Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,641

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И ДЕЗАКТИВАЦИИ ТОРИЙ-СОДЕРЖАЩИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Кудрявский Ю.П. Черный С.А. Зеленин В.И. Онорин С.А. Рахимова О.В. Киссельман И.Ф. Ряпосов Ю.А. Жуланов Н.К. Дернов А.Ю.
В работе обобщены и систематизированы результаты исследований, испытаний и освоения новых технологических процессов дезактивации и комплексной переработки радиоактивных отходов (РАО) редкометаллического производства, содержащих естественные радионуклиды, дочерние продукты их распада, а также цветные, редкие, рассеяннее, редкоземельные, щелочные и щелочноземельные металлы.

Выполнен комплекс исследовательских работ по определению влияния различных факторов на процессы соосаждения радионуклидов с различными коллекторами, выделению ценных компонентов (ниобий, тантал, редкоземельные металлы и пр.) из радиоактивных растворов, избирательному извлечению скандия, ванадия из сложных по составу растворов, получению неорганических пигментов, сорбентов и катализаторов из дезактивируемых растворов. Наиболее значимые результаты были получены в 2002-2005 г. на ОАО «Соликамский магниевый завод» при обезвреживании и дезактивации различных жидких радиоактивных отходов процесса хлорирования лопаритовых концентратов (титано-ниобатов РЗЭ), содержащих до ~ 0,6% тория, до ~ 0,1% урана и других металлов.

На первом этапе работы был проведен анализ системы образования вторичных РАО, направляемых в ХСО. Обработка массива данных за 30 летний период с использованием методов корреляционного и регрессионного анализа и полученные при этом адекватные математические модели убедительно показали, что вопреки устоявшемуся у специалистов предприятия и сотрудников различных НИИ мнению, основной вклад (≈ 75%) в общую массу вторичных РАО, подлежащих захоронению в ХСО составляют радиоактивные кеки от дезактивации и нейтрализации цеховых обмывочных вод. Столь неожиданный вывод заставил по иному взглянуть на проблему вторичных РАО в целом и привел к необходимости углубленного изучения процессов соосаждения радионуклидов Ra-224, 226 и 228 с различными коллекторами. В результате чего была разработана, испытана и успешно освоена в промышленном масштабе совершенно новая технология дезактивации цеховых обмывочных вод и солевых технологических растворов, насыщенных хлоридами Na, K, Mg, Ca, Fe, Al, РЗЭ и прочих элементов.

В результате промышленных испытаний и освоения технологий было установлено, что по сравнению с ранее существовавшей в течение 30 лет технологией, разработанные Авторами способы и аппаратурно-технологические линии обеспечивают:

  • Сокращение массы вторичных радиоактивных отходов, подлежащих захоронению в хранилища спецотходов (ХСО) в 8 раз, что позволяет увеличить срок эксплуатации ХСО с 2,25 до 18 лет, а это приводит к существенному снижению текущих и капитальных затрат на строительство ХСО и энергетических расходов при общем уменьшении себестоимости выпускаемой продукции на 1÷1,3% и темпов отчуждения территории под полигоны спецотходов на 6,3 Га в год;
  • Экономию минеральных сырьевых ресурсов на 2,5÷3% за счет утилизации из радиоактивных растворов и сточных вод ценных компонентов - ниобия, тантала, титана, РЗЭ и возврата их в производственный цикл;
  • Существенное до 50% сокращение расходов на реагенты для дезактивации и обезвреживания радиоактивных растворов и сточных вод
  • Суммарный экономический эффект от внедрения и промышленной эксплуатации новой технологии составляет не менее 60 млн. руб. в год при сроке окупаемости затрат на частичную реконструкцию и модернизацию действующего оборудования не более 2 месяцев.

Разработанные Авторами новые способы, методы, устройства технологические и поточные линии, защищенные 36 Патентами РФ, являются унифицированными и могут быть рекомендованы для использования на предприятиях металлургической, химической и атомной промышленности, связанных с добычей и переработкой руд и концентратов, содержащих торий, уран, цветные, редкие, рассеянные и редкоземельные металлы после соответствующей адаптации схем к конкретному количественному и качественному составу отходов производства.

Необходимо особо подчеркнуть, что методы дезактивации растворов и сточных вод от дочерних продуктов распада тория, урана и изотопов радия были разработаны, освоены применительно к очень сложным по составу солевым системам, поэтому следует ожидать, что они могут быть успешно использованы и для других объектов.

В заключение необходимо подчеркнуть, что результаты данной работы убедительно свидетельствуют о том, что использование новых наукоемких технологий в промышленной экологии взамен традиционных и уже устаревших высокозатратных технологических процессов позволяет не только компенсировать все издержки, связанные с обезвреживанием и дезактивацией высокотоксичных отходов, но и дает возможность получать значительный эколого-экономический эффект за счет энерго- и ресурсосбережения.


Библиографическая ссылка

Кудрявский Ю.П., Черный С.А., Зеленин В.И., Онорин С.А., Рахимова О.В., Киссельман И.Ф., Ряпосов Ю.А., Жуланов Н.К., Дернов А.Ю. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И ДЕЗАКТИВАЦИИ ТОРИЙ-СОДЕРЖАЩИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 11. – С. 53-54;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=26441 (дата обращения: 18.10.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.094