Научная статья на тему 'Новые сорбенты на основе техногенных продуктов ОАО «Апатит» для обезвреживания радиоактивных и токсичных отходов'

Новые сорбенты на основе техногенных продуктов ОАО «Апатит» для обезвреживания радиоактивных и токсичных отходов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
620
320
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
экологические проблемы / обезвреживание радиоактивных и токсичных отходов / сточные воды / сорбция / титановые сорбенты / технологическая схема / ecological problems / radionuclides and toxicants decontamination / wastewater / sorption / titanium sorbents / flow sheet

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Николаев Анатолий Иванович, Герасимова Лидия Георгиевна, Маслова Марина Валентиновна

Объектами загрязнения окружающей среды являются горнодобывающие, химические предприятия, а также объекты гражданского и оборонного назначения, использующие радиоактивные материалы. Хранение образующихся отходов в отвалах и спецзахоронениях создает серьезные экологические проблемы для нормальной жизнедеятельности, особенно в Арктических регионах. Разработанные авторами инновационные технологии переработки техногенных отходов ОАО «Апатит» с получением новых эффективных сорбционных материалов способны внести ощутимый вклад в решение вопросов, связанных с очисткой стоков от токсичных и радиоактивных веществ не только в арктической зоне России, но и в других регионах страны.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Николаев Анатолий Иванович, Герасимова Лидия Георгиевна, Маслова Марина Валентиновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NEW SORBENTS FROM THE WASTE OF JSC “APATIT” FOR RADIONUCLIDES AND TOXICANTS DECONTAMINATION

Chemical technology and mining enterprises, as well as civil and military organizations, which use radioactive materials, are sources of the environmental pollution. Storage of the generated wastes in dumps and special burial places produces serious environmental problems for normal life, in Arctic regions especially. The authors have developed an innovative technology to process industrial wastes of JSC "Apatite" with producing new effective sorption materials. The technology can make a significant contribution to solving matters related to the wastewater purification from toxic and radioactive substances, not in the Arctic Russia only, but also in other regions of the country.

Текст научной работы на тему «Новые сорбенты на основе техногенных продуктов ОАО «Апатит» для обезвреживания радиоактивных и токсичных отходов»

УДК 661.1+621.039.7+622.7-17(470.21)

НОВЫЕ СОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ ОАО «АПАТИТ» ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ

А.И. Николаев 1 2, Л.Г. Герасимова2, М.В. Маслова2

Вольский научный центр РАН

2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН

Аннотация

Объектами загрязнения окружающей среды являются горнодобывающие, химические предприятия, а также объекты гражданского и оборонного назначения, использующие радиоактивные материалы. Хранение образующихся отходов в отвалах и

спецзахоронениях создает серьезные экологические проблемы для нормальной жизнедеятельности, особенно в Арктических регионах. Разработанные авторами инновационные технологии переработки техногенных отходов ОАО «Апатит» с получением новых эффективных сорбционных материалов способны внести ощутимый вклад в решение вопросов, связанных с очисткой стоков от токсичных и радиоактивных веществ не только в арктической зоне России, но и в других регионах страны.

Ключевые слова:

экологические проблемы, обезвреживание радиоактивных и токсичных отходов, сточные воды, сорбция, титановые сорбенты, технологическая схема.

Вопросы утилизации отходов обогащения и переработки

минерального сырья актуальны во всем мире. Растущий объем добычи и переработки минерального сырья приводит к увеличению отходов, порождает экологические проблемы, особенно серьезные для северных регионов. Целесообразность вовлечения отходов производства в хозяйственный оборот в качестве вторичного сырья доказана многолетней практикой многих стран. Например, в сырьевом балансе США и Японии доля отходов доходит до 26%, в экономически развитых странах этот показатель колеблется в пределах 16-20%, а в современной России не превышает 10%. Изложенное обосновывает необходимость проведения интенсивных исследований с целью разработки новых инновационных технологий переработки отходов с получением продукции, имеющей спрос на российском и зарубежном рынке.

Мурманская область - один из регионов России, где интенсивно функционируют несколько горнопромышленных гигантов, производя минеральную и синтетическую продукцию и сбрасывая в отвалы огромное количество отходов. Так, одно из крупнейших предприятий области ОАО «Апатит» ежегодно пополняет свои хвостохранилища, в которых скопилось до 1 млрд т отходов, новыми порциями в десятки млн т. При этом в составе сбросов сосредоточены такие ценные минеральные компоненты, как нефелин, сфен (титанит), титаномагнетит [1, 2]. В частности, сфеновый концентрат - едва ли не единственное в России титановое сырье, которое без значительных капитальных вложений можно получать из техногенных отходов обогащения апатит-нефелиновых руд. Однако низкое содержание в нем титана (~30 % в пересчете на TiO2) не позволяет организовать на его основе рентабельное производство наиболее широко используемого во многих отраслях промышленности продукта в виде пигментного диоксида титана. Перерабатывать сфен с получением другой малотоннажной, но дефицитной и дорогостоящей титансодержащей продукции, потребление которой в последние годы значительно выросло, а производство ее в России отсутствует, может быть экономически и экологически выгодным, а также не требует разработки новых месторождений. 91

91

C этой точки зрения интерес представляют такие материалы, как титансодержащие сорбенты: титанофосфатосиликат (далее титанофосфат) - ТФС [3-8], гидроксид титана - ГТ [9], титаносиликат каркасной структуры - ТС [10], использование которых позволит решать серьезные экологические проблемы, связанные с очисткой стоков от токсичных и радиоактивных веществ, образующихся при эксплуатации горно-обогатительных, химических предприятий и спецобъектов военной и гражданской сфер деятельности как в арктической зоне России, так и в других регионах страны.

Важность организации производства таких сорбционных материалов в регионе продиктована неблагоприятной экологической обстановкой, связанной с накоплением жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а также низкой степенью очистки сточных вод горноперерабатывающих предприятий. В России практически отсутствует промышленное производство неорганических сорбентов, хотя они имеют определенные преимущества по сравнению с традиционными материалами - органическими смолами. В частности, они обладают высокой обменной емкостью, более устойчивы к химическому и радиационному воздействию, хорошо совмещаются с матрицами, используемыми при подготовке сорбента для захоронения. Положительный момент еще и в том, что такие сорбенты значительно дешевле многих известных сорбентов, используемых для этих целей.

Основные источники образования радиоактивных отходов (РАО) в области - атомный подводный и ледокольный флот, а также Кольская АЭС. С началом массовой утилизации атомных подводных лодок (1999 г) количество РАО резко возросло. По данным Росатома, на сегодняшний день на Северном флоте накоплено более 10 тыс. м3 ЖРО, из них 73 % составляют низкоактивные отходы (НАО). К ним относятся контурные воды судовых атомных реакторов, дезактивационные и промывные воды, образующиеся при санобработке спецодежды. При эксплуатации одной ядерной энергетической установки образуется 30 м3 ЖРО/год при суммарной активности 0.15 Ки [11]. Постановлением Росатома с 2007 г запрещается сброс НАО в открытые водоемы, наиболее перспективный вариант их утилизации - ионообменная сорбция, позволяющая реально сократить объемы ЖРО до тысячи раз.

Основное количество ЖРО Северного морского флота сосредоточено в хранилищах губы Андреевой и Гремихи. В Андреевой губе накоплено 2.5 тыс. м3 , в Гремихе - 2 тыс. м3 ЖРО. Все хранилища находятся в крайне неудовлетворительном состоянии, во избежание аварийных ситуаций требуется скорейшая переработка отходов. На сегодняшний день в области действуют несколько установок по переработке ЖРО, но их мощности недостаточны. Единственная действующая станция по переработке ЖРО ледокольного флота - ремонтно-технологическое предприятие Атомфлот - имеет производительность 1 тыс. м3/год. Накопленные ЖРО содержат радионуклиды 54Mn и 60Co, поступающие из продуктов коррозии оборудования, а также ^^s и 90Sr и продукты их деления.

На основании обширных физико-химических и технологических исследований разработан и научно обоснован новый вариант сернокислотной технологии сфенового концентрата, обеспечивающий получение сорбентов заданного состава, пригодных для очистки жидких стоков различной степени загрязнения радиоактивными и токсичными элементами. Принципиальная технологическая схема получения сорбентов представлена на рис. 1. Инновационный характер разработки подтвержден 8 патентами РФ [2-9] и неоднократно отмечался наградами на российских и зарубежных выставках. 92

92

Сфеновый к-т HzSQ, 500600г/л

J I

Сульфатизация

4

Фильтрование — Ca-SiocraroK

НТО

суспензии

4

PacTBopTi

(на утилизацию)

Р-р

Г

(NHfeSQi

NajSiQ

‘ Синтетитане фосфатной массы

4

Гранулирование NH р-р массы |

Сушка гранул ^MIia4HbI^ гидролиз Гидротермальный синтез

Синтез титановой соли (кристаллизация)

I

Растворение соли / ч N%SiQ+NaOH

/ \ Г

Титанофосфат

ТФС

(сорбент)

золь-гель процесс

4

Г ранулирование геля

4

Г идроксидитана ГТ

(сорбент)

татаносиликатнои массы

I

Фильтрование

4

Сушка

4

Т итаносиликат каркасной структуры ТС

(сорбент, фотокатализатор)

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема сернокислотной переработки сфена с получением титансодержащих сорбентов

Основное преимущество разработанной технологии заключается в том, что за одну технологическую операцию получается титансодержащий прекурсор, обеспечивающий возможность переориентации на выпуск любого из указанных на рис. 1 видов продукции.

Эта технология прошла стадию укрупненных и опытно-промышленных испытаний, представительные партии сорбентов протестированы в специализированных организациях и на предприятиях - потенциальных потребителях, достигнуты высокие эксплуатационные свойства. Внешний вид сорбента ТФС приведен на рис. 2.

Исследования полученных ТФС показали, что для низко-среднеактивных отходов с удельной активностью порядка 1МБкдм-3 молярная концентрация собственно ионов-загрязнителей (радионуклиды 134Cs, 137Cs, 60Co, 90Sr) не превышает 5 10-15 М, они являются наиболее перспективным сорбентом (фосфорнокислотный катионит).

Установлено, что гранулированный ТФС без существенных изменений может длительное время (до 1 года) использоваться в контакте со слабощелочными или слабокислыми водными средами. Селективность такого сорбента обусловлена способностью ионогенных групп образовывать достаточно прочные комплексные соединения с подлежащими извлечению ионами, что приводит к изменению их формы существования с катионной на молекулярную. 93

93

Рис. 2. Гранулы ТФС сорбента. Гранулы - 3-10 мм

Опытно-промышленные испытания сорбента на ФГУП «Атомфлот» показали перспективность его использования при очистке растворов с низким солесодержанием (2-5г/л) от радиоизотопов стронция и цезия (табл. 1).

Таблица 1

Очистка реальных жидких радиоактивных отходов с помощью титанофосфатосиликата

Показатель Вода перед очисткой Вода после очистки (дезактивации)

рН 6.7 -

Солесодержание, г/л 1.8 -

Co60, Ки/л 1.710-7 н/о

Cs137, Ки/л 1.810-6 2.2-10-10

Sr90, Ки/л 5.110-6 О о о

Согласно полученным данным, характеристики очищенной воды удовлетворяют допустимым санитарным нормам на сброс воды. Суммарная активность на титанофосфатном сорбенте после очистки 174 м3 ЖРО составляла 9.23 10-3 Ки, удельная активность -2.3110-5 Ки/л.

Была проверена возможность использования титанофосфатного сорбента при очистке сбросных вод спецпрачечной и дезактивирующих растворов. Отличительная особенность данных растворов состоит в присутствии псевдоколлоидных и коллоидных систем, что вызывает определенные трудности при утилизации ЖРО. Ни один из традиционно применяемых на предприятии сорбентов не очищает ЖРО такого сложного состава. Применение ТФС позволило за одну ступень снизить содержание 90Sr для дезактивирующих растворов в 100 раз, для вод спецпрачечной в 200 раз.

Также ТФС можно успешно использовать при очистке стоков промывных вод гальванических производств. В области работают судоремонтные заводы («Севморпуть», СРЗ-10, СРЗ-35), в результате деятельности которых образуются промывные стоки, содержащие железо, никель и хром, причем концентрация металлов в стоках достигает 20 мг/л по отдельным элементам. Предварительные исследования показали, что ТФС успешно сорбирует цветные металлы из нейтральных и слабощелочных растворов, при этом емкость сорбента по вышеназванным элементам составляет 60-100 мг/г.

Предприятия цветной металлургии, имеющие гидрометаллургические и электрохимические производства, служат источниками жидких стоков, содержащих 94

94

значительное количество тяжелых цветных металлов. Вредные химические элементы, попадая в водоемы, ухудшают их санитарное состояние и вызывают необходимость специальной очистки воды перед ее дальнейшим использованием. Традиционные методы очистки воды, такие как осаждение, отстаивание, коагуляция, флотация, не позволяют снизить концентрацию ионов тяжелых металлов до ПДК. Для достижения глубокой степени очистки требуется ввести в комплексную технологическую схему водоподготовки стадии сорбционной доочистки [12-15]. Как правило, такая стадия реализуется на заключительном этапе технологического процесса очистки сточных вод, позволяя добиться нормативных показателей без внесения дополнительного количества реагентов. Однако сорбционная доочистка стоков может быть экономически выгодна лишь при условии использования недорогого и эффективного сорбента, например, ТФС. Такой сорбент способен извлекать ионы металлов из систем с концентрацией 10" 2-10"3мг/л, что гарантирует глубокую очистку воды (табл. 2).

Таблица 2

Очистка на установке, укомплектованной фильтром тонкой очистки (фильтр-гарантёр с ТФС сорбентом)

Компоненты исходного раствора Содержание компонентов в исх. растворе перед очисткой, мг/л Содержание на входе в фильтр-гарантёр (с ТФ сорбентом), мг/л на выходе из фильтра-гарантёра, мг/л

рН 6.5-8.5 6.36 6.36

натрий 30-50 0.1 <0.001

кальций 30-50 0.1 <0.001

магний 5-10 0.1 <0.001

нефтепродукты 0.36-0.89 <0.01 <0.002

фосфаты 6.0-12.0 <0.02 <0.02

медь 0.02-1.2 <0.005 <0.002

кадмий 5.0-10.0 0.01 <0.002

марганец 1.5-5.5 0.004 <0.002

железо 0.39-0.50 0.032 <0.005

никель 2.5-7.5 0.021 <0.005

цинк 5.0-20.0 0.02 <0.005

Испытания гранулированного ТФС-сорбента на лабораторной установке (рис. 3) показали, что при пропускании более 2 тыс. м3 очищаемой воды через сорбционную колонку не отмечено снижения эффективности ее очистки и производительности, это свидетельствует о его высокой сорбционной ёмкости и механической прочности.

Хорошо работает ТФС и при обезжелезивании воды. Согласно принятым санитарным нормам, содержание общего железа в водопроводной воде не должно превышать 0.3 мг/л, но реально концентрация этого элемента превышает норму в 5-10 раз, и проблема обезжелезивания воды стоит очень остро во многих регионах страны. По результатам испытаний, использование фосфата титана в качестве предфильтра очистки водопроводной воды позволяет снизить концентрацию железа до требуемых норм ПДК и коэффициент очистки составляет 105.

Потребителем ТФС могут стать предприятия, имеющие стоки цветных металлов. Комбинат «Североникель» - одно из крупнейших предприятий в России, перерабатывающее медноникелевое сырье. Большие объемы производства сопряжены с образованием значительного количества производственных стоков, содержащих до 70 мг/л никеля и меди. Химическая очистка стоков методом известкования позволяет снизить концентрацию никеля до 0.2 мг/л, а меди до 0.04 мг/л. Однако и в этом случае содержание тяжелых металлов в стоке в несколько раз превышает ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. При дополнительном оснащении очистных сооружений сорбционными фильтрами качество сточной воды удается 95

95

повысить до природного уровня или более высокого, соответствующего качеству подготовленной воды. В первом случае вода может быть сброшена в водоем, во втором -повторно употреблена для хозяйственных целей. Эта общепризнанная перспективная схема водоснабжения наиболее полно отвечает требованиям рационального использования и охраны водных ресурсов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Установка непрерывного ионного обмена

Гравитационный отстойник Контактный коагулятор

Аппарат непрерывного катионного обмена

Аппарат непрерывного анионного обмена

Электромембранный аппарат

Фильтр тонкой очистки (фильтр-гарантер)

Рис. 3. Схема очистки с использованием фильтра-гарантёра с ТФС

Анализ результатов, полученных при очистке ЖРО с помощью ТФС для сточных вод промышленных предприятий, а также хозяйственной воды, свидетельствует о перспективности организации производства этого дешевого и эффективного сорбента.

Интерес представляют и другие сорбенты на основе титана(ГУ) - ГТ и ТС каркасной структуры. С целью оптимизации условий технологических операций получения новых сорбентов, обеспечивающих их высокие эксплуатационные свойства, нами проводятся широкие исследования разрабатываемых схем и свойств конечных продуктов. Так, при получении сферогранулированного ГТ (рис. 4), обладающего ионообменными свойствами, использовался устойчивый коллоидный раствор Ti(IV), синтезированный золь-гель методом из растворов титановых солей - TiOS04 Н20 (СОТ) и (NH4)2Ti0(S04)2 Н20 (АСОТ).

Рис. 4. ГТ-сорбент. Диаметр гранул 1-2 мм

Установлена взаимосвязь между составом используемого прекурсора (содержание коллоидного Ti(IV) изменялось от 50 до 80%) и количеством терминальных и мостиковых групп ОН- групп в ГТ. Показано, что с повышением коллоидной части в золе уменьшается общее

96

количество ОН" групп в конечном продукте в результате образования высокомолекулярных оксокомплексов, формирующих коллоидные частицы посредством Ti-O-Ti связей. Повышение концентрации титана(ГУ) в исходном растворе ведет к увеличению количества ОН" групп за счет роста терминальных гидроксильных групп при осаждении из растворов АСОТ и мостиковых ОН-групп при использовании растворов СОТ (рис. 5). Этот факт обусловлен присутствием аммонийного иона в золе, который препятствует образованию мостиковых связей.

9

Рис. 5. Изменение содержания мостиковых ОН групп в ГТ от концентрации титана (IV) в исходном растворе: 1 - АСОТ, 2 - СОТ

Зависимость между природой ОН" групп и сорбционными свойствами ГТ представлена в виде диаграмм (рис. 6).

а

б

Рис. 6. Влияние содержания мостиковых ОН- групп в золе на сорбционную емкость ГТ (по Sr), полученного с использованием АСОТ (а) и СОТ (б)

В лабораторных условиях синтезированы представительные партии ГТ, которые были испытаны в сорбционных процессах с использованием различных загрязненных объектах. Результаты исследований показали, что ГТ эффективно извлекает из водных растворов катионы тяжелых и цветных металлов. Это свойство материала делает его перспективным в технологиях водоочистки и водоподготовки. В качестве объекта сравнения выбран промышленный слабокислотный катионит Purolite С104, широко используемый для умягчения воды и селективного извлечения катионов переходных металлов из водных сред. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

97

Очистка воды с помощью ГТ

ца 3

Состав воды Исходная концентрация металлов, мг/л Концентрация металла в фильтрате после пропускания 0.5 м3р-ра , мг/л

«Purolite» С-104 ГТ

Жесткость общая, мэкв/дм3 8 5,2 2,8

Са 100 64 4

Pb 0.3 4.37 * нпо

Mn 0.08 1.8721 нпо

Cu 0.7 0.3418 нпо

Ni 0.4 0.0677 0.0021

Fe 1.4 НПО НПО

Zn 1.1 0.5911 0.0452

Cr 0.1 НПО НПО

Примечание: нпо - ниже предела обнаружения.

ГТ обладает повышенной емкостью (по сравнению с С-104) по отношению к катионам поливалентных металлов и селективностью к катионам жесткости. Это позволяет использовать ГТ как фильтрующий элемент систем очистки жидких техногенных отходов, в том числе и радиоактивных, в качестве компонента нормализации их макрохимического состава перед проведением стадии глубокой дезактивации, увеличивая тем самым эффективность использования других селективных сорбентов.

Модифицированный группами ГТ НСО3- показывает высокую сорбционную способность по отношению к катионам редкоземельных элементов (РЗЭ). Испытания такого сорбента проведены при извлечении РЗЭ из сернокислых технологических растворов выщелачивания фосфогипса, образующегося при переработке хибинских апатитов (состав, г/л: ХРЗЭ - 0.77, Р2О5 - 0.4, F - 0.18, рН - 1.38). Основными макропримесями растворов выщелачивания фосфогипса являются катионы Na+, Ca2+, Sr2+, Fe3+, Al3+, Si4+, их концентрация составляет 5-50 г/л. Элементный анализ растворов после сорбции показал, что извлечение элементов легкой группы составило 60-70%, тяжелой - 70-75% (табл. 4). Емкость модифицированного ГТ по сумме РЗЭ равнялась 112.6 мг/г, что близко к значениям емкости, полученной при использовании промышленного катионита КУ-2. Катионы натрия, алюминия и кремния практически не сорбируются в данных условиях, сорбция кальция и стронция составляет порядка 50%, ионов железа - 70%.

Полученные данные позволяют прогнозировать перспективность использования модифицированного ГТ для концентрирования РЗЭ.

Другая цель проводимых исследований состоит в расширении номенклатуры конечных сорбентов, в том числе получении продуктов с улучшенными технологичными характеристиками. Среди подобных сорбентов особое место занимают титаносиликаты каркасной структуры. Химия и синтез ТС с каждым годом привлекает всё большее внимание ученых передовых исследовательских центров многих стран мира. Такого рода материалы обладают высокой термической, химической и радиационной стабильностью, устойчивы к окислению, имеют структурную эластичность, поэтому в настоящее время это одни из перспективных материалов для решения задач радиохимии, катализа, проблем очистки сточных вод, а также поиска новых возобновляемых носителей ионов Li+ для целей электрохимии.

98

Сорбция РЗЭ из растворов выщелачивания фосфогипса

Таблица 4

элемент концентрация в растворе, мг/л элемент концентрация в растворе, мг/л

исходный после сорбции исходный после сорбции

La 198 26.97 Dy 2.87 0.15

Ce 223 22.05 Ho 0.46 0.026

Pr 17.68 1.38 Er 0.95 0.052

Nd 41.13 3.72 Tm 0.1 0.003

Sm 4.3 0.21 Yb 0.42 0.013

Y 9.64 0.72 Lu 0.04 0.001

Gd 5.61 0.35 Eu 1.27 0.063

Tb 0.69 0.036

Анализ литературных источников свидетельствует о том, что при синтезе титаносиликатов, во-первых, используются чистые и в связи с этим дорогие реагенты. Например, в качестве титансодержащего прекурсора чаще всего берут растворы хлоридов титана с валентностью 3 или 4. А во-вторых, регулируют гидротермальный процесс добавкой органических соединений, что усложняет утилизацию отходов синтеза. Цель наших исследований заключалась в расширении ассортимента пригодных для синтеза реагентов, включая технические материалы, и упрощении процесса за счет исключения использования органических веществ.

Достигнутые на данный момент результаты лабораторных и укрупненных исследований показали возможность реализации поставленной цели. Получен ряд уже известных и новых минералоподобных титаносиликатов, интенсивно изучаются их свойства для определения областей использования.

Заключение

Технология получения и переработки сфенового концентрата с выработкой

титансодержащих соединений, в том числе сорбентов, проверена с нашим участием в укрупненном и в опытно-промышленном масштабе на ОАО «Апатит». На основе этих результатов принято решение о проектировании производства. Однако в связи с происходящими в настоящее время преобразованиями предприятие старается уйти от создания непрофильных для него инновационных производств малой мощности, поскольку это связано с дополнительными рисками. Производства малотоннажных титановых продуктов как функциональных материалов можно создать с использованием структуры Кольского химикотехнологического кластера (КХТК), идея создания которого разработана в Кольском научном центре РАН и поддержана в 2011 г. как правительством Мурманской обл., так и профильными министерствами РФ (Минрегионов, Минпромторгом, Минприроды, Минфином). Возможности дефицитного бюджета Мурманской области для введения в эксплуатацию КХТК крайне недостаточны. Требуется поддержка центральных властей в упрощении создания государственно-частных предприятий, которые могут и должны стать основой реализации инновационных технологий производства импортозамещающих стратегических материалов, к числу которых относятся и рассматриваемые титансодержащие сорбенты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брыляков Ю.Е., Васильева Н.Я., Петровский А.А. Перспективы комплексного использования апатитнефелиновых руд // Горный журнал.1999. №9. С.42-45. 2. Технология комплексного обогащения апатитнефелиновых руд / Ю.В. Плешаков, А.И. Алексеев, Ю.Е. Брыляков [и др.] // Обогащение руд. 2004. №2. С.15-17. 3. Пат. 2207980 РФ, МПК7 C 01 G 23/00, C 22 В 3/08. Способ переработки титансодержащего концентрата / Л.Г. Герасимова, М.В. Маслова, В.А. Матвеев [и др.]; Ин-т химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кол. науч.центра РАН. №2001133656/12; Заявл. 10.12.2001; Опубл. 10.07.2003, Бюл. №19. 4. Пат. 2228907 РФ, МПК7 С 01 G 23/00. Способ переработки сфенового концентрата / М.В. Маслова, Л.Г. Герасимова, Р.Ф. Охрименко

[и др.]; Ин-т химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кол. науч.центра РАН. №2002128972/15; Заявл. 29.10.2002; Опубл. 20.05.2004, Бюл. №14. 5. Пат. 2235685 РФ, МПК7 C 01 G 23/00, C 22 B 3/06. Способ переработки сфенового концентрата / Л.Г. Герасимова, М.В. Маслова, В.А. Матвеев; Ин-т химии и

99

технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН. №2003114799/15; Заявл. 19.05.2003; Опубл. 10.09.2004, Бюл. №25.

6. Пат. 2323881 РФ, МПК C 01 G 23/00, C 22 B 3/08 (2006/01). №2006123304/15; Заявл. 29.06.2006г.; Опубл. 10.05.2008, Бюл. №13. Способ переработки сфенового концентрата / Л.Г. Герасимова, М.В. Маслова,

А.И. Николаев [и др.];. 7. Пат. №2367605 РФ, МПК С0^ 23/00, C22B 3/08 (2006/01) Заявл. 31.03.2008, №2008112356. Опубл. 20.09.2009 Бюл. №26. Способ переработки титансодержащего концентрата / Л.Г. Герасимова, М.В. Маслова, В.Т. Калинников [и др.]. 8. Пат. 2394768 РФ, МпК C01G 23/00, C09C 1/00, C22B 3/08. заявл. 11.01.09. №2009100535/15. Опубл. 20.07.2010. Бюл. №20. Герасимова Л.Г., Маслова М.В., Николаев А.И. Способ переработки сфенового концентрата. 9. Пат. №2445270 по заявке 2010144575 от 29.10.2010 Способ получения титансодержащего продукта / Л.Г. Герасимова, М.В. Маслова, Н.В. Мотина [и др.]. Опубл. 20.03.2012. 10. Пат. №2467953 по заявке №2011127614 от 05.07.2011. Способ переработки титансодержащего концентрата / Л.Г. Герасимова, А.И. Николаев, М.В. Маслова [и др.]. Опубл. 27.11.2012 Бюл. №33. 11. Атомная Арктика: проблемы и решения / Н. Бермен, А. Никитин, И. Кудрик. СПб.: Изд-во Bellona Foundation. 2001. 11с. 12. Blocher C., Dorda J., Mayrov V. Hybrid flotation-membrane filtration process for the removal of heavy metal ions from wastewater // Water Res. 2003. 37(16). 4018-4026. 13. Selective removal of the heavy metal ions from water and industrial wastewaters by ion-exchange method / A. Dabrowski, Z. Hubicki, P. Podkoscielny [и др.] // Chemosphere. 2004. 56. P. 91-106. 14. Lee B.G., Lee H.J., Shin D.Y. Effect of solvent extraction on removal of heavy metal ions using lignocellulosic fiber // Mater. Sci. Forum. 2005. 486487, 574-577. 15. Wilkins E., Yang Q. Comparison of the heavy metal removal efficiency of biosorbents and granular activated carbons // J.Environ. Sci Health A. 1996. 31, 2111-2118.

Сведения об авторах

Николаев Анатолий Иванович - д.т.н., зав. лабораторией химии и технологии сырья тугоплавких редких элементов, зам. директора по научной работе ИХТРЭМС КНЦ РАН, научный руководитель отдела исследований природных и синтетических нано- и микропористых веществ КНЦ РАН; e-mail: nikol_ai@chemy.kolasc.net.ru

Герасимова Лидия Георгиевна - д.т.н., заведующий сектором ИХТРЭМС КНЦ РАН; e-mail: office@chemy.kolasc.net.ru

Маслова Марина Валентиновна - к.т.н., старший научный сотрудник ИХТРЭМС КНЦ РАН; e-mail: office@chemy.kolasc.net.ru

100

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.