Московский Государственный Университет имени М В Ломоносова Химический

Московский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова Химический Факультет РЕГЕНЕРАЦИЯ ЦИНКА МЕТОДОМ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ Голубев Максим Игоревич Ватрина Анна Сергеевна Отчет по практике в ОАО «ГНЦ НИИАР» Руководители практики: Максимова Наталья Владимировна Кузин Михаил Александрович Димитровград 2012

МГУ им. Ломоносова Актуальность работы В данный момент продолжается разработка новых методов переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и проводятся исследования по улучшению уже существующих методов. Так же ведутся работы по экономической оптимизации применяемых процессов. Одним из таких процессов является регенерация цинка, расплавом которого снимаются оболочки ТВЭЛов для последующей переработки. Данный процесс позволит регенерировать до 99% цинка, позволяя сильно сократить расходы на эту часть процесса переработки ОЯТ. 2

МГУ им. Ломоносова Цель работы Изучение процесса вакуумной дистилляции цинка из сплава на опытной модели перегонного аппарата, исследование состава отогнанного цинка и оставшихся веществ. А так же оценка выгодности такого процесса в производственной схеме. 3

МГУ им. Ломоносова Для осуществления поставленной цели решены следующие задачи: – собрана и изучена литература по отгонке цинка из сплавов; – собрана опытная установка для вакуумной дистилляции; – проведен эксперимент по отгонке цинка; – проведены исследования продуктов дистилляции и оставшихся после отгонки веществ. 4

МГУ им. Ломоносова Схема установки для вакуумной дистилляции цинка 5

МГУ им. Ломоносова Результаты экспериментов по отгонке цинка № эксперимента 1 2 6 Масса до вакуумной дистилляции До дистилляции, г 649, 1 Из них 3, 6 – сталь имитаторов твэлов. 199, 7 Масса продуктов после вакуумной дистилляции Остаток в аппарате, г 260, 5 8, 3 Массовая доля цинка в остатке, % 95, 9 0, 67 Масса цинка в остатке, г 249, 8 0, 056 Отго н, г 404, 8 191, 4 Массовая доля цинка в отгоне, % 96 100 Масса цинка в отгоне, г Примечание 388, 6 Отбор проб: из остатка – 60, 8 г. Состав отгона: смесь цинка и оксида цинка 191, 4 Отбор проб: из остатка 3, 6 г

МГУ им. Ломоносова Обсуждение результатов Таким образом, в результате эксперимента было регенерировано 576, 2 г цинка из начальных 645, 5 г, содержавшихся в сплаве, т. е. 89, 15%. Причем был получен цинк чистотой 98. 019%. С учетом отбора пробы массой 60, 8 г, содержавшей 96% цинка (58, 4 г), могло бы быть восстановлено 98, 2% использованного цинка. Содержание цинка в остатке составило 0, 056 г, т. е. , 0, 0087%. Это говорит о том, что весь цинк из сплава был отогнан.

МГУ им. Ломоносова Выводы – Возможен процесс регенерации цинка вакуумной дистилляцией из его сплава со сталью оболочек твэлов; – Возможно получение таким образом цинка высокой чистоты; – Учтены недоработки опытной модели аппарата, которые в дальнейшем будут исправлены; – Оценена выгода от такого процесса в производственной схеме;