Тематика исследований

1) Исследование процессов сорбции бора из геотермальных растворов на терморегенерируемых сорбентах.

2) Разработка сорбентов и исследование процессов сорбции металлов из гидротермальных растворов и продуктивных растворов при переработке сульфидных руд

3) Научное направление представлено экспериментальными исследованиями по сорбции бора и цветных металлов из модельных и гидротермальных растворов.

4) Обеспечение аналитическим контролем исследований лабораторий НИГТЦ ДВО РАН.
Ежегодно выполняется около 60 общих гидрохимических анализов, 1080 элемент-определений, в том числе, определение H4SiO4, Cu, Ni, Co, B и др., анализ почв (80 обр.); анализ хлорофилла (45 обр.).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

1. СОРБЦИЯ ЛИТИЯ

Сорбция лития из модельных и природных растворов проводилась на синтетическом сорбенте, представляющем собой метиловый эфир акриловой кислоты и дивинил бензола. Модифицирование осуществляли насыщением сорбента хлоридом алюминия с последующим осаждением раствором гидроксидом аммония. При этом селективность сорбента к катионам лития существенно повышалась. Полученный сорбент ЛГХП-1 был испытан в лабораторных и натурных условиях.

Емкость ЛГХП-1 по литию составляет 6-10 мг-экв/г, и она сохраняется, как минимум, в пяти циклах. Степень извлечения лития из растворов малых концентраций составляет 79,46 - 80,91 %.

2. СОРБЦИЯ БОРА

Лабораторные исследования сорбции бора проводили на волокне, синтезированном на основе поливинилового спирта Кряжевым Ю.Г., ТУ 38.103645 - 88. Линейная плотность 0,181 текс, разрывная нагрузка 39,8 сН/текс, удлинение 28 %, длина нарезки 35 мм, содержание ацетильных групп 2,1%. Сорбцию проводили из модельного раствора, содержащего 200 мг/л борной кислоты, что соответствует природным концентрациям. Для создания требуемого значения рН раствора использовали гидроксид натрия. Сорбционная емкость по бору составила 3 - 4 мг/г. Т:Ж = 1:200. Преимущество составляет возможность термодесорбции. При повышении температуры до 80оС в течение двух часов борная кислота десорбируется практически полностью.

Сорбент на  основе ПВС

3. СОРБЦИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Исследуются процессы сорбции цветных металлов комбинированным сорбентом, разработанным в НИГТЦ ДВО РАН на основе цеолита морденит-клиноптилолитового типа (фракцией 0,51,0 мм) и отходов переработки гидробионтов в соотношении 8:1 из модельного раствора содержащего смесь металлов Сu, Ni, Co в концентрациях 100 мг/л. Проскок наступает при пропускании 224 колоночных объемов модельного раствора. Установлена величина обменной емкости сорбента: DCu=21,2 мг/г; DNi=5,92 мг/г; DCo=4,86 мг/г. Полученные результаты позволяют рекомендовать сорбент для укрупненных лабораторных исследований. (Белова Т.П., Латкин А.С. Разработка сорбентов для решения экологических проблем Камчатки. Камчат ГТУ. 2006.)

4. ПЕРЕРАБОТКА ЖИДКИХ РАДИОКТИВНЫХ ОТХОДОВ

У истоков переработки ЖРО  на  49 заводе  стоят  капитан 1 ранга В. Н. Аверин и доктор технических наук, профессор А. С. Латкин с коллективом сотрудников лабораторий ФХГ и СП НИГТЦ ДВО РАН. Именно благодаря им в декабре 1996г. в лабораториях отдела ядерной и радиационной безопасности были начаты работы по испытаниям первых сорбентов, пpигoтoвлeнныx из минерального сырья Камчатки - цеолитов.
Как в дальнейшем оказалось, эти сорбенты обладают достаточно ограниченными возможностями и далеко не лучшими показателями, но именно ими были очищены в апреле 1997г. первые 25 тонн низкоактивных ЖРО, принятых с двух лодок утилизации. За прошедшие годы методом проб и ошибок набирался бесценный опыт переработки ЖРО. Далеко не все получалось сразу, подчас на переработку тонны воды уходили месяцы, в лабораториях проводились десятки опытов, испытывались разные способы очистки, синтезировались различные сорбенты, что в конечном итоге дало определенный результат.
К декабрю 2001 г на заводе освоено производство новых высокотехнологичных сорбентов, очищающих (до нормативов питьевой воды) ЖРО от долгоживущих радионуклидов топливного цикла на уровне лучших мировых образцов. Разработана и внедрена современная гибкая технология переработки ЖРО сложного физико-химического состава. Спроектирована и изготовлена полупромышленная стационарная установка "Ключ-05", способная перерабатывать до 1000 м3 ЖРО в год, разработан и опробован на практике опытный образец мобильной установки, позволяющий перерабатывать ЖРО лодок утилизации непосредственно в пункте базирования.
Она далеко не совершенна, многое предстоит еще сделать, но ТО, что уже сделано, позволяет  надеяться, что в ближайшие 2-3 года может быть полностью решена проблема утилизации ЖРО, располагаемых и производимых в регионе. За последние годы на заводе освоен новый, высокотехнологичный вид производства, который существенно улучшает экологию нашей Камчатки. Начав практически с нуля, завод создал технологию, имеющую одни из лучших показателей в России

Принципиальная схема заводской многоступенчатой сорбционной установки

5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СОРБЕНТОВ

Исследование сорбентов, разработанных на основе природных минералов, проводились на одном из заводов Камчатки.  В процессе исследований определялся коэффициент очистки  и  сорбционная  емкость сорбента. Исследования проводились на реальных жидких радиоактивных растворах (ЖРО), имеющихся  на  заводе, активностью  x10,10 Ки/л,  с  общим солесодержанием около 0,5 г/л.  Первоначально исследовались восемь образцов сорбентов, приготовленных путем физико-химической обработки природными растворами. По результатам предварительных испытаний был выбран сорбент, приготовленный из цеолитов Ягодинского месторождения, показавший в лабораторных условиях средний коэффициент очистки свыше 1000 единиц при пропускании  250 колоночных объемов ЖРО. При этом содержание  в  очищенном  растворе  радионуклидов  Со-60,  Sr-90, Cs-137  было  в  100 раз  ниже  ПДК  для  питьевой воды. На основании  этих  исследований  была  изготовлена партия сорбента в количестве 1000 кг.
После продолжительных испытаний в лабораторных условиях, на заводе была изготовлена опытная установка для переработки ЖРО  методом динамической  сорбции,  на  которой очищено 100м3   ЖРО.  Результат переработки  был  хуже  лабораторных испытаний, но, тем не менее,  содержание  радионуклидов  в очищенной  воде было  ниже   ПДК  для питьевой воды.  В настоящее время разработанная технология используется для очистки  техногенных отходов, содержащих радионуклиды.
Определение объемной активности  ЖРО  выполнялось на приборе  РКБ 4  с блоком детектирования  БДЖЕ-02  в защите, часть анализов дублировалась в радиобиологической лаборатории.