Technology for the Nondestructive Reprocessing of Sodium Iodide Technogenic Solutions into a Charge for Single Crystal Growth

Б. Гриньов; В. Чергинець; Т. Реброва; Т. Пономаренко; А. Варич; В. Таранюк; Н. Реброва; О. Гриппа; О. Ребров

doi:10.15407/scine19.01.063

Автор(и)

Б. Гриньов Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0003-1700-0173
В. Чергинець Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-2308-8979
Т. Реброва Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-0077-3252
Т. Пономаренко Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0003-1809-3877
А. Варич Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0003-4114-0563
В. Таранюк Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0001-6626-2642
Н. Реброва Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-7536-2642
О. Гриппа Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-2429-2955
О. Ребров Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-3105-8550

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine19.01.063

Ключові слова:

йодид натрію, техногенні розчини, неруйнівна переробка, масова кристалізація

Анотація

Вступ. Виробництво монокристалів на основі йодиду натрію супроводжується накопиченням значної кількості рідких залишків-відходів. Для повернення цінних складових з них у виробничий процес техногенні розчини NaI окислюють для осадження йоду, який спрямовують на синтез йодиду натрію високої чистоти. Однак, частину залишків, найменш забруднену домішками, може бути повернуто в основний технологічний цикл без проміжного виділення йоду, що значно зменшить вартість процесу переробки.
Проблематика. Дотепер не визначено ефективні коефіцієнти очищення розчинів NaI від домішок при обробці гідроксидом барію, карбонатом натрію та в процесі масової кристалізації. Немає даних щодо граничного вмісту домішок у залишках, які можуть бути використані у технологічному процесі неруйнівної переробки.
Мета. Розробка технології переробки розчинів йодиду натрію у високочисту сіль без виділення йоду на проміжних стадіях.
Матеріали й методи. Матеріали: водні розчини залишків кристалів на основі NaI, активне вугілля, гідроксид барію, карбонат натрію; методи: обробка розчинів гідроксидом барію і карбонатом натрію з наступною масовою кристалізацією йодиду натрію.
Результати. Розроблено технологію очищення розчинів NaI гідроксидом барію і карбонатом натрію з наступною масовою кристалізацією солі, яка є більш екологічно безпечною і менш витратною, порівняно з традиційною. Процеси очищення техногенних розчинів йодиду натрію відпрацьовані в лабораторних умовах і на промисловому обладнанні. Оцінено ефективні коефіцієнти очищення при хімічній обробці й масовій кристалізації йодиду натрію. Вміст домішок у солі NaI і сцинтиляційні параметри отриманих з неї монокристалів NaI : Tl задовольняють загальні вимоги
до цих продуктів.
Висновки. Технологію впроваджено на дослідному виробництві Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України. Її може бути застосовано на інших виробництвах, які переробляють залишки йодидів лужних металів.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Balnykh, V. D., Bilov, Yu. P., Boyaryntsev, A. Yu, Vavulistkiy, O. S., Mazurenko, E. A., Ovtchinnikov, A. I., Smirnov, M. M., Cherginets, V. L. (2010). Technology development and organization of manufacturing of iodine- and bromine-containing products in Ukraine. Cycle of works submitted for participation in the competition for the State Prize of Ukraine in science and technology, 2(1), 117 [in Ukrainian].

Styopin, B. D., Gorshtein, I. G., Blyum, G. Z., Kurdyumov, G. M., Ogloblina, I. M. (1969). Methods of obtaining high-pure inorganic substances. Leningrad: Khimiya [in Russian].

Efimov, A. I., Belorukova, L. P., Vasil’kova, I. V., Chechev, V. P. (1983). Properties of inorganic compounds. Leningrad: Khi miya [in Russian].

Wakaki, M., Shibuya, T., Kudo, K. (2007). Physical properties and data of optical materials. Oxford. https://doi.org/10. 1201/9781420015508.

Technical conditions TU 6-09-5455-89. (1989). Extra pure substances for single crystals. Sodium iodide [in Russian].

Technological regulations No 526-85 of manufacturing extra pure sodium iodide. (1985). PO “Khimprom”. Usolye-Sibirskoye [in Russian].

ICSC 1193 — КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ. URL: https://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_version=2&p_card_ id=1193&p_lang=ru (Last accessed: 20.09.2022).

Barium carbonate — Science madness Wiki. URL: http://www.sciencemadness.org/smwiki/index.php/Barium_carbonate (Last accessed: 20.09.2022).

Technological regulations No. 04:2021 of deep purification of sodium iodide solutions. (2021). Institute for Scintillation Materials of NAS Ukraine. Kharkiv [in Ukrainian].