СИНТЕЗ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОРАТОВ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ЖИДКИХ ВЫСОКОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ К ВКЛЮЧЕНИЮ В БОРФОСФАТНОЕ СТЕКЛО
2005
РЕМИЗОВ М. Б., БОГДАНОВ А. Ф., ВДОВКИНА И. И., БИРЮКОВА М. А. ...
УДК 621.039.7+666.1.055.3 ...
Ремизов М. Б., Богданов А. Ф., Вдовкина И. И., Бирюкова М. А. (ПО "Маяк") ...
Наиболее разработанным и надежным методом локализации жидких
высокоактивных отходов является их перевод в стеклообразное состояние. На
"ПО "Маяк" процесс остекловывания реализован путем электроварки
фосфатного стекла в печах прямого электрического нагрева, что позволяет все
необходимые компоненты (отходы, флюсующие добавки, восстановитель)
вводить только в жидком виде, исключая из технологии сложные системы сухой
дозировки. ...
В настоящее время совместными усилиями ПО "Маяк", ИФХ РАН, ВНИИНМ
им. А. А. Бочвара разработан состав борфосфатного стекла [1], имеющего
преимущества по сравнению с фосфатным, используемым на ПО "Маяк", а
именно низкая кристаллизационная способность, широкая область
стеклообразования, высокое удельное удержание компонентов отходов.
Переход на оптимизированную бор-фосфатную матрицу требует изменения
схемы подготовки стеклообразующего раствора и его флюсования. Прежде
всего необходимо было разработать способ подачи бора в печь в жидком виде.
Известный способ флюсования азотно-кислого раствора отходов введением в
него кислородных соединений бора в виде раствора ортоборной кислоты или
водного тетраборно-кислого натрия (буры) в гидроксиде натрия требует
серьезного изменения схемы подготовки стеклообразующего раствора и
снижает производительность печи из-за разбавления раствора отходов. Другим
способом, представляющим практический интерес, может быть подача
борсодержащего реагента в печь в виде растворов на основе органических
восстановителей - этиленгликоля или глицерина. ... стр. 276 ...
Известно, что кислородные соединения бора (ортоборная кислота, бура)
растворимы в многоатомных спиртах, к которым относятся этиленгликоль и
глицерин [2-5] с образованием следующих комплексных соединений: ...
Как было установлено [8], соединения типа BD2 образуются в
концентрированных растворах углеводов, содержащих небольшое количество
бората, соединения типа BD" - в разбавленных растворах углеводов при
большом количестве бората, типа BD - в разбавленных растворах углеводов при
небольшом количестве бората. Повышение рН благоприятствует образованию
BD2 или BD", где D - диол. Таким образом, можно сделать вывод, что
соединения 1,3-диолов с борной кислотой, вероятно, относятся к типу BD, 1,2-
диолы должны образовывать соединения типа BD" и BDJ, так как они могут с
минимальным напряжением замыкать цикл с четырехвалентным бором, 1,3-
диолы дают лучшее замыкание цикла с трехвалентным бором. ...
Образующиеся сложные комплексные борные кислоты являются более
сильными, чем борная кислота. Так, константа диссоциации глицеринборной
кислоты равна 3-1 (Г7, борной кислоты в водном растворе - лишь 5-10 10 [6, 7]. ...
Исследованиями установлено [8], что добавление глицерина к водному раствору
борной кислоты резко снижает рН, который с увеличением концентрации
глицерина стремится к определенному пределу. На основании
потенциометрического титрования борной и глицеринборной кислот
растворами едкого натра был сделан вывод, что в водно-глицеринборных
растворах борная кислота является более сильной, чем в водных. В
соответствии с общепринятыми представлениями в этих растворах образуются
комплексные глицеринборные кислоты. ...
Целью настоящей работы явилось определение условий получения устойчивых
органических борсодержащих растворов на основе многоатомных спиртов с
высокой концентрацией борсодержащего компонента и разработка технологии
подготовки жидких высокоактивных отходов к включению в борфосфатное
стекло с применением полученных растворов. ... стр. 277 ...
Получение реагентов и исследование их свойств. Борорганические реагенты
синтезировали путем растворения борной кислоты и буры в этиленгликоле и
глицерине при 20 и 80 С. Насыщенный раствор образовывался за 90-210 мин.
При охлаждении и последующей выдержке растворов, полученных
растворением борной кислоты в этиленгликоле и глицерине при 80 С,
наблюдали выпадение борной кислоты в осадок, вследствие чего достигнутая
концентрация бора резко снижалась. Исходя из экспериментальной
концентрации бора в остальных насыщенных растворах, рассчитали
предполагаемый интервал соответствующей концентрации оксида бора в
борфосфатном стекле при его получении из смеси водного раствора
стеклообразующих солей, фосфорной кислоты и борорганического реагента. Из
табл. 1 следует, что максимальное содержание оксида бора в стекле достигается
при использовании раствора буры в этиленгликоле. ...
Таблица 1. Концентрация бора в насыщенных растворах и расчетная
концентрация ...
оксида бора в стекле ... Температура Концентрация
Содержание В2О3 ...
Опыт Состав раствора п ,
о/ ...
растворения, С бора, г/л в стекле, % по массе
- Correction
- Source
- Cite
- Save
- Machine Reading By IdeaReader
0
References
0
Citations
NaN
KQI