total

Suma 8 fracciones de lixiviado

Residual