Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции
СОЗДАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ГАФНИЯ В РОССИИ
Москаленко О.П., Копарулин И.Г., Штуца М.Г., Бутя Е.Л.
ОАО «Чепецкий механический завод»
Гафний считается стратегическим материалом и сведения о масштабах и структуре его современного потребления ограничены. Основным источником гафния является циркон, в котором содержится 1-2% данного элемента. Вследствие совместного нахождения в природе и близости свойств, многие вопросы, связанные с производством и потреблением гафния, рассматривают в сопоставлении или с привязкой к цирконию.
Большой интерес к цирконию и гафнию возник в связи с использованием их в ядерной энергетике. Когда у этих элементов было обнаружено принципиальное различие в величине эффективного поперечного сечения захвата тепловых нейтронов, то выяснилось, что уникальные по сочетанию механические и коррозионные свойства циркония, как конструкционного материала для атомной энергетики, могут быть использованы лишь после очистки его от гафния. От большинства элементов, сильно поглощающих нейтроны (например бора и гадолиния), гафний отличается тем, что после длительного облучения поперечное сечение поглощения его уменьшается незначительно, так как образуются новые изотопы с большим поперечным сечением поглощения.
Для обеспечения цирконием отечественных АЭС, до настоящего времени используется перекристаллизационная технология, основанная на различной растворимости фторцирконатов и фторгафнатов калия в воде.
Уже несколько лет внедрена технология разделения циркония и гафния азотнокислой экстракцией, позволяющая получать из отходов перекристаллизационной технологии цирконий, удовлетворяющий повышенным мировым требованиям.
В настоящее время внедряется усовершенствование экстракционной схемы, которое позволит дополнительно получать гафниевый продукт (содержанием гафния более 95% от суммы гафния и циркония). С учетом возможности экстракционной переработки накопленных за предыдущие годы отвалов, содержащих цирконий и гафний, это открывает реальные перспективы производства гафния в России.