One of the most effective methods to immobilize hazardous elements is their precipitation as crystalline phases. This study investigated the removal of thorium (Th) from aqueous solutions by precipitating as crystalline lead phosphates. The synthesis of lead apatites involved dropwise mixing of solutions containing: , and (experiment A), and (experiment B) and (experiment C), with Th solution (~400 mg/L) at pH 3, 5, and 7. The precipitates were characterized by XRD and SEM, while solutions with Th were analyzed before and after precipitation using ICP-OES. Experiment A produced pyromorphite experiment B yielded ‘phosphoschultenite’ at pH 3 and primarily hydroxylpyromorphite at pH 5 and 7. In variant C, no phase formed. Crystallization in experiments A and B reduced Th concentration from 400 ppm to 0.05 ppm, achieving 99.9% efficiency due to Th substitutions in phosphate phases. This study demonstrated that Pb presence is essential for Th removal in phosphate form. The results indicate the prospects of effective Th removal from contaminated solutions and radioactive waste.

Jednym z najefektywniejszych sposobów immobilizacji pierwiastków szkodliwych jest ich wytrącanie w postaci faz krystalicznych. W projekcie badano możliwości i efektywności usuwania Th z roztworów wodnych przez strącanie w formie krystalicznych fosforanów ołowiu. Synteza apatytów ołowiowych polegała na wkraplaniu do roztworu Th o stężeniu ~400 mg/l w pH 3, 5 i 7 roztworów zawierających: , i (eksperyment A), i (eksperyment B) oraz (eksperyment C). Powstałe osady scharakteryzowano za pomocą XRD i SEM, a roztwory zawierające Th przed strącaniem i po strąceniu analizowano z użyciem ICP-OES. W eksperymencie A powstał piromorfit , w B w pH 3 ‘fosfoszultenit’ , a w pH 5 i 7 głównie hydroksylpiromorfit . W wariancie C żadna faza nie powstała. W eksperymentach A i B krystalizacja obniżyła stężenie Th z 400 ppm do 0,05 ppm (efektywność 99,9%) dzięki substytucjom Th w fazach fosforanowych. Po raz pierwszy wykazano, że obecność Pb jest konieczna do usuwania Th z roztworu w formie fosforanów. Wyniki wskazują na perspektywy rozwoju skutecznych metod usuwania Th z zanieczyszczonych roztworów i odpadów promieniotwórczych.