Publication:
Interaction of monazite and ammonium bifluoride Взаимодеиствие монацита и бифторида аммония

Дата
2019
Авторы
Muslimova, A. V.
Buinovskiy, A. S.
Molokov, P. B.
Sofronov, V. L.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
СТИ НИЯУ МИФИ
Город Северск Томской области имеет статус закрытого административно-территориального образования (ЗАТО). ВУЗ организован как филиал вечернего факультета Томского политехнического института им. С.М. Кирова в 1959 году. Распоряжением Правительства РФ в 2001 году ВУЗ реорганизован в Северский государственный технологический институт как самостоятельное высшее учебное заведение. В 2005 году приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 24.06.2005 № 1537 «Об аттестации и государственной аккредитации образовательных организаций» Северский государственный технологический институт переименован в Северскую государственную технологическую академию. Распоряжением Правительства РФ от 8 апреля 2009г. №480-р Северская государственная технологическая академия реорганизована в Северский технологический институт Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Лицензия Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки дает СТИ НИЯУ МИФИ право ведения образовательной деятельности: по 10 направлениям подготовки и 3 специальностям по программам бакалавриата, специалитета и магистратуры; по 4 направлениям подготовки по программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре; по дополнительному образованию для детей и взрослых; по дополнительному профессиональному образованию. В структуру СТИ входит факультет повышения квалификации и переподготовки кадров, выпускающие и общеобразовательные кафедры, Отдел подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации, Центр по быстрой энергетике, Центр карьеры ГК «Росатом». Среди выпускников: руководители подразделений и ведущие специалисты АО «Сибирский химический комбинат», руководители городской администрации и руководители предприятий г. Северска. Фундаментальные и прикладные научные исследования СТИ НИЯУ МИФИ ведутся в институте в рамках следующих основных направлений: Химия и технология Материалы и оборудование для химических производств Автоматизация и информатизация производства Экономические науки Гуманитарные науки НИР и НИОКТР института направлены на решение задач инновационно-технологического развития предприятий ГК Росатом и других высокотехнологичных отраслей. Ежегодно в СТИ НИЯУ МИФИ выполняется 20-25 хоздоговорных работ на общую сумму 60-100 млн. рублей, публикуется около 200 работ. Работы выполняются в научно-образовательных центрах: технологии и материалы атомного энергопромышленного комплекса и математическое моделирование и информатизация технологий и объектов атомной отрасли. Основные научно-технические достижения СТИ НИЯУ «МИФИ» связаны с исследованиями и разработками в области совершенствования ядерно-химических технологий, математического моделирования и информатизации процессов и производств атомной отрасли. По заказу предприятий горнорудного дивизиона ГК Росатом – Уранового холдинга «АРМЗ» (АО Хиагда, АО Далур) разработана интеллектуальная технология управления разработкой месторождений урана методом подземного выщелачивания. В промышленную эксплуатацию в АО «Хиагда» введен «Умный полигон СПВ». СТИ сотрудничает с градообразующим предприятием - АО «СХК» по технологиям замкнутого ядерного топливного цикла, конверсионного производства, а также неядерным химическим технологиям. Выполняются работы в сфере получения редкоземельных металлов, сплавов и лигатур на их основе, производства высокоэнергетических постоянных магнитов на основе РЗМ и др. Северский технологический институт принимает активное участие и является организатором Всероссийской Школы-конференции молодых атомщиков Сибири, Всероссийской научно-практической конференция «Актуальные проблемы инновационного развития ядерных технологий», Отраслевой молодёжной конференции «Инновации в атомной отрасли: проблемы и решения», а также других научно-технических мероприятий. В институте работает Студенческое научное общество, основными задачами которого являются привлечение талантливой молодежи в сферу науки и создание условий для занятия научной деятельностью студентами. Регулярно проводится конкурс научно-исследовательских работ студентов старших курсов и конкурс учебных работ с элементами научного исследования для студентов младших курсов. Каждый год несколько десятков студентов становятся победителями конкурсов различного уровня.
Выпуск журнала
Аннотация
2019 © Tomsk Polytechnic University Publishing House. All Rights Reserved. Up:to:date technologies providing scientific and technological progress are based on the unique properties of rare:earth metals and their compounds. In recent years, the attempts have been made to revive rare:earth metals production in Russia, mainly using the sources from which rare:earth elements can be extracted simultaneously (apatites, phosphorites and products of their processing). Another source of rare:earth elements, which is a ready concentrate, is monazite concentrate stored in the warehouse of the state government institution of the Sverdlovsk region «UralMonatsit» in Krasnoufimsk. The known industrial technologies of its processing (alkaline and sulfuric acid) have a number of drawbacks, in particular, the incompleteness of rare:earth elements extraction and the complexity of se: parating thorium from rare:earth elements. Therefore, there is the relevance of the work on improving the processing technologies of monazite raw materials with extraction of rare:earth elements concentrate and its refinement from impurities, including purification from thorium. To decompose the difficult:to:open crystalline lattice of monazite effectively, its fluorination with ammonium hydrofluo: ride as a relatively environmentally friendly and regenerable reagent is proposed. The maim aim of the research is to study the process and determine the features of interaction of monazite concentrate with ammo: nium bifluoride to produce a product suitable for further sulfuric acid processing. The object of the research is a sample of monazite concentrate in the storage of the SGI SR UralMonatsit. Research methods. Atomic emission spectroscopy with inductively coupled plasma, X:ray fluorescence analysis, neutron activation analysis, X:ray phase analysis, scanning electron microscopy with microanalysis, method of combined thermogravimetric/differential: thermogravimetric/differential scanning calorimetric analysis. Results. The paper considers the first stage of the proposed fluorammonium:sulfuric acid processing of monazite concentrates, i.e. the hydrofluorination stage. In the interaction of monazite concentrate with ammonium bifluoride, the impurities contained in the concen: trate are the first to enter into a reaction with the formation of fluorides and fluoromammonium compounds; after that the rare:earth metals phosphates enter into reaction. The resulting phosphoric acid reacts with ammonium bifluoride to form ammonium hy: drophosphates and a slight phosphorus emission into the gaseous phase. This is confirmed by the results of studies carried out in the temperature range of 170–250 °С: 49,2–83,3 % of phosphorus remains in the solid phase during fluorination, 12,0–32,8 % of phospho: rus changes into the liquid phase, 11,2–28,1 % of phosphorus changes into gaseous phase. With a further increase in temperature up to 500 °C, there are no signs of reaction proceeding on the obtained TGA and DSC curves. This allows us to say that complete distillation of phosphorus from the fluorination products in the studied temperature range is impossible. According to the material balance, 10,4–38,4 % of silicon from its content in the initial concentrate transforms into the gas phase in the form of SiF 4 , 55,3–75,9 % – into the leaching solution in the form of soluble (NH 4 ) 2 SiF 6 , which can be decomposed to gaseous SiF 4 with further acid processing. On the basis of the results obtained, optimal conditions for fluorination of the monazite concentrate with ammonium hydrofluoride are chos: en: temperature is 210 °C; ammonium bifluoride content is 80 % of stoichiometry; the duration of the process is 1,5 hours.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Interaction of monazite and ammonium bifluoride Взаимодеиствие монацита и бифторида аммония / Muslimova, A.V. [et al.] // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering. - 2019. - 330. - № 2. - P. 95-107. - 10.18799/24131830/2019/2/108
URI
https://www.doi.org/10.18799/24131830/2019/2/108
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85063197340&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000467365900009
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/16760
Коллекции
Публикации