авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ИНСТИТУТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

ТЕХНОЛОГИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

СЕВЕРСКИЙ

Материалы отраслевой

научно-технической конференции

СГТИ

20-23 мая 2003г.

2

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ “Технология и автоматизация атомной энергетики” ТААЭ - 2003 Отраслевая научно-техническая конференция 20-23 мая 2003г.

Материалы конференции СЕВЕРСК 2003 УДК 661.879 + 66.012 – Технология и автоматизация атомной энергетики: Материалы отраслевой научно технической конференции 20 – 23 мая 2003г., г. Северск: Изд. СГТИ, 2003.- 194 с.

Сборник включает материалы к отраслевой научно-технической конференции «Технология и автоматизация атомной энергетики». Приводятся научные и практические результаты исследований, связанных с совершенствованием химических технологий, созданием машин и аппаратов, автоматизацией технологических процессов, а также применением современных информационных технологий в атомной промышленности.

Кроме того, рассмотрены вопросы экологии, надежности, безопасности ядерных производств и социально-экономические проблемы в атомной промышленности.

Для специалистов, работающих в области атомной энергетики, а также для студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета Северского государственного технологического института.

Материалы сборника издаются в авторской редакции.

Северский государственный технологический институт, Отраслевая научно-техническая конференция «Технология и автоматизация атомной энергетики» организована Министерством Российской Федерации по атомной энергии, Администрацией ЗАТО Северск, Томским политехническим университетом и Северским государственным технологическим институтом. Она посвящена рассмотрению вопросов совершенствования химической технологии ядерной промышленности, автоматизации технологических процессов, информационным технологиям в атомной промышленности, машинам и аппаратам ядерной технологии, экологии, надежности и безопасности ядерных производств, а также рассмотрению социально-экономических проблем в атомной отрасли.



Целью конференции является уменьшение разрыва между результатами научных исследований и их практическими применениями, а также совершенствование подготовки специалистов и кадров высшей квалификации для Минатома России. В конференции принимают участие ведущие научные работники и преподаватели, молодые учение и студенты вузов, а также специалисты предприятий атомной промышленности.

Организационный и программный комитеты выражают уверенность, что конференция будет способствовать профессиональному росту и развитию творческих связей ученых и специалистов, работающих в атомной промышленности.

Председатель организационного комитета, доктор технических наук

, профессор А.Н. Жиганов СОДЕРЖАНИЕ С е к ц и я ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЯДЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ........... ЖЕРИН И.И., САЧКОВА Е.И., ТОРГУНАКОВ Ю.Б., УСОВ В.Ф., ГОРДИЕНКО С.В., ПИЛЬЧИК И.В.

Синтез сорбента на основе фторида кальция...................................................................... ОПАРИН В.А., СКЛЯРОВ А.М., СКОРЛУПИН В.А.

Технология производства тетрафторидов Zr, Hf, Ti................................................................ ШАМАНИН И.В., ЛОМОВ И.В.

Численно-экспериментальное определение параметров дрейфа центра масс полярных молекул в асимметричных электрических полях................................................................ КУРИН Н.П., ВОСТРИКОВ П.И.

Химическое равновесие в системе J2 – F2 – JF – JF5 – JF7 – N2 при высоких температурах........................................................................................................................... ОСТВАЛЬД Р.В., ЖЕРИН И.И., УСОВ В.Ф. ТЯГЕЛЬСКАЯ А.М.

Исследование фазового равновесия жидкость – пар в системе IF5 – UF6 при 70 и 80 °С.... ШЕВЕЛЁВ А.М., ШУШАКОВА М.В., КАРПЕНКО В.И.

Разработка реакторов глубокого окисления жидких радиоактивных отходов................ ОСИПОВ А.Е., ШЕВЕЛЕВ А.М, ШУШАКОВА М.В., ОЖЕРЕЛЬЕВ О.А.

Получение и исследование активности нанесенных оксидных катализаторов............... ВОЛКОВ Ю.В., ВЯЛОВ А.Н., КУЗНЕЦОВ А.И.

Особенности применения приборов «Ява» и «Сирень-4к» в сибирском химическом комбинате................................................................................................................................ МАКАСЕЕВ Ю.Н., КАМЕНЕВА О.В., ЦЫГАНЕНКО О.С.

Экстракционная технология переработки шлифотходов производства магнитов на основе Nd-Fe-B....................................................................................................................... КОЛЕСНИКОВ А.А.

Прогноз времен полураспада изотопов 118 химического элемента................................. АГЕЕВА Л.Д., САЛТАН М.Н.

Оценка достоверности результатов рентгенофлуоресцентного анализа платины, палладия и золота................................................................................................................... ЖИТКОВА В.С., ЖИДКОВА И.А., КОВЫРКИНА Т.В.

Определение фазового состава палладия, осаждённого на поверхности графита, при помощи угольно-пастового электрода................................................................................. КАРЕЛИН В.А., МИКУЦКАЯ Е.Н.





Обоснование возможности использования потенциометрического метода для определения микроконцентраций фторид ионов в технологических водах тепловых и атомных электростанций....................................................................................................... КАРЕЛИН В.А., ПЕТРАКОВА О.Г., КОВАЛЕВ С.В.

Фторидная технология переработки молибденитовых концентратов............................. КАРЕЛИН В.А., КИМ Е.П., ЮФЕРОВА А.П.

Синтез высококачественных супертонких конструкционных порошков карбида кремния................................................................................................................................... ПОНОМАРЕВ А.П., СУХАНОВ А.Г.

Электрофизические свойства диоксида урана.................................................................... КАРТАШОВ Е.Ю., ДОГАЕВ В.В., ПЕТРОВ А.А., ЕЩЕВ В.А.

Исследование процесса измельчения лигатуры Nd-Fe методом гидрирования............. ФИСЬКОВ А.А., МАКАСЕЕВ А.Ю.

Обзор международного и российского рынка и сырьевой базы редкоземельных металлов.................................................................................................................................. ХОХЛОВ В.А., ФИСЬКОВ А.А., МАКАСЕЕВ А.Ю.

Переработка некондиционного ядерного топлива (таблетки UO2) плазмохимическим методом.................................................................................................................................... БЕЛЯЕВ В.М.

Механизм и кинетика электродных процессов при электролизе расплава KF·nHF........ С е к ц и я АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.......................... НЕВЗОРОВА Н.С., КОЧЕМАСОВ С.Ю.

Построение статических моделей объектов управления в современных математических системах...................................................................................................... ДУРНОВЦЕВ В.Я.

Средства для визуального моделирования динамических систем.................................... ДУРНОВЦЕВ В.Я.

Проблемы построения и исследования математических моделей динамических объектов................................................................................................................................... ЛЕОНОВ С.В., КАЛАЕВ В.Е., КАРАНКЕВИЧ А.Г., МИШИН М.В., ФЕДЯНИН А.Л.

Моделирование динамических процессов электрических машин.................................... ЛИВЕНЦОВ С. Н., ЛЫСЕНОК А. А.

Система стабилизации расхода флюоритового концентрата для производства безводного фтороводорода.................................................................................................... ВИЛЬНИН А.Д., ГОРЮНОВ А.Г., ЛИВЕНЦОВ С.Н., ЛЫСЕНОК А.А.

Исследование исполнительного механизма постоянной скорости как элемента САР........ КОРОБЕЙНИКОВ М.Ю., ДУРНОВЦЕВ В.Я.

Идентификация параметров диссипативной динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением 2-го порядка.................................................................... СУХАНОВ А.Г., ПОНОМАРЕВ А.П.

Измерительный комплекс для исследования электрофизических свойств ультрадисперсных материалов в газовой среде.................................................................. ДАНИЛОВ В.В.

Автоматизация измерений электрофизических параметров пьезокерамики................... КОКОРЕВ С.В.

Система автоматического управления температурой вращающейся печи...................... МАКАРЕНКО В.В.

Автоматизированный коммерческий учет электроэнергии в бытовом секторе.............. МАТОЛЫГИН А.А.

Численная имитационная модель процесса деформирования изделия при жидкофазном спекании.......................................................................................................... МАТОЛЫГИНА Н.Ю.

Методика конструирования дисперснонаполненных полимерных композицитов......... ЗИНОВЬЕВ С.А.

Применение программируемых микроконтроллеров в средствах автоматизации технологических процессов................................................................................................... ВИЛЬНИН А.Д., ГОРЮНОВ А.Г., ЛИВЕНЦОВ С.Н.

Привод постоянного тока на базе PIC-контроллера........................................................... ЛИВЕНЦОВ С.Н., ЛИВЕНЦОВА Н.В.

Косвенное определение концентрации НF в электролите аппарата СТЭ......................... ВИЛЬНИНА А.В., ВИЛЬНИН А.Д., ЛИВЕНЦОВ С.Н.

Замена процедуры вычисления скользящего среднего цифровым фильтром второго порядка.................................................................................................................................... С е к ц и я ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АТОМНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ......................................................................................................... ДУРНОВЦЕВ В.Я.

Алгоритмизация моделирования и обработки масс-спектрограмм................................. ДУРНОВЦЕВ В.Я.

Оптимизация переходных режимов ядерного реактора..................................................... ДУРНОВЦЕВ В.Я., ШУЛЕВ В.И.

Расходомеры газов для контроля фторидных технологических процессов..................... ДУРНОВЦЕВ В.Я., ШУЛЕВ В.И.

Совершенствование систем измерения уровня на заводах СХК....................................... КЕРБЕЛЬ Б.М., ПОПОВА И.Г., ФИЛИПАС А.А.

Роль корпоративного ядерного университета в организации многоуровневого непрерывного образования специалистов для предприятий и организаций Минатома...... КЕРБЕЛЬ Б.М., ПОПОВА И.Г., ФИЛИПАС А.А.

Структура информационно-образовательного портала корпоративного ядерного университета......................................................................................................................... ПЛЕШКОВА О.Н.

Внедрение информационных технологий в научной библиотеке томского госуниверситета на примере освоения программного обеспечения VTLS.................... ЛАВРЕНЮК А.Ф., СЕЛИВАНИКОВА О.В.

Нетрадиционные методы моделирования процессов переноса в ядерно-физических установках............................................................................................................................. НЕВЗОРОВА Н.С., ИСТОМИН А.Д., НОСКОВ М.Д., БАЛАХОНОВ В.Г.

Поведение эмульсий органических радиоактивных отходов в пористых формациях....... ЖИГАНОВ А.Н., НОСКОВ М.Д., ИСТОМИН А.Д., КЕСЛЕР А.Г., ЗУБКОВ А.А., БАЛАХОНОВ В.Г.

Применение математического моделирования для обеспечения безопасности глубинного захоронения токсичных и радиоактивных отходов..................................... НОСКОВ М.Д., БРЕНДАКОВ В.Н.

Профессиональная подготовка в области информационных технологий специалистов атомной отрасли........................................................................................... АРТЮХИНА Л.В., НОСКОВ М.Д.

Арсенал информационных технологий для специалистов Минатома............................ ИСТОМИНА Н.Ю., НОСКОВ М.Д., ИСТОМИН А.Д., ЖИГАНОВ А.Н.

Программный комплекс для мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды.............................................................................................................. КОРАБЛЕВА С.А., ЖИГАНОВ А.Н., ЗУБКОВ А.А., ИСТОМИН А.Д., КОЗЫРЕВ А.С., МИХАЙЛОВА Н.А., НОСКОВ М.Д., СЕМЕНОВ Е.Н.

Моделирование изменения состояния насыпных дамб поверхностных хранилищ ЖРО..................................................................................................................... ЧЕГЛОКОВ А.А., ИСТОМИН А.Д., НОСКОВ М.Д.

Единая информационно-коммуникационная система управления предприятием....... ЗАЙЦЕВА М.С., НОСКОВ М.Д., ЧЕГЛОКОВ А.А., ИСТОМИН А.Д.

Информационная система обеспечения научной деятельности...................................... С е к ц и я МАШИНЫ И АППАРАТЫ ЯДЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ................................ АМАНУЛЛАЕВ Э.О., ПИЩУЛИН В.П., СВАРОВСКИЙ А.Я.

Использование затопленных струй при переработке жидких радиактивных отходов. БАРЕЕВА Л.М., ПИЩУЛИН В.П., ТРОШКИН В.П.

Усовершенствование оборудования для установки аффинажа концентрата урана...... БОНДАРЕНКО Н.А., ПИЩУЛИН В.П.

Усовершенствованная установка получения ядерночистого оксида урана................... ГОЛУБЕВА О.В., СОФРОНОВ В.Л.

Переработка отвального гексафторида урана.................................................................... ИЛЬЧЕНКО А.А.

Линия для переработки отходов термопластов................................................................. КАРАНКЕВИЧ Ю.Г.

Получение фторидов железа из отходов магнитного производства............................... КОСТИНА М.А., СОФРОНОВ В.Л.

Получение смешанного топлива уран-гадолиний............................................................. МОШКИН В.В., ПИЩУЛИН В.П., ТРОШКИН В.П.

Комбинированная установка непрерывного действия для получения оксидов ВОУ... ПАНОВА М.А., ПИЩУЛИН В.П.

Установка гидролиза гексафторида урана энергетической кондиции............................ ПОПОВ Е.А., ПИЩУЛИН В.П.

Производство оксидов урана............................................................................................... ПИЩУЛИН В.П., РУСАКОВ И.Ю., ХОХЛОВ В.А.

Принципиальная схема и оборудование для получения гексафторида вольфрама....... СОКОЛОВ Р.В., СОФРОНОВ В.Л.

Производство ферритовых магнитов по методу порошковой металлургии.................. УСАНКИНА А.В., СОФРОНОВ В.Л.

Переработка отходов магнитного производства на основе Nd – Fe – B......................... МИЩЕНКО Е.В., ЧЕПКАСОВА О.Г., ПИЩУЛИН В.П., СВАРОВСКИЙ А.Я.

Использования процесса гидроциклонирования при реабилитации почв от радионуклидов и нефтепродуктов...................................................................................... ДЕМИДОВА И.С., ПИЩУЛИН В.П., СВАРОВСКИЙ А.Я., ЧЕРНОВ Е.В.

Радиоактивные отходы атомно-энергетического комплекса и их обезвреживание...... ВЛАСОВ В.А.

Приемный автоклав установки для перелива гексафторида урана................................. ВОРОБЬЕВ Д.Л., ПИЩУЛИН В.П.

Установка подземного выщелачевания урановых руд.................................................... ПАРАМОНОВ А.А., СОФРОНОВ В.Л.

Технология производства твэлов из порошка диоксида урана........................................ С е к ц и я ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЯДЕРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ................................................................................................................... ДУРНОВЦЕВ В.Я., ВАСИЛЬЕВ В.В., МЕЩЕРЯКОВ В.Н., МАЛЫШКИН А.И.

Информационно-моделирующая система для анализа последствий радиационных аварий.................................................................................................................................... БЕЗРУКОВА А.А., БЕЗРУКОВА С.А.

Оценка достоверности результатов потенциометрического определения йодид-ионов в моче с помощью ионселективных электродов.................................................................. БРЕНЧУГИНА М.В., БЕЗРУКОВА С.А.

Возможность применения ионселективных электродов для количественного определения йодид-ионов в биосистемах.......................................................................... НЕСТЕРОВ В.Н., ШАМАНИН И.В.

Определение эквивалентной температуры для фиксированной плотности потока быстрых нейтронов на поверхности графита.................................................................... СОЛОВЬЕВ Ю.А., БЕЖАЕВ Ю.А.

Стойкость конструкционных диэлектрических материалов к действию ионизирующих излучений в условиях радиационного заряжения............................................................. КАРПЕНКО В.И., ОЖЕРЕЛЬЕВ О.А.

Разработка технологии переработки жидких радиоактивных органических отходов, содержащих фосфорорганические соединения................................................. БЕЛОЗЕРОВ Б.П.

Проблема обращения с муниципальными твердыми отходами (МТО) в ЗАТО Северск.................................................................................................................... КОРПАЧЕВ Е.Н.

Очистка сбрасываемых водно-хвостовых растворов плутониевого производства от высокоактивных примесей............................................................................................. С е к ц и я СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В АТОМНОЙ ОТРАСЛИ.................................................................................................... ГАМАН Л.А.

Фобии техногенного характера и некоторые пути их преодоления.............................. ЛУЦЕНКО А.В.

Военный коммунизм, его «второе дыхание» и роль интеллигенции.............................. КИРСАНОВ О.И., КИРСАНОВА Е.С.

О влиянии фактора «закрытости» на динамику социально-психологической ситуации в ЗАТО Минатома............................................................................................... ГУСЕВА Е.А., КОВАЛЕВ А.В.

Актуальные проблемы «закрытых городов» и возможные пути решения................... БРИТ Н.В.

Современные подходы к подготовке управленческих кадров для предприятий Минатома РФ........................................................................................................................ ХРАМШИН Н.Н.

ВТО и Россия: перспективы сотрудничества................................................................... ХАРТИОНОВА Н.С.

Современные проблемы иностранных капиталовложений в экономику России......... С ек ция ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЯДЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СИНТЕЗ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ Жерин И.И.1, Сачкова Е.И.1, Торгунаков Ю.Б.2, Усов В.Ф.1, Гордиенко С.В.1, Пильчик И.В. Томский политехнический университет, 634050 г. Томск, пр. Ленина, Сибирский химический комбинат, 636000, г. Северск, ул. Курчатова, На сегодняшний день процессы улавливания и переработки фторсодержащих газов представляют практический интерес. Улавливание фторсодержащих газов осуществляется как водно-экстракционными методами, так и сорбционными.

В качестве сорбентов в сорбционно-десорбционных процессах применяют фториды щелочных, щелочно-земельных и других элементов [1].

Для проведения сорбционного извлечения летучих фторидов на неорганических соединениях необходимо изучить их природу.

Поэтому цель работы заключалась в получении таблетированного сорбента на основе фторида кальция и исследовании его физико-химических свойств.

Исходным сырьем для получения таблеток сорбента служили плавиковый шпат сорта Ф-95 и реактив фторида кальция квалификацией «Ч».

Процесс гранулирования осуществляли методом формования – продавливанием пастообразной массы шихты в пресс-форме на гидравлическом прессе [2].

Перед началом формирования таблеток исходное вещество смешивали либо с дистиллированной водой, либо с плавиковой кислотой, в зависимости от природы исходного сырья. Влажность исходной шихты менялась от 4 до 14 % мас. для плавикового шпата и от 20 до 40 % мас. – для реактива.

Давление прессования составляло 1 – 3 т/м2. Полученные таблетки сорбента подвергали термообработке при температурах 150 3000С в течение 3 часов. Затем таблетки испытывали на прочность. Измерение статической прочности основано на определении предельной силы, необходимой для разрушения испытуемой таблетки при одноосном сжатии между двумя параллельными плоскостями.

Как показали результаты исследований, процент содержания влаги в исходной шихте влияет на выход и прочность готового продукта.

Оптимальная область содержания влаги колеблется в пределах 7 – 10 % мас.

для плавикового шпата и 28 – 33 % мас. для реактива при давлении прессования 2,5 т/м2 и температуре прокаливания 2000С, что соответствует (35 – 40 кгс/см2 – для максимальным значениям статической прочности плавикового шпата;

84 – 87 кгс/см2 – для реактива) и выхода ~ 90 % готового продукта. При меньшем содержании воды не обеспечивается ни достаточной прочности, ни приемлемого выхода целевого продукта. Низкая прочность таблеток при значении влажности, ниже 7 % мас. и 28 % мас., возможно, связана с тем, что недостаток воды влечет за собой образование малого количества связей между частицами твердого вещества.

Увеличение давления прессования от 1 до 3 т/м2 и температуры прокаливания и от 150 до 3000С влечет за собой рост прочности таблеток фторида кальция за счет объемного уплотнения образцов, однако снижает пористость, что нежелательно для потенциального сорбента.

В дальнейшем была предпринята попытка оптимизировать сочетание механических и физико-химических характеристик сорбента. С этой целью перед началом процесса изготовления таблеток методом формования исходную шихту предварительно нагревали. Подогрев шихты до 30 – 450С увеличивает прочность таблеток на 2 – 4 кгс/см2, вероятно, это объясняется ростом межчастичных контактов в твердом теле. При этом значение пористости таблеток практически не изменялось.

ЛИТЕРАТУРА 1. Галкин Н.П., Зайцев В.А., Серегин М.Б. Улавливание и переработка фторсодержащих газов. – М.: Атомиздат., 1975. – 142 с.

2. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования.– М.: Химия, 1982. – 272с.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕТРАФТОРИДОВ Zr, Hf, Ti Опарин В.А., Скляров А.М., Скорлупин В.А.

СГТИ, 636070, г.Северск, пр.Коммунистический, 65, e-mail: ooa@ssti.ru Для промышленного использования тетрафторидов титана, циркония и гафния необходимо обеспечить их чистоту на уровне 10-3 мас. и ниже по 3d переходным металлам. Фториды, очищенные до такой степени, имеют широкое применение в различных областях промышленности и, в частности, в атомной энергетике.

Рис.1 Применение очищенных фторидов В технологии получения ряда чистых веществ и полупродуктов особое значение имеет сублимационно-десублимационный передел. Схема данного процесса имеет вид:

Т Г, t1 t2 при р=соnst Процессы сублимации и десублимации являются аффинажными операциями. Причем при сублимации основной продукт очищается от менее летучих веществ, а при десублимации - от более летучих. Эти процессы широко используются для очистки технологических газов, выделения продуктов из парогазовых смесей, сублимационного обезвоживания, очистки сточных вод, отделения радиоактивных отходов, очистки труднолетучих твердых продуктов или нелетучих или труднолетучих твердых веществ.

Нами рассмотрены и проработаны схемы сублимационной очистки тетрафторидов титана, гафния и циркония. Выбор схемы связан с физико химическими особенностями тетрофторидов: высокая температура сублимации обуславливает специфику материала аппарата и вид нагрева;

загрязнение продукта материалом аппарата и как следствие также специфичность используемых конструкционных материалов;

близость физико-химических свойств атомов Zr и Hf,отсутствие отдельных минералов, ведет к тщательному подбору методов их разделения.

Каждая схема представляет собой законченный технологический процесс от исходного сырья (природного минерала баделита, циркона, рутила и т.д.) до получения конечного продукта особой степени чистоты.

Изученные и рассчитанные нами схемы получения тетрафторидов состоят из нескольких блоков: блок фторирования;

блок улавливания непрореагировавшего фтора и летучих продуктов;

блок сублимации;

блок очистки анодного газа (присутствует в производстве тетрафторида титана) На рис.2 приведена таблица используемых методов анализа с диапазонами определяемых концентраций.

Рис.2 Методы аналитического контроля Процесс может быть организован как при нормальном, так и при пониженном давлении, в вакууме, в потоке инертного газа. Сублимат при этом может быть получен в виде монолита или порошка.

ЛИТЕРАТУРА 1. Химия и технология редких и рассеянных элементов, ч.2. Под ред. Большакова К.А. М.:Высш.шк., ЧИСЛЕННО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДРЕЙФА ЦЕНТРА МАСС ПОЛЯРНЫХ МОЛЕКУЛ В АСИММЕТРИЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ Шаманин И.В., Ломов И.В.

Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, ТПУ Физика и техника получения изотопически-чистых соединений в различных фазовых состояниях потребовали привлечения еще одной области знаний – электродинамики сплошных сред. В частности – изучения на микро и макроуровне поведения молекулярных соединений, помещенных в электрические поля различных типов.

В данной работе проведен численный анализ и получены результаты приборных экспериментов, характеризующие параметры дрейфа полярных молекул в планарных периодических электрических полях различной частоты. При этом поля имели одну основную особенность – полупериоды имели различную амплитуду напряженности. Рассмотрены водные растворы LiCl и KF для различных концентрации солей в дистилляте. Параметры электрического поля в пространстве дрейфа таковы, что ионизация молекул отсутствует, а происходит лишь их поляризация. В учет принимается и собственный дипольный момент молекул и так называемый индуцированный (наведенный) дипольный момент. На микроуровне раствор не является нейтральным. Собственно диполь с учетом наведенного дипольного момента взаимодействует с внешнем полем. Молекула представлена в виде «гантели»

со смещенным центром масс. Дрейф молекулы между планарными электродами обусловлен двумя составляющими движения: вращательным и поступательным. Вращательная составляющая, развиваемая на полном полупериоде, не имеет возможности быть скомпенсированной следующим неполным полупериодом. В соответствии с законами сохранения механики нескомпенсированная часть энергии вращательного движения переходит в поступательное движение центра масс молекулы – имеет место дрейф центра масс молекулы. При постоянстве параметров асимметричного электрического поля скорость дрейфа будет определяться геометрическим положением центра масс. Например, его положение для молекул Li6Cl и Li7Cl отлично. Следовательно, для указанных изотопически отличных, но химически идентичных молекул, скорость дрейфа центра масс различна.

В работе исследованы: влияние частот на характер дрейфа центра масс, а также влияние наведенного дипольного момента. Установлены частоты и амплитуды напряженности электрического поля, приводящие к «запиранию»

планарного промежутка.

Систему дифференциальных уравнений составляют: уравнение поступательного движения центра масс;

уравнение вращательного движения молекулы;

уравнение сохранения момента количества движения.

Четвёртое уравнение описывает постоянство длины химических связей.

В ходе исследований, проведённых путём численного моделирования, получены результаты, которые показывают, что для каждого молекулярного соединения весь диапазон частот электрического поля можно условно разбить на три поддиапазона: при высоких частотах молекула монотонно дрейфует;

при средних частотах, когда вклад вращательной компоненты движения в дрейф молекулы становится значимой, зависимость значений абсолютного смещения молекулы из первоначального положения от времени становится немонотонной;

при низких частотах молекула может рассматриваться как материальная точка.

По итогам проделанной работы можно сделать следующие выводы:

поляризованная молекула в отличие от классического диполя, движется при взаимодействии с асимметричным переменным электрическим полем;

суммарное абсолютное значение смещения молекулы зависит от частоты электрического поля - при частотах внешнего поля в среднем диапазоне зависимость абсолютного суммарного смещения от времени приобретает ангармонический характер.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В СИСТЕМЕ J2 – F2 – JF – JF5 – JF7 – N ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Курин Н.П.*, Востриков П.И.

* Томский политехнический университет, 634034, г. Томск, пр. Ленина, Северский государственный технологический институт, 634036, г. Северск Томской области, пр. Коммунистический, В настоящем сообщении приведены результаты расчета химического равновесия системы J2 – F2 – JF – JF5 – JF7 – N2 при температурах 300–1500 К и нормальном атмосферном давлении.

1. Для расчета химического равновесия была составлена система из шести математических уравнений с шестью неизвестными. Расчет равновесия произведен на основании закона Дальтона и закона постоянства числа атомов элементов до и после реакции. Значение термодинамических констант равновесия трех основных химических реакций образования моно–, пента– и гептафторида йода заимствованы авторами у Эванса, Манзона и Вагмана [1].

2. В расчете определялись парциальные давления и составы компонентов системы при мольных соотношениях исходных фтора и йода, равных 1, 5, 7, с учетом различного содержания в ней инертных примесей.

3. Результаты расчета равновесия свидетельствуют о том, что при соотношении F2:J2=1 состояние химического равновесия системы сдвинуто в сторону образования монофторида йода при температуре выше 1100 К. В области же более низких температур фтор будет расходоваться на образование пентафторида йода, причем будет оставаться значительное количество свободного йода.

4. При соотношении F2:J2=5 равновесие процесса необратимо сдвинуто в сторону образования пентафторида йода в температурном интервале 300– 1500 К. Реальные температурные условия синтеза этого продукта должны выбираться с учетом кинетики процесса и коррозии аппаратуры. Для проведения синтеза пентафторида йода в качестве оптимальной следует рекомендовать температуру 470 К.

5. При соотношении F2:J2=7 синтез гептафторида йода наиболее целесообразно осуществлять в области температур 300–500 К. При более высоких температурах термодинамически возможно образование значительных количеств пентафторида йода и присутствие в равновесной смеси большого избытка элементного фтора.

6. Разбавление системы инертными примесями при оптимальных температурах синтеза JF5 и JF7 (473, 573 К) и мольных соотношениях F2:J2= и 7 вызывает резкое уменьшение выходов фторидов йода, поэтому необходимо сводить содержание инертных примесей к минимуму.

7. Произведенные авторами термодинамические расчеты равновесия системы J2 – F2 – JF – JF5 – JF7 – N2 определяют собой граничные условия проведения синтеза JF5 и JF7 с целью достижения наибольших выходов и чистоты этих соединений.

Литература 1. H. Evans, T.R. Munson, D.D. Wagman, J. of Research Nat. Bureau Standards, 55, 147, 1955.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТЬ – ПАР В СИСТЕМЕ IF5 – UF6 ПРИ 70 И 80 °С Оствальд Р.В., Жерин И.И., Усов В.Ф. Тягельская А.М.

Томский политехнический университет, г. Томск, пр. Ленина, Одной из областей применения галогенфторидов в ядерной технике, является область «сухих», неводных методов переработки облученного ядерного топлива. За один топливный цикл выгорает около 10% топлива, по мере выгорания оно засоряется нейтронными ядами и дальнейшее его использование неэффективно. Отработанное реакторное топливо состоит из U, Pu и ПД [1]. Применение неводных методов обеспечивает высокую степень отделения U от Pu и ПД.

Также необходимо определить и другую область применения галогенфторидов. Основной стадией в ядерно-топливном цикле является изотопное обогащение урана. С начала работы разделительных заводов появилась проблема накопления твердых активных отложений. Проблемы, связанные с образованием отложений в оборудовании оказывают негативное влияние на эксплуатационные характеристики разделительных машин, приводит к потерям UF6 и механическому разрушению оборудования [2]. В связи с этим весьма актуально применение смеси галогенфторидов для очистки (регенерации) оборудования заводов изотопного разделения.

Для разделения систем, получающихся в результате динамической регенерации газовых центрифуг, необходимо изучение термодинамики фазовых равновесий этих систем и их бинарных составляющих. Данная работа посвящена изучению фазового равновесия жидкость – пар в системе UF6 – IF5 при 70 и 80 °С. Изучение проводили статическим методом, сущность которого и методика экспериментов изложены в [3].

На рис. 1 и 2, представлены полученные данные. Термодинамический анализ экспериментальных данных в системе UF6 – IF5 при 70 и 80 °С, показал их соответствие основным законам фазовых равновесий, а так же указывает на отсутствие азеотропа в данной системе. Поэтому можно говорить о том, что система UF6 – IF5 может быть разделена на индивидуальные компоненты высокой чистоты с применением методов дистилляции и ректификации.

Состав паровой фазы, y UF, мольн. доли Состав жидкой фазы, х UF6, мольные доли Состав жидкой фазы, х UF6, мольные доли Рис. 1. Рис. 2.

Рис. 1. Зависимость давления пара от состава раствора и температуры в системе UF6-IF 1 – при 343,15 К (70 °С);

2 – при 353,15 К (80 °С) – линия жидкости;

– линия пара;

– экспериментальные данные Рис. 2. Зависимость состава пара от состава раствора 1 – 343,15 К;

2 – 353,15 К ЛИТЕРАТУРА 1. R.V. Ostvald, I.I. Zherin, V.F. Usov. Fluoride processes as perspective methods of the irradiated nuclear fuel // IIX Inter. conf. Modern technique and technologies.– Tomsk: TPU, 2002. – P.196-198.

2. Разработка технологии разделения продуктов, образующихся в результате динамической регенерации разделительного оборудования. Изучение процессов взаимодействия трифторида брма со фторидом натрия: Отчёт о НИР (промежуточ.) / ФГУП СХК;

Руководители И.И. Жерин – зав.каф. ХТРЭ ФТФ ТПУ, В.А. Матюха – зам.дир. НИКИ;

№ ГР У82090;

Инв. № 22-ДСП/1478. – Северск, 1998. – 115 с.

3. Г.Н. Амелина, В.В. Гордиенко, И.И. Жерин и др. Объемные свойства IF5 и BrF3.

Сообщение 1. Давление насыщенного пара пентафторида иода // Изв. ТПУ.–2002.– Т.305.–Вып.3.– С.252-263.

РАЗРАБОТКА РЕАКТОРОВ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ Шевелёв А.М., Шушакова М.В., Карпенко В.И.

Северский государственный технологический институт, 636070, г. Северск Томской области, пр.Коммунистический, 65, e-mail: ooa@ssti.ru Переработка жидких органических отходов, получающихся в ходе ядерного топливного цикла – одна из важнейших проблем современности. По данным мониторинга окружающей среды за 2000 год, динамика роста накапливаемых отходов этой промышленности снижается, но с учетом ранее накопленных отходов, их общее число остается достаточно большим[1].

Жидкие радиоактивные отходы образуются в результате использования в технологических схемах индустриальных, вакуумных и компрессорных масел, легковоспламеняющихся жидкостей, экстрагентов и их смесей, которые вследствие возможности возгорания под действием различных факторов представляют собой потенциальный источник загрязнения окружающей среды радионуклидами. Поэтому проблема переработки таких отходов приобретает все большую актуальность, как из-за обострения экологической ситуации, так и в плане дальнейшего развития атомной энергетики. На данный момент существуют различные способы их переработки. В основном это остекловывание и битумирование с последующей закачкой отходов в глубинные пласты. Но наиболее перспективным методом обезвреживания, на наш взгляд, является глубокое окисление отходов в кипящем слое катализатора. Для осуществления этого процесса в промышленности, на примере обезвреживания наиболее сложной из имеющихся смесей – экстакционной, нами разработана новая технологическая схема. Она отличается от подобных в первою очередь более высокой эффективностью и экономичностью.

Рис. а Рис. б В ней значительно упрощена система газоочистки, заменена стадия разделения разбавителя и экстрагента на более простую и разработаны конструкции новых каталитических реакторов. Они представляют из себя вертикальные реакторы периодического действия, выполненные в виде трех (рис.а), и в виде четырех (рис.б), полых цилиндров с рабочим кольцевым пространством, не превышающим требований ядерной безопасности.

Предложенные реакторы предназначены для обезвреживания любых органических отходов, содержащих радионуклиды, и разделенная органическая смесь теперь может окисляться в одном корпусе, а не в разных как это было в ранее представленных аппаратах.

ЛИТЕРАТУРА 1. Шевелёв А.М., Карпенко В.И. Каталитическое обезвреживание жидких органических отходов предприятий атомной промышленности.// Тезисы доклада первой Международной школы – конференции молодых ученых по катализу, г.

Новосибирск, 2002. –391с.

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ НАНЕСЕННЫХ ОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ Осипов А.Е., Шевелев А.М, Шушакова М.В., Ожерельев О.А.

Северский государственный технологический институт, 636070, г. Северск Томской области, пр.Коммунистический 65, e-mail: ooa@ssti.ru Атомная промышленность России – многопрофильная отрасль, которая представлена широким спектром предприятий. Со временем их производственная деятельность привела к образованию значительного количества жидких радиоактивных и газообразных органических отходов, требующих надежной изоляции от биосферы.

Одним из перспективных способов обезвреживания такого класса отходов является их окисление до “безвредных” соединений на поверхности катализатора с переходом радиоактивных элементов в твердую фазу для практичности их дальнейшей переработки или утилизации. Такой процесс отличается относительной простотой, высокой производительностью и компактностью оборудования.

Термокаталитический способ постоянно модернизируется в направлении использования новых катализаторов с низкой себестоимостью и более высокой активностью, и оптимизации аппаратурного оформления.

Целью работы является получение и исследование активности нанесенных оксидных катализаторов для окисления жидких органических отходов, загрязненных радионуклидами.

В ходе проводимых экспериментов использовались промышленный и полученный в лабораторных условиях катализаторы соответственно следующих составов: CuO-Cr2O3-Al2O3 (ИКТ 12-9) и La2O3-Co2O3-Al2O3.

Для выяснения последствий воздействия радиоактивного излучения на процесс каталитического окисления синтина и РЭД-2, которые представляют собой смесь предельных углеводородов и являются экстракционными разбавителями, исследуемые катализаторы помещали в раствор уранилнитрата, концентрация которого составляла 5мг/л.

При их исследовании, а также для выбора оптимальных режимов работы промышленных каталитических реакторов использовалась проточная каталитическая установка, состоящая из трёх основных частей [1]:

1) подготовка и дозирование исходной газовой смеси;

2) каталитический кварцевый реактор проточного типа;

3) хроматограф для анализа газов.

Для контроля исходной смеси и анализа продуктов катализа предлагается использовать лабораторный газовый хроматограф “Цвет 100М” с ДТП.

Для достижения цели проводились эксперименты, включающие в себя получение оксидных катализаторов различного состава и исследование их характеристик [2]. По их результатам определилась степень конверсии синтина и РЭД-2 в температурном интервале 50-550°С. Затем строился график зависимости логарифма константы скорости от обратной температуры и производился расчет энергии активации для реакций глубокого окисления.

ЛИТЕРАТУРА 1. Леньков К.В., Ещев В.А. Каталитическая проточная устоновка доокисления углеводородов// Тезисы докладов научно-технической конференции “Технология и автоматизация атомной энергетики” Томск, ТПУ, 1999 с.72.

2. Синкин И.М., Шевелёв А.М. Каталитический способ обезвреживания жидких органических отходов// Материалы III региональной студенческой научно практической конференции “Химия и химическая технология в XXI веке” 14-15 мая 2002г. Томск, ТПУ с. 155.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИБОРОВ «ЯВА» И «СИРЕНЬ-4К»

В СИБИРСКОМ ХИМИЧЕСКОМ КОМБИНАТЕ Волков Ю.В.3, Вялов А.Н.1, Кузнецов А.И. ФГУП «СХК», 636000, г. Северск Томской обл., ул. Курчатова, ОАО «МСЗ», 144001, г. Электросталь Московской обл., ул. К. Маркса, ООО «СКТБ «Новатор», 109548, г. Москва, Грайворонская ул. д.9, стр. В докладе представлены особенности применения и опыт эксплуатации приборов «Сирень-4К» и «Ява» в Сибирском химическом комбинате.

Четырех-канальный гамма-абсорбционный анализатор «Сирень-4К»

предназначен для автоматического измерения больших концентраций урана в технологических растворах с целью обеспечения условий техпроцесса в четырех точках. В состав прибора входят четыре датчика, четыре блока детектирования на основе сцинтиллятора NaI(Tl) размером 16х16 мм, один вторичный преобразователь и пульт оператора. Метод измерения основан на регистрации Ам241, гамма-излучения просвечивающего 20-миллимитровый слой контролируемого раствора. Скорость счета линейного блока детектирования в этом случае зависит от концентрации самого тяжелого элемента в растворе – урана. Влияние других, легких элементов, присутствующих в растворе, при измерениях в диапазонах 0…50, 0…100, 0…200 г/л, пренебрежимо мало.

Особенностью применения прибора «Сирень-4К» в ОАО «СХК» является высокий радиационный фон в местах установки датчиков и блоков детектирования. В таких условиях скорость счета блока детектирования зависит не только от концентрации урана в растворе, но и от флуктуации радиационного фона. Для устранения влияния радиационного фона на показания прибора оказалось достаточным уменьшить размер сцинтилляционного детектора до 10х10 мм. При этом эффективность регистрации гамма-квантов с энергией кэВ, поступающих от Ам241 не изменилась, а эффективность регистрации фонового излучения с высокой энергией гамма-квантов снизилась. Доработанные приборы «Сирень-4К» успешно эксплуатируются в ОАО «СХК» в течение 7 лет.

Прибор «Ява» предназначен для измерения концентрации U235 в технологических растворах по естественному излучению. В состав прибора входят четыре измерительных канала, включающих в себя узел измерения и блок детектирования со сцинтиллятором NaI(Tl) размером 16х16 мм. Кювета узла измерения прибора «Ява» приспособлена для подключения к трубопроводу с внутренним диаметром от 25 до 50 мм и представляет собой цилиндрическую емкость объемом 3,2 л. Блок детектирования установлен в поперечном канале так, что сцинтиллятор располагается в центре кюветы.

Большой объем кюветы обеспечивает большую чувствительность прибора и, обычно, достаточную защиту от внешнего радиационного фона. Сигнал с каждого блока детектирования поступает в аналогово-цифровой анализатор (АЦП). Плата АЦП установлена в разъем ISA персонального компьютера. Полученный 256-канальный спектр обрабатывается по специальной методике, позволяющей выделять пик с энергией 186 кэВ (см. рис.), и преобразуется в концентрацию U235. Кроме этого пик с энергией 186 кэВ используется для стабилизации Рис. Исходный и обработанный усиления спектрометрического тракта, т.к. блок спектры излучения детектирования размещен в технологическом технологического раствора растворе с переменной температурой. Все расчеты и отображение полученной информации осуществляется персональным компьютером по специальной программе.

Для применения прибора «Ява» в условиях повышенного радиационного фона самих технологических растворов ОАО «СХК» к блоку детектирования прикрепляется незначительное (~200 мг) количество порошка урана среднего обогащения. При этом искомый пик с энергией 186 кэВ в обработанном спектре уверенно определяется даже в водно-хвостовых растворах с нулевым содержанием U235. Дополнительная статистическая погрешность при этом не более 20% от основной погрешности измерения. Кроме этого, специально для ОАО «СХК», было доработано программное обеспечение прибора «Ява» с целью учесть влияние набора в левом пике с энергией ~ 90 кэВ на набор в пике с энергией 186 кэВ. Доработанные приборы «Ява» успешно эксплуатируются в реальных заводских условиях ОАО «СХК» более года.

ЭКСТРАКЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛИФОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИТОВ НА ОСНОВЕ ND-FE-B Макасеев Ю.Н., Каменева О.В., Цыганенко О.С.

Северский государственный технологический институт, 636036, г. Северск Томской обл., пр. Коммунистический, В настоящее время на Сибирском химическом комбинате при научном сопровождении СГТИ в плане развития конверсии ядерно-химического комплекса создано производство по получению до 50 тонн магнитных сплавов или лигатур в год по фторидной технологии и от 2 до 10 тонн высокоэнергетических постоянных магнитов (ВЭПМ) на основе Nd-Fe-B, успешно конкурирующее с отечественными производителями магнитных материалов.

Для создания рентабельного производства его необходимо обеспечить дешевым редкоземельным сырьем: оксидами неодима, самария, тербия и диспрозия. Источником этого сырья могут быть шлифотходы магнитного производства отечественных и зарубежных предприятий.

В силу специфики получения магнитов методом порошковой технологии появляется значительное количество отходов (от 10 до 40%), содержащих РЗЭ. По содержанию РЗМ шлифотходы наиболее “богатые” отходы в технологии производства магнитов, но по массе они занимают относительно небольшой объем. Они представляют собой достаточно сложное сырьё, включающее в себя металлическую фазу, оксиды РЗМ и железа, примеси от абразивного инструмента (Al2O3, SiC), а так же остатки смазывающе-охлаждающей жидкости - эмульсия минеральных масел и воды.

Существующие способы переработки подобного вида сырья не вписываются в основное производство Сибирского химического комбината (СХК). Проблема переработки бор-содержащих отходов на СХК может быть решена с использованием "мокрых" технологических схем, достоинство которых состоит в концентрировании редкоземельных металлов путем отделения бора, железа (полного или частичного) и лимитирующих примесей, таких как Ni, Cr, Al, Si, Cu и других.

Предлагаемая экстракционно-фторидная технология переработки шлифотходов (рисунок 1) позволяет регенерировать чистые РЗЭ и железо и использовать их для получения более дешевых, чем на мировом рынке сплавов, магнитов и изделий из них в России, продавать сплавы и магниты за рубеж и завоевать тем самым нишу в мировом производстве высокоэнергетических постоянных магнитов, утерянную нами в настоящее время.

Рис. 1 – Экстракционно-фторидная схема переработки шлифотходов В настоящее время эта технология прошла опытно-промышленные испытания на двух предприятиях: ОАО "Уралредмет" (г. Верхняя Пышма) и Сибирском химическом комбинате (г. Северск Томской обл.), в результате чего была получена партия фторида неодима, отвечающего требованиям по чистоте для магнитных материалов и партия оксида железа.

ПРОГНОЗ ВРЕМЕН ПОЛУРАСПАДА ИЗОТОПОВ ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА Колесников А.А.

Сибирский филиал научно – исследовательского института неорганического института имени А.А. Бочвара, 636036, г. Северск Томской обл., ул.Лермонтова, Неудачные попытки синтеза изотопов 118 химического элемента путем бомбардировки ионами Ca48 мишени из Cf252 требуют аналитической оценки времен полураспада изотопов синтезируемого элемента.

При синтезе нуклидов ускорительным методом необходимо превышение энергия, бомбардирующего иона над пороговой энергией реакции для преодаления кулоновского барьера. В данном случае превышение составляет 60 ± 5 МэВ. В таблице 1 приведены расчетные Ca значения кинетической энергии ионов с учетом преодоления кулоновского барьера без туннелирования.

Таблица (293 296) (297 299) (300 302) 118X 118Х 118Х 245 ± 10 МэВ. 265± 15 МэВ 295± 15 МэВ По экстраполяционной оценке – стабильными изотопами элемента должны являться нуклиды с атомными числами 308 312. Изотопы 118 элемента с массовыми числами менее 300 имеют время – полураспада менее секунды.

При слиянии ядер Са48 и Cf из составного ядра выбрасываются свободные нейтроны, уносящие избыточную энергию. Каждый вылетевший нейтрон может уносить с собой до 15 МэВ. По этой причине для выноса избыточной энергии минимальное число выбрасываемых из составного ядра нейтронов долно быть не менее 4. Максимальное число выбрасываемых нейтронов равно 8, т.к. при большем их числе время – распада, получаемого нуклида составляет менее микросекунды. Времена – и – полураспадов нуклидов 118Х292 118Х296 приведены в таблице 2.

Таблица 292 293 294 295 МАССОВОЕ ЧИСЛО 118 изотопа 10-4 10-3 10-2 10-1 10- Время – полураспада, сек.

10-5 10-4 10-3 10-4 10- Время – полураспада, сек.

Идентификация 118 элемента производится по его – распаду и распаду его дочерних нуклидов. Более быстрый – распад существенно снижает вероятность возможности – распада. Максимальную вероятность образования имеет изотоп с атомным числом 292, а минимальнк\ую – изотоп 296.

Время спонтанного деления для рассматриваемых изотопов максимально при массовом числе 296 и сокращается при его уменьшении.

Время полураспада наиболее стабильного из рассматриваемых изотопов – нуклида 296 около одной секунды. При неполном удалении избыточной энергии, которая требуется для преодаления кулоновского барьера, время полураспада при делении сокращается на три порядка на каждый избыточный МэВ энергии.

Проблемы, связанные с малостью времен полураспада изотопов химического элемента требует изменения и доработки существующих ускорительных методик синтеза новых элементов.

Синтез изотопов с массовыми числами более 296, которые должны иметь секундные величины полураспадов и более легко регистриркемые возможен при снижении избыточной энергии Са48 (60 МэВ), но при этом из – за необходимости туннелирования для преодаления кулоновского барьера существенно снижается сечение реакции (вероятность слияния ядер).

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА ПЛАТИНЫ, ПАЛЛАДИЯ И ЗОЛОТА Агеева Л.Д., Салтан М.Н.

Северский государственный технологический институт, 636036, Томская область, г. Северск, пр. Коммунистический, Отличительной особенностью металлов платиновой группы и золота является то, что эти металлы очень неравномерно распределены по анализируемой пробе и их содержание в минеральном сырье находится в пределах 10-7 – 10-3 %. При анализе сложных рудных объектов особенно эффективно применение методов, позволяющих одновременно определять группу благородных металлов. Таким условиям удовлетворяет метод многоэлементного рентгенофлуоресцентного анализа (РФА). Использование РФА позволяет существенно ускорить определение платины, палладия и золота, не уступая в точности результатам других физико-химических методов.

При всех достоинствах РФА (экспрессность, универсальность, минимальная трудоемкость) чувствительность метода не позволяет обнаружить Au, Pt и Pd в рудах. Сорбционное концентрирование на активированном угле решает эту проблему [1]. Кроме того, приведение пробы к общей матрице позволяет анализировать различные по исходному составу образцы. Разработана методика одновременного определения платины, палладия и золота в рудах рентгенофлуоресцентным методом анализа, без предварительного отделения их друг от друга. Построены градуировочные графики зависимости аналитического сигнала Au, Pt и Pd от их концентраций в растворе [2]. Для проверки правильности и точности определения методом введено-найдено проведена серия экспериментов на стандартных образцах – никелевых и медных концентратах с известным содержанием благородных металлов. Полученные результаты анализов были обработаны с использованием методов математической статистики.

Показано, что суммарная относительная погрешность стадий сорбции и РФА не превышает 18%. Предел обнаружения оценивался по 3 критерию.

Нижняя граница определяемых содержаний платины, палладия и золота с данным Sr оценивали по образцам, содержащим различные количества этих металлов в пробе. Изучены диапазоны определяемых содержаний в рудах:

для Au 1210-5 – 2510-2%;

для Pt 210-5 – 310-2%;

для Pd 810-3 – 0,3%.

Максимальное значение показателя сходимости составляет: сход, = 9%, а показателя воспроизводимости восп, = 26%. Эти значения считаются приписанными методике [3].

Результаты анализа руд месторождений «Бакырчик» и «Олимпиада» в сравнении с найденными нормативами внутрилабораторного оперативного контроля показали, что сходимость, воспроизводимость и контроль точности результатов анализа следует признать удовлетворительными.

ЛИТЕРАТУРА 1. Агеева Л.Д., Колпакова Н.А., Ковыркина Т.В., Буйновский А.С. Оценка механизма и кинетики сорбции платины, палладия, золота активированным углем из хлоридных сред, облученных ультрафиолетом //Журн. аналит. химии – 2001. –Т № 2. –С. 157-160.

2. Буйновский А.С., Колпакова Н.А., Агеева Д.Д., Ковыркина Т.В. Одновременное рентгенофлуоресцентное определение платины, палладия, золота и родия в медном и никелевом концентратах //Изв. вузов серия «Физика». –2000. – Т 43. № 4. –С. 50-53.

3. Агеева Л.Д. Дисс......канд. хим. наук. Томск: Томский политехнический университет, 2001. 143 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА ПАЛЛАДИЯ, ОСАЖДЁННОГО НА ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТА, ПРИ ПОМОЩИ УГОЛЬНО-ПАСТОВОГО ЭЛЕКТРОДА Житкова В.С., Жидкова И.А., Ковыркина Т.В.

Северский государственный технологический институт, 636036, Томская область, г. Северск, пр. Коммунистический, Активированные угли селективно способны извлекать Au, Pt, Pd из растворов сложного состава. Концентрирование проходит в несколько стадий [1-2]: 1) ионообменная сорбция: комплексные анионы благородных металлов обмениваются на поверхностные группы активированных углей;

2) смещение электронной плотности от атома углерода к атому сорбированного благородного метала;

3) и, как крайняя стадия этого процесса, возможность восстановления ионов благородных металлов за счет электронодонорных свойств углеродных сорбентов.

Существует возможность приготовить угольно-пастовый электрод (УПЭ) из углеродного сорбента и определять содержание благородных металлов методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Однако, активированный уголь непригоден для приготовления УПЭ, для этого требуются специальные, чистые и непористые материалы, такие как спектрально чистый графит. Механизм концентрирования благородных металлов графитом не изучен и должен отличаться от механизма концентрирования на БАУ, поэтому задачей исследований было изучение механизма концентрирования благородных металлов из растворов на спектрально чистом графите на примере палладия.

Сорбцию проводили из 10 мл стандартного солянокислого раствора палладия различной концентрации на спектрально чистом графите в присутствии металлического цинка в качестве восстановителя.

Концентрирование проводили в статических условиях. По окончании опыта раствор фильтровали. Количество палладия, оставшегося в растворе после сорбции, определяли методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).

Сорбент исследовали двумя методами анализа: при помощи рентгено флуоресцентного анализа (РФА) определяли общее количество Pd в фазе сорбента, методом ИВ с применением угольно-пастового электрода (УПЭ) определяли фазовый состав осаженного палладия.

Для определения фазового состава палладия использовали УПЭ, заполненный пастой, приготовленной из порошка графита, полученного в процессе сорбции, и силиконового масла. УПЭ использовали в качестве рабочего в электрохимической ячейке. Изучали поведение такого электрода в области потенциалов окисления палладия (Е=+0,1…+0,9В). При Е=0,4В наблюдали пик окисления палладия. Его высота зависит от концентрации восстановленной (металлической) формы Pd на графите. Общее количество ионных и восстановленных форм палладия можно обнаружить, используя операцию предварительного электрохимического восстановления при потенциале – 0,7 В. При этом сорбированные ионы восстанавливается до металлического состояния. Затем потенциал повышают и снимают кривую электрохимического окисления.

Присутствие на поверхности сорбента ионной и металлической форм Pd говорит о стадийном восстановлении палладия: сорбция на поверхности графита и дальнейшее его восстановление.

ЛИТЕРАТУРА 1. Тарасенко Ю. А., Багреев А. А., Яценко В. В.//Журн. физ. химии. 1993. Т. 67. №11.

с. 2328 – 2332.

2. Тарковская И.А., Тихонова Л.П., Томашевская А.Н.//Укр. хим. журн. 1995. Т. 61. №6.

с. 93 — 98.

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ ФТОРИД ИОНОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОДАХ ТЕПЛОВЫХ И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Карелин В.А., Микуцкая Е.Н.* Северский государственный технологический институт, 636036, г.Северск Томской обл., пр. Коммунистический, * Сибирский химический комбинат, 636070, г. Северск Томской обл., ул. Ленина, Надежность и безаварийность работы как тепловых (ТЭС), так и атомных электростанций (АЭС) зависит от качества очистки водного теплоносителя. Одним из основных параметров, определяющих качество теплоносителя, является концентрация хлорид (Cl–) ионов, которая не должна превышать значения 100 мкг/дм3, а значение 150 мкг/дм3 является аварийным [1–2]. Ранее выполненные исследования [3–4] показали, что F––ион в водных средах в 10 раз сильнее влияет на коррозию оборудования, чем Cl––ион.

Нами предложен потенциометрический метод определения концентрации F––ионов и исследована метрология фторидселективного электрода в диапазоне 10–4–10–7 моль/дм3 F––ионов, а также изучено влияние состава и концентрации фонового электролита на метрологию электрода.

Результаты выполненных исследований представлены в табл. 1. Из них следует, что OH– изменяют отклик электрода, если отношение [OH–]:[F–] в растворе выше, чем 1:10. Поэтому выбор фонового электролита – одна из главных задач при разработке потенциометрического метода анализа.

Показано, что фторидселективный электрод в диапазоне концентраций F––ионов 10–4–10–7 моль/дм3 имеет удовлетворительные метрологические характеристики, а данный метод может быть использован для определения микроконцентраций F––ионов в технологических водах ТЭС и АЭС.

Табл.1 Влияние концентрации фонового электролита и гидроксида аммония на метрологические характеристики фторидселективного электрода Концентрация F– Квадратическое Состав Э.д.с., Градиент, –ионов, отклонение фонового E, мВ, мВ CF–, моль/дм3 s, мВ электролита 10–4 263 1,3 0, 10–5 314 1,3 51 моль/дм 10–6 354 1,6 40 уксусная 10–7 374 1,6 20 кислота 0, 10–4 257 1, моль/дм 10–5 307 1,6 CH3COOH+ 10–6 346 1,8 200мкг/дм 10–7 364 2,0 NH4OH 0, 10–4 253 0, моль/дм 10–5 305 1,3 CH3COOH+ 10–6 347 1,5 400мкг/дм 10–7 363 2,7 NH4OH ЛИТЕРАТУРА 1. Деркасова В.Г., Карелин В.А. Потенциометрический анализ технологических вод ТЭС и АЭС. – М.: Энергоатомиздат,1992.


2. Ядерная технология: Учеб. пособие для вузов / Под общ. Ред. И.Д. Морохова.– Карелин В.М.: Атомиздат, 1979.

3. Разработка физико–химических средств исследования путей миграции и накопления фторидов и других коррозионно–агрессивных примесей во втором контуре АЭС с ВВЭР. Разработка основ лабораторной экспресс–методики определения фторид–ионов:

Отчет о НИР (промежуточ.)/Всерос. Науч.–исслед. и проектный ин–т энергетич.

Технологий (ВНИПИЭТ), г. С–Петербург;

Руководтель проф. В.Г. Деркасова.

4. Карелин В.А., Иванова И.В. Непрерывный автоматический контроль концентрации F–– ионов в технологических водах АЭС / Доклад на научно–технической конференции, посвященной 40–летию Северского технологического института ТПУ, 17-20 марта 1999 г.

ФТОРИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛИБДЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ Карелин В.А., Петракова О.Г., Ковалев С.В.* Северский государственный технологический институт, 636036, г.Северск Томской обл., пр. Коммунистический, * Сибирский химический комбинат, 636070, г. Северск Томской обл., ул. Ленина, Бурное развитие автомобиле-, самолето- и ракетостроения потребовало разработки и применения новых материалов – жаропрочных, коррозионностойких, легких сплавов и керамических материалов на основе оксидов, нитридов и карбидов молибдена.

Из всех известных минералов молибдена наиболее существенное промышленное применение имеет молибденит (MoS2). Используемые в промышленности способы переработки молибденита многостадийны, сложны в аппаратурном оформлении из-за низких скоростей реакций взаимодействия с реагентами и высокой коррозионной активности применяемых сред.

На наш взгляд, более прогрессивным и перспективным способом переработки молибденита является фторидный способ, основанный на взаимодействии молибденита с элементным фтором по реакции [1]:

MoS2 + 6F2 = MoF6 + 2SF6.

Образование различных продуктов фторирования объясняется изменением соотношения твердой и газовой фаз в зоне реакции. Скорость взаимодействия молибденита со фтором определяется температурой, парциальным давлением фтора и физико–химическими характеристиками исходной твердой фазы.

Для осуществления процесса фторирования перспективнее всего использовать аппараты "кипящего" слоя, а также реакторы факельного типа (пламенные реакторы), в которых процесс фторирования протекает в газовзвеси [2]. Схема экспериментальной установки с аппаратом "кипящего" слоя изображена на рис.1.

Сдувка Жидкий N Сдувка Воздух Газовая Жидкий N 2 фаза 5% NaOH 7 6 Воздух Анодный газ Рис.1–Аппаратурно-технологическая схема установки с реактором кипящего слоя:

1 – реактор "кипящего слоя", 2 – металлокерамические фильтры, 3 – сетка, 4 – термопара, 5 – шайба расходомерная, 6 – компрессор для подачи F2, 7,8,9 – ротаметр, вентиль и компрессор для подачи сжатого воздуха в рубашку реактора, 10 – конденсатор, 11 – абсорбционная колонна, 12 – емкость NaOH, 13 – насос.

Для практически полного перевода MoS2 в летучие фториды в реакторе “кипящего” слоя достаточно 30 мин.;

выход MoF6 99% мас.

Таким образом, при фторировании молибденита в "кипящем" слое показано, что этот процесс протекает с достаточно высокой скоростью и данный аппарат может быть положен в основу при создании промышленного производства.

ЛИТЕРАТУРА 1. Карелин В.А., Карелин А.И. Фторидная технология переработки концентратов редких металлов. -Томск: Изд-во НТЛ, 2002, ISBN 5-89503-127. -184 с.

2. Карелин А.И., Карелин В.А., Раков Э.Г. Молибденитовый концентрат – исходное сырье для получения чистых материалов фторидным способом. // Тез. докл. Х Симпозиума по химии неорг. фторидов, 9–11 июня 1998 г. – М., 1998. – С. 74.

СИНТЕЗ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СУПЕРТОНКИХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПОРОШКОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ Карелин В.А., Ким Е.П., Юферова А.П.* Северский государственный технологический институт, 636036, г.Северск Томской обл., пр. Коммунистический, * Сибирский химический комбинат, 636070, г. Северск Томской обл., ул. Ленина, Современные отрасли промышленности предъявляют высокие требования к конструкционным материалам для изготовления изделий. К таким требованиям, которые не могут обеспечить металлы и сплавы, относятся: высокая химическая стойкость, жаропрочность и жаростойкость изделий при высоких механических и термических нагрузках, малая удельная плотность, низкая себестоимость и экологически чистая технология их производства. Этим требованиям отвечают конструкционные керамические материалы.

Традиционно карбид кремния (SiC) получают в промышленном масштабе методом Ачесона [1] из диоксида кремния по реакции:

SiO2 + C 2000 SiC + CO + CO2. (1) С В практике получения высококачественной конструкционной керамики рекомендуется использовать чистые гомогенные порошки тонкодисперсного (субмикронного), монофракционного состава с равноосной формой частиц, обладающих одинаковой активностью к спеканию. Авторами настоящей работы предложена принципиально новая технология синтеза высококачественных супертонких конструкционных порошков карбида кремния [2], схема которой приведена на рис.1.

Синтез SiC проводят в вакуумной электропечи из исходных элементов – кремния и пиролитически полученного при 1300 – 1600°C по реакции:

1300 1600 0 С Si(тв) + С(тв) SiС(тв) + Q.

(2) Исходный металлургический кремний марок Кр-00, Кр-0, Кр-1 и Кр- Отмывка от примесей в смеси неорганических кислот Отмытый от примесей порошок кремния d ср 100 мкм Тонкое измельчение, механическая активация и классификация по фракциям Механически активированные порошки кремния d ср 0,5 мкм, d ср 1,0 мкм, d ср 5,0 мкм Синтез карбида и нитрида кремния, N С 3H t = 1300-16000C Карбид (SiC) и нитрид (Si 3 N 4 ) кремния Рис. 1. Принципиальная технологическая схема производства по выпуску супертонких порошков карбида (SiC) и нитрида (Si3N4) кремния Предложенная технология позволяет получать высококачественные супертонкие порошки карбида кремния с содержанием SiC 99 % мас. и средним размером частиц d 95 1,0 мкм.

ср ЛИТЕРАТУРА 1. Тонкая техническая керамика. / Под ред. Х. Янагида. / Япония, 1982: Пер. с японск.

М.: Металлургия, 1986.

2. Патент 2156220 РФ, МКИ7 С 01 В 33/00, 31/36, 21/068. Способ получения раствора металлического кремния, способ получения металлического кремния из раствора и металлический кремний, полученный на основе этих способов, способ получения керамических материалов и керамический материал, полученный на основе этого способа / А. И. Карелин, В. А. Карелин, Д. А. Трубин, А. Г. Чернышев (Россия). – № 99110318;

Заяв. 26.05.99;

Опубл. 20.09.00, Бюл. № 26;

Приоритет 26.05.99.

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИОКСИДА УРАНА Пономарев А.П., Суханов А.Г.

ОАО "МСЗ",г. Электросталь, ул. К.Маркса, В настоящее время диоксид урана широко применяется в качестве ядерного топлива в легководных реакторах и большинстве тяжеловодных.

Порошок двуокиси урана считается идеальным, если он состоит из малых частиц правильной формы и имеет минимальное количество адсорбированных газов. В свою очередь концентрация адсорбированных молекул определяется химическим потенциалом поверхности, величина которого зависит от технологического процесса изготовления порошка. В то же самое время химический потенциал поверхности влияет на процессы транспорта носителей заряда в порошках двуокиси урана [1]. Для исследования электрофизических свойств диоксида урана были изготовлены измерительные ячейки, куда запрессовывали порошок и проводили измерения вольт-амперных характеристик в режимах: гальваностатическом, вольтстатическом и динамическом в среде сухого и влажного азота.

Рис. 1. Динамическая вольт-амперная характеристика для влажного (1) и сухого (2) порошка.

Отклонение кривых 1 и 2 от образца к образцу составляет 12-15%. Вид зависимостей остается постоянным на всех исследуемых образцах.

Авторы убеждены, что отклонение связано с различной газопроницаемостью образцов. Газовый поток омывает частицы порошка по диффузионному механизму. Межзерновая диффузия газа всегда будет приводить к разной величине поверхностей, учавствующих в проводимости, т.к. в общем случае работает стохастическое распределение по форме и размерам частиц порошка. Об этом свидетельствует и временная зависимость тока через образец при подаче сухого и влажного азота.

Совокупность экспериментальных результатов позволяет констатировать следующее:

- процесс транспорта носителей заряда идет по поверхности и определяется свойствами поверхности зерен.

- процессы адсорбции-десорбции газа на поверхности порошка дает доминирующий вклад в электрофизические свойства диоксида урана.

Выводы: экспериментальное исследование электрофизических свойств диоксида урана в зависимости от технологии процесса а) позволяет изучать функциональные свойства порошков оксидов урана, б) разработать метод оценки среднего размера зерна и концентрацию адсорбированного газа.

ЛИТЕРАТУРА 1. Власов В.Г., Жуковский В.М., Ткаченко Е.В., Бекетов А.Р. Кислородные соединения урана. -М.: Атомиздат, 1972.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ ND-FE МЕТОДОМ ГИДРИРОВАНИЯ Карташов Е.Ю., Догаев В.В., Петров А.А., Ещев В.А.

Северский государственный технологический институт, 636036, г. Северск, пр. Коммунистический 65, may@ssti.ru Лигатура состава Nd-Fe применяется для производства постоянных магнитов с наибольшей коэрцитивной силой и максимальной магнитной энергией. Для данного производства необходим размер частиц лигатуры диаметром порядка нескольких сотен нанометров. Механическим измельчением прочной и твердой лигатуры такой порошок получить практически невозможно.

В последнее время в магнитном производстве для измельчения магнитных сплавов Nd-Fe-B используется метод гидрогенизациионной диспропорционированной десорбции и рекомбинации (HDDR).

Редкоземельные интерметаллидные соединения обратимо поглощают значительные количества водорода, и в зависимости от температуры и давления водорода, формируется тройной гидрид R-ТМ-Н или раствор (где R представляет редкоземельный материал и ТМ - 3d переходный металл).

Подвергнутый отжигу в вакууме при подходящей температуре, R-H гидрид будет десорбировать водород, формируя основной элемент R, который затем сразу же рекомбинирует с другими компонентом и производит исходный интерметаллидный сплав.

Так как основную роль при измельчении магнитных сплавов методом HDDR играет редкоземельный металл, а в лигатуре Nd-Fe содержится до 80 и более процентов неодима измельчение последней с помощью гидрирования не будет представлять затруднений. В докладе приводятся результаты исследований процесса гидрирования лигатуры РЗМ-Fe различного состава.

Исследования проводились с целью установить влияние температуры и давления водорода в реакторе на скорость процесса гидрирования. Схема экспериментальной установки представлена на рисунке 1.

A-7 A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A- A- Вода (охл.) Вода (охл.) 1 2 3 4 7 5 8 1 – вакуумный насос;

2 – диффузионный насос;

3 – генератор водорода;

4,5 – реактора с измельчаемым материалом;

6 – баллон с никелидом лантана;

7,8 - шахтные электропечи;

9 – мановакууметр;

В – 1…8 запорные вентили Рис. 1 - Аппаратурная схема установки гидрирования-дегидрирования РЗМ содержащих лигатур В качестве источника водорода использовали никелид лантана.

Исследования проводили в реакторе из нержавеющей стали. Масса навески составляла 3-5 грамм по лигатуре. Давление изменялось в диапазоне 1-2, атм. Температура в реакторе варьировалась в интервале 100-300 оС.

Установлено, что зависимость степени гидрирования лигатуры имеет выраженный индукционный период, уменьшающийся с увеличением давления водорода. Увеличение температуры в реакторе и давления водорода ведут к росту скорости гидрирования. Предварительные расчеты показывают, что процесс гидрирования лигатуры проходит практически нацело, при этом гидрированию подвергается только редкоземельный компонент.

ОБЗОР МЕЖДУНАРОДНОГО И РОССИЙСКОГО РЫНКА И СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ Фиськов А.А., Макасеев А.Ю.

Северский государственный технологический институт, 636036, г. Северск, пр. Коммунистический 65, may@ssti.ru Редкоземельная промышленность России, на наш взгляд, находится, к сожалению, в начальной стадии своего развития. Это вызвано тем, что после распада Советского Союза основные заводы-производители редкоземельной продукции оказались за пределами России.

Непосредственно в России до 1991 г. выпуском редкоземельной продукции занимались четыре специализированных предприятия:

Ловозерский ГОК (ЛГОК;

производство лопаритового редкоземельного концентрата);

Соликамский магниевый завод (СМЗ;

переработка лопаритового концентрата до плава хлоридов РЗМ);

Пышминский опытный завод (ПОЗ;

переработка плава хлоридов);

Московский завод полиметаллов (МЗП;

переработка нитратных растворов Приднепровского химического завода). ПОЗ не может производить требуемое количество редкоземельных продуктов из-за недостатка производственных мощностей. На МЗП из-за отсутствия необходимого сырья производство редкоземельной продукции прекращено. В настоящее время Россия не имеет полного развитого цикла редкоземельного производства, начиняя с добычи сырья и кончая выпуском готовых продуктов. В то же время на территории РФ находятся богатейшие минеральные источники редких земель. Основными сырьевыми источниками РЗМ в России являются:

лорпарит (Кольский полуостров, Мурманская обл.), апатит (п-ов Мангышлак, Казахстан), монацит, комплексные руды Томтора (Якутия), иттрий-ортитовая руда (месторождение «Богатырек» в Кемеровской обл.), эвдиалит (Ловозерский массив), ксенотим (республика Коми).

Расклад же на мировом рынке РЗЭ таков. Крупнейший производитель РЗЭ — Китай: около 15 тыс. т. в год. К поставщикам традиционно относятся США, Индия, Австралия и Норвегия. Активные попытки для выхода на мировой рынок предпринимают развивающиеся страны — Малайзия, Венесуэла, Заир.

Промышленность стран-лидеров этой отрасли отличается высокой монополизацией, венчурные предприятия создаются лишь для реализации отдельных проектов. Это говорит о том, что РЗ-продукция приобретает характер стратегической, и контроль за рынком такой продукции государства осуществляют, сконцентрировав ее производство в руках ограниченного числа компаний. В США сильные позиции занимает корпорация "Моликорп", во Франции — "Рон-Пуленк", в Китае значительную часть рудников контролирует Корпорация цветных металлов КНР. Крупнейшим потребителем РЗЭ являются США — свыше 8 тыс. т. в год. Потребности Китая находятся пока на уровне 5500 6000 тонн, столько же необходимо для высокотехнологичной промышленности Японии, лишенной собственного ископаемого сырья. Однако, имея примерно один уровень потребления, эти страны различаются по его структуре. В США львиная доля идет в нефтехимию (катализаторы для крекинга нефти). Япония 70% ввозимых РЗЭ направляет на производство материалов спецприменения, лидирует она также и по потреблению РЗЭ в электронике (до 20% общего потребления). В Китае РЗЭ используются в магнитной промышленности, металлургии, а применение на высоковольтных линиях электропередач кабеля из сплава магний алюминий с добавками РЗЭ экономит 260-370 долл. в год на 1 км линии. В России же около 33 % - нефтехимическая промышленность, 27% потребляемых РЗЭ идет на производство магнитов, ядерная техника, стекло, керамика, 22% - металлургия, 18 % - оптическая промышленность.

ЛИТЕРАТУРА 1. Состояние и перспективы развития редкоземельной промышленности России.

Косынкин В.Д., Шаталов В.В., Макаров В.И..// Металлы №1, 2001, 31-42 с.

2. Редкие земли на Российских просторах. Ред. В.Семенцов // газета BMN № 10, 1995, 6 с.

3. Мал скандий, но очень дорог. Ред. В.Семенцов // газета BMN № 10, 1995, 6 с.

ПЕРЕРАБОТКА НЕКОНДИЦИОННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА (ТАБЛЕТКИ UO2) ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Хохлов В.А., Фиськов А.А., Макасеев А.Ю.

Северский государственный технологический институт, 636036, г. Северск, пр-т Коммунистический 65, may@ssti.ru Использование плазмохимических процессов в ядерно—химических технологиях общеизвестно. Плазмохимические реакторы зарекомендовали себя там, где требуется высокая производительность и высокая мгновенная концентрация энергии. Так, с помощью плазмохимического гидролиза можно эффективно проводить процессы разложения нитратов и аксалатов урана, получение смешанного топлива и т.д. Плазмохимические реакторы нашли своё применение и при переработке отходов ядерно—топливного цикла.

Примером может служить плазмохимический пирогидролиз отвального гексафторида урана.

В настоящее время в СГТИ разрабатывается технология переработки некондиционных топливных таблеток. Топливные таблетки представляют собой прессованный порошок мелкодисперсного диоксида урана UO2.

Готовая таблетка должна обладать строго определёнными геометрией и физико-механическими характеристиками. Некондиционные таблетки (10— 15 % от объема производства) бракуются и отправляются на переработку.

Традиционно некондиционные таблетки UO2 регенерировали следующим образом: подвергали растворению в азотной кислоте, осаждению или выпариванию урансодержащих солей, их прокалке до оксидов и измельчению до требуемого гранулометрического состава. Процесс не лишён недостатков, аппаратурно сложен и растянут во времени. Мы же предлагаем использовать для прокалки плазмохимический реактор, что позволит качественно и количественно изменить показатели существующей технологии переработки.

Некондиционные таблетки измельчают в дезинтеграторе и растворяют в азотной кислоте. Полученные нитратные растворы подвергают плазмохимической денитрации в восстановительной среде, для создания которой в исходный нитратный раствор добавляют спирт. Для денитрации рекомендуется использовать плазмохимический реактор с тремя плазмотронами. Это позволит повысить стабильность плазмы и степень превращения продуктов. Основная реакция — UO2(NO3)2.xH2O NO + NO + UO2 + 3/2O2 протекает в верхней части плазмохимического реактора, а в нижней части происходит охлаждение продуктов. Разделение пылегазовой смеси проводят в циклоне и на металлокерамических фильтрах. При этом образуется ультрадисперсный порошок UO2, пригодный для прессования новых топливных таблеток. Сбросные газы поступают в орошаемую водой колонну для улавливания NO и NO2. Образующаяся азотная кислота попадает в сборник и может быть использована повторно. Далее газовая смесь поступает в скруббер для нейтрализации остаточного количества NO.

В качестве насадки скруббера используется пористый SiO2, насыщенный раствором мочевины. После нейтрализации газовая смесь, состоящая из N2, CO2 и H2O через фильтр Петрянова выбрасываются в атмосферу.

Таким образом, предлагаемая технология переработки некондиционных топливных таблеток UO2 плазмохимическим методом достаточно проста. А процесс разложения протекает в небольшом аппарате за очень короткое время. Технология компактна и проста в обслуживание.

Единственный на наш взгляд недостаток — большая энергоёмкость плазмотронов, которая, однако, может быть снижена путём использования современного плазмохимического оборудования.

ЛИТЕРАТУРА 1. Галкин Н.П., Зайцев В.А., Серегин М.Б. Улавливание и переработка фторсодержащих газов. - М.: Атомиздат, 1975. - 240 с.

2. Раков Э.Г., Тесленко В.В. Пирогидролиз неорганических фторидов.- М.: Энергоиздат, 1987. - 152 с.

МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ РАСПЛАВА KF·nHF Беляев В.М.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.