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
    []