Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Переработка вольфрамсодержащих отходов фторидным методом Левшанов, Андрей Степанович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Левшанов, Андрей Степанович. Переработка вольфрамсодержащих отходов фторидным методом : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.17.02.- Томск, 1999.- 22 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы. Производство вольфрама - наиболее утоплавкого редкого металла, во многом определяет научно-технический ровень современного материаловедения. Главные структуры потребления ольфрама связаны с получением нержавеющих, инструментальных и аропрочных сталей для газовых турбин и ракетных двигателей, твердых плавов на основе карбида вольфрама, в светотехнике для нитей накаливания, в лектровакуумной технике для электродов с высокими эмиссионными арактеристиками, в производстве боеприпасов и ряде других отраслей науки и ехники. В процессе изготовления изделий из металлического вольфрама и :омпозиций на его основе, а также в процессе его использования, до 70 % юльфрама поступает на вторичную переработку в виде различных отходов. К аким видам отходов относятся отходы производства электродов из орированного вольфрама, содержание оксида тория Th02 в которых составляет >т 1,5 до 5 % масс. Вследствие весьма трудоемкой технологии выделения вдноактивного тория из металлического вольфрама, эти отходы складируются ю территориях электроламповых заводов, приобретая со временем повышенный радиационный фон. Другим видом отходов, являются отходы карбида вольфрама гспользуемого в производстве твердосплавного инструмента. В состав сплавов <арбвда вольфрама входит 85 - 95% карбида вольфрамаЛГС и 5 - L4 % кобальта кобальт служит цементируюшей добавкой, придающей сплаву необходимую ірочность. При производстве твердых сплавов до 40 % карбида вольфрама іереходит в отходы. Существующие методы переработки вольфрамсодержащих іключают около десяти энергоемких и трудоемких стадий по мокрой схнологической схеме с большими производственньши площадями. Что же асается утилизации отходов торированного вольфрама, то они, кроме ышеизложенного, должны удовлетворять всем требованиям радиохимических ронзводств.

Предлагаемая в настоящей работе сухая фторидная технологическая схема позволяет уже на первой стадии фторирования торированного вольфрама элементным фтором добиться разделения летучего гексафторида вольфрама WF<; от нелетучего тетрафторида тория - ThF4. Полученные продукты реакции могут быть снова использованы в производстве торированного вольфрама или і газо-фторидной металлургии для получения покрытий из металлическогс вольфрама.

Основание проведения НИР: указание МСМ № С-О1074 от 14.04.89 Программа развития СЗ до 2000 года № 60-01/82-ДСП от 07.04.92,утвержденка* директором СХК. Протокол технического совещания Сублиматного завода К< 60-02/2997 от 14.07.93., договор с ТПУ на переработку опытной партии отходої торированного вольфрама № 60-02/3063 от 20.07.93 и договор с ИФЦ прі НИИЯФ ТПУ № ТО-450/93 от 13.05.93. А также в рамках хоз. договоров № 0-27/93 с АО «Концерн ТВЭЛ»-г. Москва, 0-22/91, 0-2/97 с СХК, Сублиматньпі заводом г. Северск. Имеющих номера государственной регистрации.

Цель работы. Целью настоящей работы является исследование физико-химических, кинетических параметров процесса фторировать вольфрамсодержащих отходов элементным фтором; разработка технологическю параметров переработки вольфрамсодержащих отходов.

Положения выносимые на защиту

Данные термодинамического анализа систем W-F, ThO?-F, WC-F, Co-F,.

Результаты экспериментальных исследований процессов фторировани элементным фтором торированного вольфрама с присадкой тория, карбид вольфрама с присадкой кобальта и металлического кобальта. Вероятны механизм реагирования W(ThOj и WC(Co) с фтором, основные кинетически закономерности и оптимальные технологические параметры

3. Результаты полупромышленных испытаний и разработі

технологических рекомендаций для получения WF6 в укрупненных масштабах.

4. Ориентировочный расчет и разработка технологической схем

горидной переработки вольфрамсодержаших отходов. Научная повита.

1. Проведен термодинамический анализ систем W-F, ThOrFf WC-F,
o-F.

  1. Впервые исследована кинетика фторирования элементным тором порошка тарированного вольфрама, карбида вольфрама, еталличесхого кобальта Исследовано влияние дисперсности порошка орированного вольфрама на степень его фторирования. Установлено, что тарирование штабика торированного вольфрама протекает в режиме жльтрационного горения во всем объеме образца. При фторировании вердосплавных пластин ВК - б (96 % вольфрама н 6 % кобальта) было становлено, что на скорость процесса фторирования карбида вольфрама одержащего кобальт, в интервале температур 300-370 С заметное влияние іказьівает образующийся трифгорид кобальта, яатяющийся фторирующим ігентом. Проведена математическая обработка кинетических данных, >пределены значения кажущейся энергии активации и установлена ідекватность іпзотекающих процессов выбранным физическим моделям.

  2. Проведены опытно промышленные испытания, определены иггаматьные технологические режимы процесса фторирования.

  3. Изучено распределение тория по технологической цепочке три фторировании вольфрама содержащего оксид тория и показано что практически весь торий остается в твердом остатке после фторирования в виде ThEt, полученный WFe не содержит тория.

Практическая ценность. На основании лабораторных и опытно-промышленных экспериментальных и расчетных данных определены оптиматьные технологические режимы фторирования торированного вольфрама, разработана полупромышленная установка, которая была изготовлена и смонтирована в производстве. Степень фторирования отходов составила 99%. практически весь торий остается в остатке после

фторирования в виде ThF4, полученный WF6 не содержит тория.

Экспериментально доказана возможность фторидной переработк отходов вольфрама. По разработанной технологии получено и поставлено да прикладных и научных целей ~ 80 кг гексафторида вольфрама.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работ докладывались на Международной конференции «Фундаментальные прикладные проблемы охраны окружающей среды» - ТГУ, Томск, 1995 го; 4-ой научно-практической конференщш Сибирского химического комбинат

- г.Северск, 1996 год; Международной научно-технической конференщ!
«Прогрессивные методы и технологии получения и обработ*
конструкционных материалов» - Волгоград, 1997 год; тезисы докладе
опубликованы на Международной конференции «Обращение
радиоактивными отходами и ядовитыми материалами» - Челябинск, 1997 го,
на 15-ой Интернациональном симпозиуме по фторидной химии - Канад
Ванкувер, 1997год; областной конференция «Качество во имя лучшей жизш

- Томск, 1997 год; Заявка на патент № 97107557/25 от 07.07.1997 года.

Публикации. По теме диссертации было опубликовано, тезис докладов (4), докладов на Международных конференциях (3), отчеты НИР ( Вето9.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на Г листах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, глав общей части, выводов, иллюстрирована 30 рисунками, содержит : таблиц. Список цитируемой литературы содержит 102 наименований.