Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

ГИДРОЛИЗ ПРОДУКТОВ КАРБАМИДНОЙ ДЕНИТРАЦИИ АЗОТНОКИСЛЫХ РАФИНАТОВ ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА УРАНА

https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.100-110

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрен азотно-кислотный экстракционный аффинаж урана, существенным недостатком которого является отсутствие технологии утилизации азотной кислоты из рафинатов. В подавляющем большинстве случаев отработанная азотная кислота нейтрализуется щелочным агентом, а нитраты щелочных или щелочноземельных металлов сбрасываются в хвостохранилища. Один из возможных способов обращения с рафинатами – их карбамидная денитрация, сводящая к минимуму непроизводительные потери азотной кислоты. Однако до настоящего времени вопрос эффективного обращения с осадком нитрата мочевины (СО(NH2)2·HNO3) оставался нерешённым.

Изложены результаты исследований, направленных на решение проблемы утилизации нитрата мочевины. Нитрат мочевины может быть переработан в аммиачную селитру посредством кислотного гидролиза мочевины. Предметом исследований был раствор, содержащий 200 г/л нитрата мочевины, и раствор, содержащий 200 г/л нитрата мочевины и 100 г/л азотной кислоты. Процесс изучали в интервале температур 70–150 ºС при атмосферном и повышенном давлениях с использованием автоклава. ИК-спектры продуктов гидролиза нитрата мочевины подтвердили полноту протекания процесса в течение 4 часов при 150 ºС и давлении 30 атм. Введение в реакционный объём эквимолярного количества азотной кислоты увеличивает скорость гидролиза нитрата мочевины в 2 раза и не препятствует полноте его превращения в нитрат аммония. Энергия активации гидролиза нитрата мочевины составляет 28,9 кДж/моль, что сопоставимо с энергией активации ферментативного (уреаза) гидролиза мочевины. Гидролизат нитрата мочевины (нитрат аммония) может быть использован в качестве десорбирующего раствора в процессе сорбционного аффинажа урана при подземном выщелачивании урана. 

Об авторах

Ю. В. Островский
Новосибирский филиал АО «ГСПИ»
Россия

д-р техн. наук, профессор, начальник научно-исследовательского отдела,

д. 2, ул. Б. Хмельницкого, Новосибирск, 630075



Г. М. Заборцев
Новосибирский филиал АО «ГСПИ»
Россия

канд. хим. наук, начальник лаборатории научно-исследовательского отдела,

д. 2, ул. Б. Хмельницкого, Новосибирск, 630075



И. И. Жерин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

д-р хим. наук, профессор, Физико-технический институт,

д. 30, ул. Ленина, Томск, 634050



Н. Б. Егоров
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

канд. хим. наук, Физико-технический институт,

д. 30, ул. Ленина, Томск, 634050



Д. Ю. Островский
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

аспирант,

д. 30, ул. Ленина, Томск, 634050



Список литературы

1. Шевченко, В.Б. Технология урана / В.Б. Шевченко, Б.Н. Судариков. – М.: Госатомиздат, 1961. – 330 с.

2. Жиганов, А.Н. Технология диоксида урана для керамического ядерного топлива / А.Н. Жиганов, В.В. Гузеев, Г.Г. Андреев. – Томск: STT, 2002. – 326 с.

3. Urbanek, V. Study of formation and composition of ammonium urinates [Text] / V. Urbanek, V. Sara, J. Моravec // J. Inorg. Nucl. Chem. – 1979. – V. 41. – № 4. – Р. 537–540.

4. Майоров, А.А. Технология получения порошков керамической двуокиси урана / А.А. Майоров, И.Б. Браверман. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 128 с.

5. Островский, Ю.В. Карбамидная денитрация азотнокислых экстракционных рафинатов [Текст] / Ю.В. Островский [и др.] // Радиохимия. – 2004. – Т. 46. – № 3. – С. 232–235.

6. Пат. 2253161 Российская Федерация, МПК7 G21F9/04, C02F1/54. Способ извлечения азотной кислоты из раствора и обезвреживания осадка нитрата мочевины / Островский Ю.В., Заборцев Г.М., Шпак А.А., Александров А.Б., Сайфутдинов С.Ю., Дробяз А.И., Хлытин А.Л.: заявители и патентообладатели ООО Научно-производственный центр «ЭЙДОС», ОАО «Новосибирский завод химконцентратов». – № 2003113489/06; заявл. 07.05.03; опубл. 27.05.05, Бюл. № 15. – 6 с.

7. Островский, Ю.В. Экстракционный аффинаж концентратов урана с использованием нитрата мочевины [Текст] / Ю.В. Островский [и др.] // Радиохимия. – 2009. – Т. 51. – № 1. – С. 30–32.

8. Пат. 2295168 Российская Федерация, МПК7 G21F9/06, G21C19/42. Способ экстракционного аффинажа урана /Островский Ю.В., Заборцев Г.М., Александров А.Б., Сайфутдинов С.Ю., Дробяз А.И, Хлытин А.Л.: заявители и патентообладатели ООО Научно-производственный центр «ЭЙДОС», ОАО «Новосибирский завод химконцентратов». – № 2005131808/06; заявл. 13.10.05; опубл. 10.03.07, Бюл. № 7. – 7 с.

9. Короткевич, В.М. Экстракционная переработка урансодержащих растворов [Текст] / В.М. Короткевич, Ф.А. Дорда, В.С. Загуменное // Тезисы докладов Второй Российской конференции по радиохимии. – Димитровград 22–26 сентября, 1997. – С. 212–213.

10. Пат. 2114469 РФ МПК7 G21F9/06, G21C19/46 Способ экстракционной переработки урансодержащих растворов / Хандорин Г.П., Короткевич В.М., Дорда Ф.А., Дедов Н.В., Деменко А.А., Белов В.А., Голощапов Р.Г., Загуменнов В.С.: заявитель и патентообладатель Сибирский химический комбинат. – № 97100868/25; заявл. 22.01.97; опубл. 27.06.1998, Бюл. № 18. – 7 с.

11. Gelin, R. Technology of atomic raw materials [Текст] / R. Gelin, Н. Mogard, В. Nеlsоn // Ргос. 2nd United Nations Int. Conf. On Peaceful Uses of Atomic Energy. – Geneva 1-13 september, 1958. – V. 4. – Р. 36.

12. Балахонов, В.Г. Влияние содержания карбамида в азотнокислых растворах урана на аммиачное осаждение полиуранатов аммония [Текст] / В.Г. Балахонов [и др.] //Радиохимия. – 2004. – Т.46. – № 5. – С. 440–443.

13. Емельянов, В.С. Металлургия ядерного горючего / В.С. Емельянов, А.И. Евстюхин. – М.: Атомиздат, 1968. – 482 с.

14. ] Зеликман, А.Н. Металлургия редких металлов / А.Н. Зеликман, Б.Г. Коршунов. – М.: Металлургия, 1991. – 432 с.

15. Шевченко, М.А. Очистка природных и сточных вод от пестицидов / М.А. Шевченко, П.Н. Таран, В.В. Гончарук. – Л.: Химия, 1989. – 184 с.

16. Пат. 2056408 Российская Федерация, МПК6 C07C273/04, B01D3/22. Способ гидролиза мочевины, содержащейся в отработанной воде установок синтеза мочевины, и колонный аппарат для его осуществления / Винченцо Лагана: заявитель и патентообладатель Уриа Казале С.А. – № 92 92004374; заявл. 22.10.92; опубл. 23.10.1991, Бюл. № 1. – 4 с.

17. Пат. 4220635 США, МПК3 C07C126/08, C10L1/08. Catalytic method for hydrolyzing urea / Schell L.P.; заявитель и патентообладатель Olin Corporation. – № US 06/039,231; заявл. 14.05.79; опубл. 2.09. 80. – 6 p.

18. Narayanan Kutty, T.R. Physico-chemical properties of urea nitrate. Part I. Preparation and characterization [Текст] / T.R. Narayanan Kutty, A.R. Vasudeva Murthy // Indian J. Technol. – 1972. – V. 10. – № 8. – P. 305–308.

19. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю.Ю. Лурье –М.: Химия, 1984. – 448 с.

20. Юинг, Г.В. Инструментальные методы химического анализа / Г.В. Юинг. – М.: Мир, 1989. – 608 с.

21. Рябин, В.А. Термодинамические свойства веществ / В.А. Рябин, М.А. Остроумов, Т.Ф. Свит - Л.: Химия, 1977. – 392 с.

22. Абрамова, Г.В. Строение и термохимические свойства амидов и анилидов [Текст] / Г.В. Абрамова, Н.Н. Нурахметов // Вестник КазНУ. Сер. химическая. – 2010. – №1(57). – С. 154–159.

23. Никольский, Б.П. Физическая химия / Б.П. Никольский – Л.: Химия, 1987. – 880 с.

24. Левченков, С.И. Физическая и коллоидная химия. Часть 4. Коллоидная химия. / С.И. Левченков. – Ростов-на-Дону: РГУ, 2004. – 28 c.

25. Пат. 5827490 США, МПК6 C01B21/00, C01C1/08. Method for converting urea to ammonia / Jones D.G.; заявитель и патентообладатель Noell, Inc. – № US 08/598,092; – заявл. 7.02.96; опубл. 27.10. 98. – 18 p.


Для цитирования:


Островский Ю.В., Заборцев Г.М., Жерин И.И., Егоров Н.Б., Островский Д.Ю. ГИДРОЛИЗ ПРОДУКТОВ КАРБАМИДНОЙ ДЕНИТРАЦИИ АЗОТНОКИСЛЫХ РАФИНАТОВ ЭКСТРАКЦИОННОГО АФФИНАЖА УРАНА. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2017;(13-15):101-110. https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.100-110

For citation:


Ostrovsky Y.V., Zabortsev G.M., Zherin I.I., Egorov N.B., Ostrovsky D.Y. HYDROLYSIS OF PRODUCTS OF UREA DENITRATION OF NITRIC ACID RAFFINATE OF EXTRACTION URANIUM REFINING. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2017;(13-15):101-110. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.100-110

Просмотров: 199


ISSN 1608-8298 (Print)