Введение в технологию редких и радиоактивных элементов

Содержание

Слайд 2

Введение Применение редких металлов в атомной технике и других отраслях промышленности

Введение
Применение редких металлов в атомной технике и других отраслях промышленности
Вопросы экономики

редкометальной промышленности
Сырье для получения редких металлов
Принципы построения и выбора аппаратурно-технологическиех схем по получению редкометальной продукции
Слайд 3

Основная литература Конспект лекций. Половов И.Б., Ребрин О.И. Конспект лекций по

Основная литература

Конспект лекций.
Половов И.Б., Ребрин О.И. Конспект лекций по курсу «Введение

в химическую технологию материалов современной энергетики», (эл.), study.ustu.ru
Ребрин О.И., Половов И.Б., Волкович В.А. Конспект лекций по курсу «Технология редких элементов», (эл.), study.ustu.ru
Коровин С.С. и др. Редкие и рассеянные элементы. Химия технология, М.: МИСИС, Т.1 (1996), Т.2 (1999), Т.3 (2003)
Слайд 4

Дополнительная литература Кулифеев В.К., Миклушевский В.В., Ватулин И.И. Литий. М.:МИСиС, 2006.

Дополнительная литература

Кулифеев В.К., Миклушевский В.В., Ватулин И.И. Литий. М.:МИСиС, 2006.
Плющев В.Е.,

Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М.:Химия, 1970.
Силина Г.Ф., Зарембо Ю.И., Бертина Л.Э. Бериллий. М.: Атомная энергия, 1960
Михайличенко А.И. и др. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987.
Металлургия циркония и гафния. / под ред. Нехамкина Л.Г., М.: Металлургия, 1979.
Слайд 5

Дополнительная литература Зеликман А. Н. и др. Ниобий и тантал. М.:

Дополнительная литература

Зеликман А. Н. и др. Ниобий и тантал. М.: Металлургия,

1990.
Зеликман А.Н. Молибден. М.: Металлургия, 1970.
Зеликман А.Н., Никитина Л.С. Вольфрам. М.: Металлургия, 1978.
Нашельский Я.А. Технология полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1987.
Кобжасов А.К., Палант А.А. Металлургия рения. Алма-Ата: Мин.нар.образов.респ. Казахстан, 1992.
Крейн О.Е. Отходы рассеянных редких металлов. М.:Металлургия, 1988.
Слайд 6

Введение. Определение понятия «редкий элемент» Редкие элементы – условное название группы

Введение. Определение понятия «редкий элемент»

Редкие элементы – условное название группы химических

элементов относительно новых в плане технического использования
Был предложен количественный геохимический критерий отнесения элемента к категории «редкий». Основная граница деления проходит по содержанию элемента в земной коре на уровне 0.1 %.
Слайд 7

Распространённость элементов в земной коре

Распространённость элементов в земной коре

Слайд 8

Введение. Определение понятия «редкий элемент» К «редким» не относят барий, хром,

Введение. Определение понятия «редкий элемент»

К «редким» не относят барий, хром, никель,

кобальт, бор, хотя их содержание в земной коре имеет порядок 10-2 %. Такое решение мотивировано широким применением этих элементов в промышленности.
Еще 9 элементов не считают редкими, как известные с глубокой древности. Это золото, серебро, ртуть, свинец, олово, сурьма, цинк, медь, мышьяк, содержание которых много меньше выбранного предела.
Говоря о редких элементах, исключают так же благородные газы и галогены.
Слайд 9

Введение. Определение понятия «редкий элемент» Редкие металлы, обладающие общностью физических или

Введение. Определение понятия «редкий элемент»

Редкие металлы, обладающие общностью физических или химических

свойств, выделены в особые группы:
легких (Li, Rb, Cs, Be);
тугоплавких (Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re);
платиноидов (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt);
редкоземельных элементов (иттрий, лантан и 14 лантаноидов)
радиоактивных (U, Th, Pu, Tc и т.д.);
рассеянных (Rb, Ga, In, Tl, Ge, Hf, Se, Te, Re).
Слайд 10

Слайд 11

Введение. Редкие металлы в периодической системе

Введение. Редкие металлы в периодической системе

Слайд 12

Применение редких элементов. Вчера

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 13

Газовое освещение (конец XIX – начало XX в.) Применение редких элементов. Вчера

Газовое освещение (конец XIX – начало XX в.)

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 14

Применение редких элементов. Вчера Керамика из оксида тория Уран и торий-

Применение редких элементов. Вчера

Керамика из оксида тория

Уран и торий- содержащие краски

Лампы накаливания

Добавки

к сталям
Слайд 15

Радиевая терапия (1910 г.) Реклама радиевого омолаживающего крема (1919 г.) Патентованная

Радиевая терапия (1910 г.)

Реклама радиевого омолаживающего крема (1919 г.)

Патентованная радоновая ванна

(1923 г.)

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 16

Применение редких элементов. Вчера Карманные часы со светящимся циферблатом Авиационные приборы, покрытые радиевыми красками

Применение редких элементов. Вчера

Карманные часы со светящимся циферблатом

Авиационные приборы, покрытые радиевыми

красками
Слайд 17

В 1958 г. В. Ноддак вступил с докладом "Техническое разделение и

В 1958 г. В. Ноддак вступил с докладом "Техническое разделение и

получение в чистом виде редкоземельных элементов семейства иттрия". В сообщении указывалось, что для выделении 10 мг окиси гольмия чистотой 99 % автору пришлось проделать 10 тыс. фракционных перекристаллизаций.
Открытия редких элементов сопровождались наибольшим числом случаев открытия уже открытых элементов, разделения новых элементов еще на группы, открытия, наоборот, несуществующих элементов

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 18

Цериевая земля (Клапрот, 1794) Церий Дидим (Мозандер, 1839) Лантан Самарий Гадолиний

Цериевая земля
(Клапрот, 1794)

Церий

Дидим
(Мозандер, 1839)

Лантан

Самарий

Гадолиний
(Мариньяк, 1880)

Дидим

Самарий

Европий
(Демарсэ, 1896)

Неодим
(Ауэр фон Вельсбах, 1885)

Празеодим

Схема открытия цериевых

РЗЭ
Слайд 19

Рудное сырье, содержащее редкие металлы, как правило, весьма бедное. Содержание ценного

Рудное сырье, содержащее редкие металлы, как правило, весьма бедное.
Содержание ценного компонента

обычно составляет 0.001-0.01 мас. %

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 20

Дополнительную сложность представляет многокомпонентность состава руды и близость свойств многих редких

Дополнительную сложность представляет многокомпонентность состава руды и близость свойств многих редких

элементов.
Производство РМ было основано в середине ХХ века с развитием технологий жидкостной экстракции и ионного обмена

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 21

Развитие технологий производства редких металлов в 50-х гг XX века было

Развитие технологий производства редких металлов в 50-х гг XX века было

связано с развитием атомной отрасли

Применение редких элементов. Вчера

Слайд 22

В настоящее время мирная атомная энергетика является единственным источником электроэнергии, способной

В настоящее время мирная атомная энергетика является единственным источником электроэнергии, способной к наращиванию своих мощностей

Применение

редких элементов. Сегодня
Слайд 23

Мировое энергопотребление Единица измерения - Q = 1018 Btu = 1,055

Мировое энергопотребление
Единица измерения - Q = 1018 Btu = 1,055 1021

Дж
(эквивалентно ~ 35,7 млрд. т. условного топлива (7000 ккал/кг) или ~ 25 млрд. т. нефти).
По оценке 1-ой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии (1955 г.) за 1860 лет новой эры, т.е. до 1860 г., человечество потребило от 6 до 9 Q энергии.
Далее оценки МАГАТЭ:
1860 -1970 гг. – 7 Q. 1982 г. – 0,26 Q.
1982-2000 гг. – 7 Q. 2000-2020 гг. – примерно 15 Q.
Расход энергии удваивается примерно каждые 20 лет.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 24

Население Земли 1900 г. – 1,6 млрд. чел., 1965 г. –

Население Земли
1900 г. – 1,6 млрд. чел.,
1965 г. – 3,2

млрд. чел.,
1975 г. – > 4 млрд. чел.,
1995 г. – 5,4 млрд. чел.,
2000 г. – 6,1 млрд. чел.
Прогноз на 2020 г. составляет ~ 15 млрд. чел.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 25

Энергетические запасы 1. Возобновляемые источники энергии. 1.1. Гидроэнергетические (реки) 0,2 Q/год.

Энергетические запасы
1. Возобновляемые источники энергии.
1.1. Гидроэнергетические (реки) 0,2 Q/год.
1.2. Энергия естественного

фотосинтеза 0,1 Q/год (тогда как общий поток солнечной энергии на Землю составляет 3000 Q/год).
1.3. Энергия ветров, геотермальная, морских приливов и отливов.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 26

Энергетические запасы 2. Невозобновляемые источники энергии 2.1. Доступные (всего ~ 90

Энергетические запасы
2. Невозобновляемые источники энергии
2.1. Доступные (всего ~ 90 Q).
2.1.1. Каменный

и бурый уголь 74 Q.
2.1.2. Нефть 10 Q.
2.1.3. Природный газ, конденсат 6 Q.
2.2. Прочие виды топлива (сланцы, торф и др.) могут быть использованы позднее и дадут примерно ещё 250 Q.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 27

Энергетические запасы 3. Ресурсы ядерной энергии (только при использовании их в

Энергетические запасы
3. Ресурсы ядерной энергии (только при использовании их в реакторах

деления).
3.1. Уран-235 при использовании в тепловых реакторах – 5 Q.
3.2. Уран и плутоний при полном использовании в реакторах на быстрых нейтронах – до 700 Q.
3.3. Торий (и уран-233) при использовании смешанных топливных циклов в быстрых реакторах – до 5600 Q.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 28

Теплотворная способность топлива Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Теплотворная способность топлива

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 29

– СО2 при сжигании топлива; – при работе станции и её

– СО2 при сжигании топлива;
– при работе станции

и её обслуживании.

Выбросы углекислого газа при производстве электрической энергии различными способами

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 30

Слайд 31

Атомная энергетика в мире По данным МАГАТЭ на 31 декабря 2017

Атомная энергетика в мире
По данным МАГАТЭ на 31 декабря 2017

г. атомные энергетические реакторы эксплуатировались в 33 странах мира.
Всего в эксплуатации находилось 448 блоков, общей мощностью 392,0 ГВт эл., что составляло примерно 16.3 % мирового производства электрической энергии.
59 ядерных реакторов строится в настоящий момент.
На первом месте по количеству работающих энергоблоков находятся США – 99 блока, первое место по доле атомной энергетики в производстве электроэнергии занимает Франция – 71.6%.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 32

Атомная энергетика в мире (2017 г.)

Атомная энергетика в мире (2017 г.)

Слайд 33

Ядерные реакторы мира (2003)

Ядерные реакторы мира (2003)

Слайд 34

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики Прогнозы развития атомной энергетики в мире

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Прогнозы развития атомной энергетики в

мире
Слайд 35

Атомная программа России Концепция долгосрочного социально-экономического развития России на период до

Атомная программа России
Концепция долгосрочного социально-экономического развития России на период до 2020

года.
Энергетическая стратегия 2030.
Проект ЭС-2035.
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики
Отраслевые программы.

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

Слайд 36

Прогнозные вводы новой мощности на электростанциях России, ГВт

Прогнозные вводы новой мощности на электростанциях России, ГВт

Слайд 37

Атомная энергетика в России. Итоги 2018 г.

Атомная энергетика в России. Итоги 2018 г.

Слайд 38

Прирост базовой нагрузки потребления электроэнергии по субъектам РФ к 2030 г

Прирост базовой нагрузки потребления электроэнергии по субъектам РФ к 2030 г


Новые мощности АЭС в «точках роста»

Замещение выбывающих энергоблоков действующих АЭС

Ускоренный ввод АЭС на существующих заделах

ГЕНСХЕМА АЭС: ЛОГИКА КОНЦЕПЦИИ ЭС-2030

Волгодонск-2, Курск-5, Калинин-4, Балаково-5

Замещение новыми площадками выбывающих энергоблоков: Нововоронежская-3-4-5, Ленинградская-1-2-3-4, Кольская 1-2-3-4, Курская 1-2-3, Белоярская-3, Смоленская 1-2

Перспективные регионы для ввода АЭС: Северо-запад, Московский регион, Северный Кавказ, Юг Урала, Тюмень, Юг Сибири и Приморье

Слайд 39

Строительство новых блоков АЭС до 2020 года (генеральная схема размещения), 2005 г.

Строительство новых блоков АЭС до 2020 года (генеральная схема размещения), 2005

г.
Слайд 40

Строительство новых блоков АЭС до 2035 года (генеральная схема размещения), 2017 г.

Строительство новых блоков АЭС до 2035 года (генеральная схема размещения), 2017

г.
Слайд 41

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики ВВЭР-1000 Россия - 12

Применение редких элементов. Сегодня. Роль ядерной энергетики

ВВЭР-1000
Россия - 12
Украина - 11
Болгария

- 2
Китай - 4 Индия - 2
Иран - 1

ВВЭР-440
Россия - 6
Украина - 2
Болгария - 2
Армения - 1
Финляндия - 2
Словакия - 6
Чехия - 4
Венгрия - 4

РБМК
Россия - 8

Быстрые реакторы
Россия - 2

ТВС для Framatome ANP
Германия, Швеция, Швейцария
8 реакторов

Россия поставляет топливо на 76 энергетических реакторов в 14 стран мира, что составляет 17% мирового рынка ядерного топлива

Слайд 42

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

В современной ядерной энергетике находят применение изотопы
урана U235, U233, U238;
тория Th232;
плутония Pu239, Pu241
Делящиеся изотопы: U235, U233, Pu239, Pu241

Слайд 43

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Деление урана
Реакцию деления урана можно представить следующим образом:
92U235 + 0n1 → ZAM + 92-ZB236-M-(2÷3) +
+ (2÷3) 0n1 (Е > 1,4 МэВ) + (195÷200 МэВ)
из них примерно 168 МэВ - кинетическая энергия радионуклидов деления (РНД).
3,1∙1010 делений в секунду дают 1 ватт энергии.

Слайд 44

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Деление урана
Пример: 92U235 + 0n1 → 38Sr94 + 54Xe140 + 2 0n1
Затем следуют цепочки радиоактивных превращений:
38Sr94 → 39Y94 + β- → 40Zr94 + β-
54Xe140 → 55Cs140 + β- → 56Ba140 + β- →
→ 57La140 + β- → 58Ce140 + β-

Слайд 45

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Классификация нейтронов по энергиям
Тепловые нейтроны: Е = 0,0253 эВ
Медленные нейтроны: 0,0253 < Е < 1 эВ
Нейтроны промежуточных энергий: 1 < E < 1000 эВ
Быстрые нейтроны: E > 1000 эВ (в основном > 1,4 МэВ)

Слайд 46

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Конверсия природного урана-238 в плутоний-239 и природного тория-232 – в делящийся уран-233
92U238 + 0n1 → 92U239 (T½ = 23,5 мин) + γ →
→ 93Np239 (T½ = 2,33 сут.) + β → 94Pu239 + β
90Th232 + 0n1 → 90Th233 (T½ = 23,3 мин) + γ →
→ 91Pa233 (T½ = 27,4 сут.) + β → 92U233 + β

Слайд 47

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Конверсия природного урана-238 в плутоний-239 и природного тория-232 – в делящийся уран-233
92U238 + 0n1 → 92U239 (T½ = 23,5 мин) + γ →
→ 93Np239 (T½ = 2,33 сут.) + β → 94Pu239 + β
90Th232 + 0n1 → 90Th233 (T½ = 23,3 мин) + γ →
→ 91Pa233 (T½ = 27,4 сут.) + β → 92U233 + β

Слайд 48

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной

энергетике

Ядерные константы делящихся нуклидов

Деление + энергия

Захват нейтрона

Т.н. – тепловые нейтроны; Б.н. – быстрые нейтроны

Слайд 49

Ядерные константы нуклидов-размножителей Т.н. – тепловые нейтроны; Б.н. – быстрые нейтроны

Ядерные константы нуклидов-размножителей

Т.н. – тепловые нейтроны; Б.н. – быстрые нейтроны

Применение

редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной энергетике
Слайд 50

Пример расчёта энергии, выделяемой при реакции деления: 92U235 + 0n1 →

Пример расчёта энергии, выделяемой при реакции деления:
92U235 + 0n1 → 56Ba144

+ 36Kr90 + 2 0n1
Атомные массы:
уран-235 – 235,0439 а.е.м., нейтрон – 1,0087 а.е.м., барий-144 – 143,881 а.е.м., криптон-90 – 89,947 а.е.м.
Тогда суммарная масса исходных реагирующих участников – 235,0439 + 1,0087 = 236,0526 а.е.м., продуктов – 143,881 + 89,947 + 2,0174 = 235,8454 а.е.м.

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной энергетике

Слайд 51

Так как 1 а.е.м. = 1,6605402∙10-27 кг, получаем изменение массы в

Так как 1 а.е.м. = 1,6605402∙10-27 кг,
получаем изменение массы в

ходе реакции:
236,0526 – 235,8454 = 0,2072 а.е.м. или 3,440639∙10-28 кг.
Из E = m∙c2 следует, что на каждый атом урана выделится 3,09∙10-11 Дж энергии.
1 г урана-235 содержит 25,626∙1020 атомов.
При полном делении 1 г урана по рассмотренной реакции должно выделиться 7,925∙1010 Дж (или 79,25 ГДж) энергии.

Применение редких элементов. Сегодня. Применение U, Th и Pu в атомной энергетике

Слайд 52

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По назначению Конверторы (для

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По назначению
Конверторы (для конверсии урана-238

в плутоний-239, для конверсии тория-232 в уран-233, смешанных циклов).
Энергетические (стационарные, мобильные, вторичные, т.е. служащие для производства неядерного топлива, например, водорода).
Двуцелевые (многоцелевые).
Исследовательские (генераторы потоков нейтронов).
Слайд 53

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По характеристикам нейтронов На

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По характеристикам нейтронов
На тепловых нейтронах

(отдельно можно выделить реакторы, работающие на медленных (надтеплловых) нейтронах с энергиями менее 1 эВ).
На нейтронах промежуточных энергий.
На быстрых нейтронах (в основном с энергиями нейтронов более 1,4 МэВ).
Слайд 54

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По способу теплосъёма и

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По способу теплосъёма и составу

теплоносителя
С водяным теплоносителем - корпусные (ВВЭР 440, 1000, 1200; PWR; BWR), канальные (РБМК 1000, 1500).
С жидкометаллическим теплоносителем (в качестве теплоносителя используют натрий, свинец, натрий-свинцовый сплав; примерами таких реакторов являются БН-350, 600 и 800; БОР 10 и 60; БРЕСТ).
Слайд 55

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По способу теплосъёма и

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По способу теплосъёма и составу

теплоносителя
С циркулирующим топливом (например, с топливом в виде солевого или металлического расплава, с твёрдым шарообразным топливом).
С газовым теплоносителем (применение нашли такие газы как гелий, аргон, углекислый газ, диоксид азота).
С органическим теплоносителем
Слайд 56

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По изотопному составу топлива

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По изотопному составу топлива
На естественном

уране.
На уране, обогащенном по 235-ому изотопу.
На плутониевом топливе.
На уране-233.
На смешанных топливах.
Слайд 57

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По составу ядерного топлива

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По составу ядерного топлива
С металлическим

топливом.
С оксидным топливом.
С карбидным топливом.
С нитридным топливом.
С композиционным (смешанным) топливом.
С топливом в виде водных растворов.
С топливом в виде солевых расплавов.
С газообразным топливом (смеси UF6 с другими фторидами).
На смешанных топливах.
Слайд 58

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По составу замедлителя Графитовые.

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По составу замедлителя
Графитовые.
Легководяные – на

Н2О.
Тяжеловодяные – на HDO и D2O.
На литии-7.
На бериллии (в виде металла или оксида).
С органическим замедлителем (парафины и т. д.).
Слайд 59

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов По результатам работы Регенеративные

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

По результатам работы
Регенеративные (с коэффициентом

воспроизводства менее 1).
Размножители (бридеры) – с коэффициентом воспроизводства более 1.
Коэффициент воспроизводства - отношение числа ядер образовавшегося топлива к числу ядер выгоревшего делящегося топлива.
Слайд 60

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов Основы работы ядерных реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

Основы работы ядерных реакторов
Каждый нейтрон,

образовавшийся в результате акта деления, в принципе, может вызвать следующее деление
На практике этого не происходит – нейтроны могут вылететь за пределы активного объёма или могут быть поглощены неделящимися материалами
Слайд 61

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов Основы работы ядерных реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

Основы работы ядерных реакторов
Цепная реакция

может принять одну из трёх форм, в зависимости от среднего количества нейтронов, образующихся при каждом акте деления, которые эффективны для распространения цепной реакции (kэфф.)
Если kэфф. > 1, то скорость делений увеличивается спонтанно, пока не будет снижена вследствие потерь (принцип действия атомной бомбы). Из-за очень коротких промежутков между актами деления (менее 0,01 мкс) энергия выделяется в виде взрыва.
Слайд 62

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов Основы работы ядерных реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

Основы работы ядерных реакторов
Цепная реакция

может принять одну из трёх форм, в зависимости от среднего количества нейтронов, образующихся при каждом акте деления, которые эффективны для распространения цепной реакции (kэфф.)
Если kэфф. < 1, то реакцию можно начать с помощью внешних нейтронов, но более или менее быстро реакция затухает.
Если kэфф. = 1, то реакция продолжается с постоянной скоростью (критичность, условие работы атомного реактора).
Слайд 63

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов Основы работы ядерных реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

Основы работы ядерных реакторов
Для того

чтобы цепная реакция развивалась нормально, необходимо учесть ряд условий: массу делящегося материала; геометрию активной зоны; энергетический спектр нейтронов; физическое расположение делящегося материала и замедлителя; присутствие поглотителей нейтронов.
Большая часть нейтронов, образующихся при делении ядер, вылетает более или менее мгновенно, но некоторые (чуть менее 1 %) вылетают с задержкой от нескольких сек до мин.
Слайд 64

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов Основы работы ядерных реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Классификация ядерных реакторов

Основы работы ядерных реакторов
Конструктор обычно

обеспечивает условие, что реактор не может достичь критичности без вклада запаздывающих нейтронов.
Эта задержка замедляет отклик реактора на небольшие возмущения kэфф. и даёт возможность и время для применения и срабатывания контрольных механизмов и устройств.
Система управления и защиты (СУЗ) реактора включает в себя: подсистему оперативного регулирования, подсистему аварийной защиты и подсистему предупредительной защиты.
Слайд 65

Принцип работы энергетического реактора Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Принцип работы энергетического реактора

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 66

Основные типы энергетических реакторов Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Основные типы энергетических реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 67

Реакторы типа ВВЭР (PWR) и BWR были разработаны на основе реакторов

Реакторы типа ВВЭР (PWR) и BWR были разработаны на основе

реакторов для ядерных подводных лодок.
Реакторы типа Magnox (AGR) и CANDU (использующие уран естественного изотопного состава) были разработаны, когда Великобритания и Канада не осуществляли разделение изотопов урана в промышленном масштабе.
Реактор РБМК был разработан на основе конструкции реакторов, использовавшихся для наработки плутония.

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 68

Схема устройства реактора типа ВВЭР или PWR 1 – выход пара,

Схема устройства реактора типа ВВЭР или PWR

1 – выход пара, 2

– конденсат, 3 – управляющие стержни, 4 – корпус, 5 – парогенератор, 6 – горячая вода, 7 – охлаждённая вода, 8 – топливо

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 69

Схема устройства реактора типа BWR 1 – вход теплоносителя, 2 –

Схема устройства реактора типа BWR

1 – вход теплоносителя, 2 – выход

теплоносителя, 3 – корпус, 4 – сушка пара, 5 – управляющие стержни, 6 – топливо 7 – парогенератор, 8 – бассейн обслуживания

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 70

Схема устройства реактора Magnox 1 – парогенератор, 2 – выход пара,

Схема устройства реактора Magnox

1 – парогенератор, 2 – выход пара, 3

– конденсат, 4 – горячий углекислый газ, 5 – охлаждённый углекислый газ, 6 – управляющие стержни, 7 – графитовый замедлитель, 8 – металлическое топливо 9 – бетонная защита, 10 – стальной корпус

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 71

Схема устройства реактора AGR 1 – парогенератор, 2 – выход пара

Схема устройства реактора AGR

1 – парогенератор, 2 – выход пара на

турбогенератор, 3 – конденсат, 4 – горячий углекислый газ, 5 – теплоноситель (углекислый газ), 6 – управляющие стержни, 7 – графитовый замедлитель, 8 –топливо, 9 – бетонный корпус

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 72

Схема устройства реактора CANDU 1 – управляющие стержни, 2 – корпус,

Схема устройства реактора CANDU

1 – управляющие стержни, 2 – корпус, заполненный

замедлителем (тяжёлой водой), 3 – трубки подачи теплоносителя, 4 – каналы в корпусе, 5 – трубка теплоносителя, 6 – газовое пространство, 7 – ТВС (37 трубок из циркониевого сплава с таблетками диоксида урана)

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 73

Схема устройства реактора РБМК Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Схема устройства реактора РБМК

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 74

Основные типы энергетических реакторов Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Основные типы энергетических реакторов

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 75

Реакторы на быстрых нейтронах Преимуществом реактора на быстрых нейтронах является возможность

Реакторы на быстрых нейтронах
Преимуществом реактора на быстрых нейтронах является возможность вовлечения

в энергетику U238 – основного изотопа в природном уране.
Реактор на быстрых нейтронах позволяет нарабатывать плутоний-239 – ценное топливо для тех же ядерных реакторах.
На 100 разделившихся ядер U235 или Pu239 образуется 120−140 новых ядер плутония-239.

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 76

Реакторы на быстрых нейтронах Поскольку вероятность деления ядер быстрыми нейтронами меньше,

Реакторы на быстрых нейтронах
Поскольку вероятность деления ядер быстрыми нейтронами меньше, чем

тепловыми, топливо должно быть обогащенным в большей степени, чем для тепловых реакторов.
Кроме того, отводить тепло с помощью воды здесь нельзя (вода- замедлитель), так что приходится использовать другие теплоносители: обычно это жидкие металлы и сплавы.
Для извлечения плутония необходима переработка облученного ядерного топлива (ОЯТ).

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 77

Реакторы на быстрых нейтронах Процессы получения энергии деления и производства плутония

Реакторы на быстрых нейтронах
Процессы получения энергии деления и производства плутония в

этих реакторах пространственно разделены – новые делящиеся изотопы образуются в боковой и торцевых зонах воспроизводства, или бланкетах.

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

1 - ТВС активной зоны с малым обогащением;
2 - ТВС активной зоны со средним обогащением;
3 - ТВС активной зоны с большим обогащением;
4 - ТВС внутренней зоны воспроизводства;
5 - ТВС внешней зоны воспроиз-водства.

Слайд 78

Реакторы на быстрых нейтронах. Сложности Более сложная конструкция реакторов; Термические и

Реакторы на быстрых нейтронах. Сложности
Более сложная конструкция реакторов;
Термические и радиационные нагрузки

гораздо выше, чем в тепловых реакторах;
Использование натрия (химически активного и пожароопасного металла, бурно реагирующего на соприкосновение с воздухом и водой);
Более сложные процесс перегрузки ТВС;
Необходимость создания и внедрения технологий переработки маловыдерженного ОЯТ.

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 79

Слайд 80

Ведущие проекты реакторов «Поколения 4» Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Ведущие проекты реакторов «Поколения 4»

Применение редких элементов. Сегодня. Типы ядерных реакторов

Слайд 81

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Требования к конструкционным материалам

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Требования к конструкционным материалам ядерных

реакторов (ЯР)
Минимальное сечение захвата
Механическая надежность
Высокая теплопроводность
Коррозионная стойкость по отношению к топливу, теплоносителю и продуктам деления

Механическая надежность обеспечивается прочностью и пластичностью материала, сопротивлением ползучести, виброустойчивостью, стабильностью размеров при циклических режимах работы

Слайд 82

Физические свойства возможных конструкционных материалов ЯР Циркалой 2 – сплав Zr-1.5%Sn + немного Fe, Cr, Ni

Физические свойства возможных конструкционных материалов ЯР

Циркалой 2 – сплав Zr-1.5%Sn +

немного Fe, Cr, Ni
Слайд 83

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Алюминий Низкое сечение захвата

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Алюминий
Низкое сечение захвата
Высокая теплопроводность
Малая плотность
Алюминий

при 200-300 0С образует сплавы с ураном
Низкая температура плавления

Используется в транспортных реакторах

Уран от алюминия отделяют защитным слоем

В энергетических реакторах алюминий не используют

Слайд 84

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Бериллий Низкое сечение захвата

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Бериллий
Низкое сечение захвата
Малая плотность
Высокая теплопроводность
Высокие

температуры плавления
Плохо совместим с водой и перегретым паром
Хрупкость
Токсичность
Считается перспективным материалом
Слайд 85

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Магний Сплав на основе

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Магний
Сплав на основе магния является

материалом оболочки ТВЭЛов в реакторах типа «Магнокс»
В реакторах, где теплоносителем является вода, магний не используют из-за низкой коррозионной стойкости
Механические свойства магния ухудшаются с ростом температуры
Слайд 86

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Нержавеющая сталь Дешева Высокая

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Нержавеющая сталь
Дешева
Высокая температура плавления
Высокая прочность

и пластичность
Хорошая обрабатываемость
Высокая коррозионная стойкость
Относительно высокое сечение захвата
Относительно низкая теплопроводность
Высокое радиационное распухание

Основной конструкционный материал ЯР
Материал оболочек в некоторых ЯР на т.н.
Материал оболочек ЯР на б.н.

Необходимо использовать более обогащенное топливо

Слайд 87

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Цирконий и его сплавы

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Цирконий и его сплавы
Низкое сечение

захвата
Высокая температура плавления
Высокая прочность и пластичность
Хорошая обрабатываемость
Высокая коррозионная стойкость
Сохраняет механические свойства при облучении
Относительно низкая теплопроводность
Высокая стоимость

Цирконий – металл № 1 для конструкции ядерного реактора

Слайд 88

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Циркониевые сплавы в атомной

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Циркониевые сплавы в атомной энергетике
В

реакторе ВВЭР-1000 общее число деталей превышает 540 тыс. шт.
Активная зона ВВЭР-1000 набирается из 151 ТВС, в каждой из которых по 317 ТВЭЛов
Оболочка ТВЭЛов ВВЭР-1000 выполнена из сплава Н1 диаметром 9.1 мм толщиной 0.65 мм
Из сплава Н1 изготовлены пробки-заглушки, а из Н2.5 - канальные трубы, кожухи кассет, прутки и трубки крепления ТВС

На 1 реактор необходимо более 14 тонн циркония

Слайд 89

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Коррозионные свойства циркония Несмотря

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Коррозионные свойства циркония
Несмотря на высокую

реакционную способность, цирконий исключительно коррозионностойкий металл, благодаря образованию на его поверхности тонкой пленки очень стойкого оксида циркония, надежно предохраняющего его от окисления и разрушения
Цирконий практически не разрушается в холодных и горячих (до 100 0С) минераль-ных кислотах, щелочах, аммиаке и др.
Слайд 90

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Механические свойства циркония Чистый

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Механические свойства циркония
Чистый иодидно-рафинированный цирконий

обладает высокой пластичностью и малой прочностью
Цирконий способен к быстрому упрочнению под влиянием малых пластических деформаций и малых количеств примесей
Примеси, особенно внедрения, резко ухудшают пластичность циркония
Слайд 91

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Легирование циркония Требования к

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Легирование циркония
Требования к легированию
Легирующий элемент

должен иметь низкое сечение захвата тепловых нейтронов
Легирующий элемент должен обеспечивать коррозионную стойкость деталей активной зоны на весь срок эксплуатации
Легирующий элемент должен обеспечивать механическую надежность при всех возможных режимах работы реактора
Легирующий элемент не должен образовывать долгоживущих радионуклидов

Наличие малых количеств таких примесей, как азот, углерод, алюминий и кремний, увеличивает скорость коррозии циркония

Цирконий реагирует с перегретой водой и водяным паром (> 300 0C)

Для работы в качестве твэльных трубок (срок эксплуатации – 3 года) и канальных труб (срок эксплуатации – 30 лет) необходимо введение легирующих элементов

Легирующий элемент - ниобий

Сплав Н1 с содержанием НИОБИЯ 1 мас. %

Сплав Н2.5 с содержанием НИОБИЯ 2.5 мас. %

Слайд 92

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Легирование циркония

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Легирование циркония

Слайд 93

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР Высокая температура плавления Хорошая

Применение редких элементов. Сегодня. Конструкционные материалы ЯР

Высокая температура плавления

Хорошая обрабаты- ваемость

Коррозионная стойкость

Низкое сечение захвата тепловых нейтронов

Небольшая плотность

Высокая прочность

Высокая устойчивость в расплавах

натрия

Слабое взаимодействие с U, UO2, Pu

Конструкционные материалы атомных реакторов

Оболочки ТВЭЛов

Трубопроводы систем охлаждения

Контейнеры для установок облучения

Слайд 94

Структура уран-плутониевого ядерного топливного цикла

Структура уран-плутониевого ядерного топливного цикла

Слайд 95

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Использование лития в ядерных реакторах

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Использование лития в ядерных реакторах основано

на отличии изотопов в поперечном сечении захвата тепловых нейтронов:
для Li6 - 910 барн, для Li7 - 0.033 барн

Литий
Жидкий Li7 используют как теплоноситель для ЯР
7LiOH·H2O применяют в качестве подщелачивающей добавки в теплоноситель I контура реакторов PWR

Слайд 96

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Литий Дейтерид лития-6 6LiD (или

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Литий
Дейтерид лития-6 6LiD (или 6Li2H) используется

как термоядерное топливо.
Термоядерная бомба состоит из двух ступеней: триггера и контейнера с термоядерным горючим.
Триггер - плутониевый ядерный заряд, обеспечивающий условия для разжигания термоядерной реакции: высокую температуру и давление.
Слайд 97

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Литий Внутри контейнера из урана-238,

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Литий
Внутри контейнера из урана-238, покрытого слоями

нейтронных поглотителей и отражателей находится термоядерное горючее - дейтерид лития-6 и стержень из Pu-239, играющий роль запала термоядерной реакции.
Слайд 98

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Литий

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Литий

Слайд 99

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Бериллий Бериллий - замедлитель и

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Бериллий
Бериллий - замедлитель и отражатель нейтронов.
Бериллий

– основа нейтронных источников пуска атомных реакторов: 9Be + 4He→12C + 1n (источник α-частицы 239Pu) 9Be +γ→8Be+ 1n
(источник γ-излучение 226Ra)
Слайд 100

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Редкоземельные металлы Оксиды самария, европия

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Редкоземельные металлы
Оксиды самария, европия и гадолиния

используют в красках, защищающих от радиации
Оксиды эрбия и гадолиния используют в качестве выгорающего поглотителя нейтронов в ТВЭЛах
Титанат диспрозия, Dy2O3·TiO2 (наряду с карбидом бора) является основным материалом для органов управления ЯЭУ

Sm, Eu и Gd имеют максимальное сечение захвата

Er2O3

Gd2O3

0.2-0.6 мас. %

3-8 мас. %

Реактор ВВЭР

Реактор РБМК

Слайд 101

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Гафний Металлический гафний может использоваться

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Гафний
Металлический гафний может использоваться в качестве

поглотительного элемента (ПЭЛ) ЯР (регулирующие стержни).
Слайд 102

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Молибден - технеций Доминирующим радионуклидом

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Молибден - технеций
Доминирующим радионуклидом для целей

ядерной медицины является 99mTc (T½- 6 часов), являющийся продуктом распада Mo-99.
Широкое применение 99mTc обусловлено совокупностью ядерно-физических и химических свойств - малый период полураспада, отсутствие корпускулярного излучения, оптимальная для сканирования энергия фотонного излучения
На площадке ГНЦ НИИАР развивается производство других медицинских изотопов:131I, 188W, 89Sr, 177Lu.
Слайд 103

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника Изотопы редких элементов Цезий-137 и

Применение редких элементов. Сегодня. Ядерная техника

Изотопы редких элементов
Цезий-137 и рубидий-86 используются

в γ-дефектоскопии, измерительной технике и для радиационной стерилизации.
Слайд 104

Основой современной полупроводниковой промышленности наряду с кремнием составляют рассеянные редкие элементы

Основой современной полупроводниковой промышленности наряду с кремнием составляют рассеянные редкие элементы

(Ga, In, Ge)
Арсенид галлия является вторым по значению после кремния полупроводниковым материалом
Германий используется в твердотельной электронике для изготовления ответственных элементов микропроцессорных систем p-типа
Индий и галлий и служат акцепторной добавкой при изготовлении кремниевых и германиевых полупроводников

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 105

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 106

Ta – незаменим в производстве конденсаторов, Nb используется в производстве сверхпроводников,

Ta – незаменим в производстве конденсаторов,
Nb используется в производстве сверхпроводников,


W – лучший материал для нитей и спиралей в лампах накаливания.

Развитие электроники также связано с нарастающим потреблением тугоплавких РМ:

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 107

Замена одной из секций большого адронного коллаидера со сверхпроводящими магнитными катушками на основе Nb3Sn

Замена одной из секций большого адронного коллаидера со сверхпроводящими магнитными катушками

на основе Nb3Sn
Слайд 108

Соединения лития широко применяют для производства химических источников тока и аккумуляторов Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Соединения лития широко применяют для производства химических источников тока и аккумуляторов

Применение

редких элементов. Сегодня. Электроника
Слайд 109

В никель-металлгидридных аккумуляторах анодом служит материал на основе интерметаллида LaNi5 Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

В никель-металлгидридных аккумуляторах анодом служит материал на основе интерметаллида LaNi5

Применение редких

элементов. Сегодня. Электроника
Слайд 110

Наиболее эффективными фотоэлектрическими преобразователями (КПД – до 25 %) являются теллурид

Наиболее эффективными фотоэлектрическими преобразователями (КПД – до 25 %) являются

теллурид кадмия (CdTe) и селенид меди-индия- галлия (CIGS).

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 111

Различные соединения на основе галлия (индия, селена) являются основой светодиодной промышленности. Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Различные соединения на основе галлия (индия, селена) являются основой светодиодной

промышленности.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 112

Материалы различных светодиодов

Материалы различных светодиодов

Слайд 113

Люминофоры на основе европия, тербия и иттрия используются в экранах ЭЛТ,


Люминофоры на основе европия, тербия и иттрия используются в экранах ЭЛТ, ЖК

и плазменных мониторов, телефонов и мобильных устройств

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 114

Компактные энергосберегающие лампы позволяют использовать небольшое количество электричества, которое тратится на

Компактные энергосберегающие лампы позволяют использовать небольшое количество электричества, которое тратится на активацию

фосфоров, содержащих РЗМ (Y, Tb, Eu, Dy).
В свою очередь, люминофоры испускают видимый свет различного спектра.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 115

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника Люминофоры – твёрдые и жидкие вещества,

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Люминофоры – твёрдые и жидкие вещества, способные

люминесцировать под действием различного рода воздействий
Существует более 100 люминофоров, содержащих РЗЭ

Люминофоры для люминесцентных ламп

Люминофоры для телевизоров, мониторов, осциллографы, радиолокаторы

ванадат иттрия YVO3

Оксосульфиды, оксохлориды, фториды РЗЭ

Y0.64Yb0.35Tm0.01F3 – голубой цвет

Слайд 116

Соединения эрбия (иттербия, тулия) используются в качестве допирующей добавки, которая повышает

Соединения эрбия (иттербия, тулия) используются в качестве допирующей добавки, которая повышает

производительность волоконно-оптического кабеля для передачи данных на очень высоких скоростях

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 117

Ниобат (танталат) лития обладает свойствами пьезо-, сегнетоэлектрика и высокими нелинейно-оптическими характеристиками

Ниобат (танталат) лития обладает свойствами пьезо-, сегнетоэлектрика и высокими нелинейно-оптическими характеристиками

в комбинации с хорошими механическими свойствами и химической стабильностью.
Ниобат лития применяется в сотовых телефонах в качестве поверхностно- акустических фильтров, а также в лазерной технике и оптоэлектронике как модулятор сигналов.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 118

Редкоземельные металлы (Nd, Y, Er, Ho, Yb, Tm, Sc) и типичные

Редкоземельные металлы (Nd, Y, Er, Ho, Yb, Tm, Sc) и типичные

рассеянные элементы (Ga, In, As) являются основной рабочей средой соответственно твердотельных и полупроводниковых лазеров.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 119

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника Магнитные материалы SmCo5-Sm2Co17 Nd2Fe14B (Nd↔Dy,Tb) Военная

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Магнитные материалы
SmCo5-Sm2Co17
Nd2Fe14B (Nd↔Dy,Tb)

Военная и авиакосмическая

техника

Создание миниатюрных двигателей, динамиков, СВЧ-генераторов

Cтартеры автомобилей, двигатели стеклоочистителей и стеклоподъемников

проигрыватели компакт и DVD-дисков, дисководы, наушники видеокамеры, микрофоны и др.

Ветро- генераторы

Слайд 120

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника

Слайд 121

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника.

Слайд 122

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника.

Применение редких элементов. Сегодня. Электроника.

Слайд 123

Применение редких элементов и РЗМ. Сегодня. Электроника

Применение редких элементов и РЗМ. Сегодня. Электроника

Слайд 124

Применение редких элементов. Сегодня. Ферросплавы Ферросплавы (феррованадий, феррониобий, ферроцирконий, ферромолибден, ферровольфрам)

Применение редких элементов. Сегодня. Ферросплавы

Ферросплавы (феррованадий, феррониобий, ферроцирконий, ферромолибден, ферровольфрам) применяются

для легирования сталей
Сплавы Fe-РЗМ используют как раскислители при выплавке сталей и сплавов
Для получения ферросплавов используют оксиды редких металлов технической степени чистоты
Слайд 125

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов Сплавы с РМ

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов


Сплавы с РМ

широко используются в авиа и ракетостроении. Сплав «склерон» Al-Li конструкционный материал для авиации.
Более половины производимого бериллия идет на производство сплавов для авиа и ракетостроения типа АВ («локалой») и АМB (Al-Mg-Be)
Введение скандия (0.1-0.5 %) в алюминиевые сплавы придает им повышенную прочность

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 126

Космический корабль многоразового использования «Endeavour» на старте и фронтовой истребитель МИГ-29 в полете

Космический корабль многоразового использования «Endeavour» на старте и фронтовой истребитель МИГ-29

в полете
Слайд 127

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов Никель-кобальтовые сплавы, легированные

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов

Никель-кобальтовые сплавы, легированные тугоплавкими

РМ (V, Nb, W, Mo, Zr, Hf, Re) обладают уникальной жаропрочностью, жаростойкостью, коррозионной устойчивостью при температурах до 1400 0С (cуперсплавы).
Сплавы молибдена с тугоплавкими металлами (Re, Zr, Ti) имеют высокую твердость и пластичность при температурах 2000–3000 0С, что позволяет использовать их в ракетно-космической технике.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 128

Турбовентиляторный двигатель GE90 115B для самолета Boeing 777

Турбовентиляторный двигатель GE90 115B для самолета Boeing 777

Слайд 129

Для производства титановых сплавов, востребованных как конструкционный материал в авиастроении, используют

Для производства титановых сплавов, востребованных как конструкционный материал в авиастроении, используют

лигатуры V-Al и Mo-Al

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 130

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов Высокопрочные низколегированные стали

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA),

легированные ванадием, ниобием, цирконием, молибденом и РЗМ, используют как легкий конструкционный материал в автомобилестроении.
Добавки РЗМ к различным сплавам алюминия и магния увеличивают их прочность, в том числе при высоких температурах. Сплавы на основе Al (Al-Si) с присадкой до 0.35 % церия применяются для изготовления ответственных деталей двигателей.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 131

Двигатель внутреннего сгорания Ferrari f430

Двигатель внутреннего сгорания Ferrari f430

Слайд 132

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов Благодаря высокой плотности

Наибольший объем потребления РМ связан с производством сплавов

Благодаря высокой плотности вольфрам

является основой тяжёлых сплавов, которые используются для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль.
Повышение свойств броневых и орудийных сталей связано с легированием их редкими элементами – молибденом, ванадием, цирконием.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 133

Бронирование БТР легкой сталью 5-го класса прочности (А3), содержащей Mo (0.3-0.5

Бронирование БТР легкой сталью 5-го класса прочности (А3), содержащей Mo (0.3-0.5

мас. %) и V (0.15-0.25 мас. %)
Слайд 134

Индивидуальные тугоплавкие редкие металлы и сплавы на их основе применяют как

Индивидуальные тугоплавкие редкие металлы и сплавы на их основе применяют как

конструкционный материал в химическом машиностроении.
Вольфрам и молибден применяются в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов.
Электроды на основе вольфрама используют в аппаратах для аргонно-дуговой сварки металлов, сталей и сплавов.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 135

Катоды на основе гафния применяют для высокотемпературной резки металлов. Термопары на

Катоды на основе гафния применяют для высокотемпературной резки металлов.
Термопары на основе

сплавов рения с вольфрамом (W+5%Re)-(W+20%Rе) позволяют измерять температуры до 2600 0С.
Сплавы Ga-Al, Ga-Ni, Ga-Cu используются для бесфлюсовой низкотемпературной пайки металлов.
Особолегкоплавкие припои на основе индия применяются для соединений металлов и керамики.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 136

Наиболее применяемыми сплавами системы Cu-Be являются сплав БрБ2 (содержит около 2

Наиболее применяемыми сплавами системы Cu-Be являются сплав БрБ2 (содержит около 2

% бериллия), а также сплавы МНБ (медь-никель-бериллий) и МКБ (медь-кобальт-бериллий), содержащие до 0,8 % бериллия.
Сплав БрБ2 также называют высоколегированной бериллиевой бронзой, а сплавы МНБ и МКБ – низколегированной бериллиевой бронзой.
Перечисленные сплавы в закаленном состоянии обладают хорошей пластичностью и технологичностью, а в термообработанном (состаренном) состоянии - также высокими механическими свойствами.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 137

Полуфабрикат из бериллиевой бронзы в закаленном состоянии методами штамповки можно превратить

Полуфабрикат из бериллиевой бронзы в закаленном состоянии методами штамповки можно превратить

в изделие самой сложной формы (подшипниковую опору, пружинный контакт, разъем,мембрану), а затем проведя старение, резко повысить прочность и пружинные свойства изделия, сохранив его форму.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 138

Медно-бериллиевые сплавы используются в ответственных электрических и электронных деталях (в пружинных

Медно-бериллиевые сплавы используются в ответственных электрических и электронных деталях (в пружинных

контактах, переключателях, соединителях).
Из сплава БрБ2 изготовляют скользящие опоры нефтяных насосов, опоры буровых долот, трубы, резьбовые соединения бурильных труб, безискровой вспомогательный инструмент.
В контактной сварке применяют электроды и электрододержатели из низколегированной бериллиевой бронзы.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 139

Твёрдые сплавы – твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти

Твёрдые сплавы – твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти

свойства при 900-1150 °C.
Их изготовляют из высокотвёрдых и тугоплавких материалов на основе карбидов (нитридов) вольфрама и тантала, связанных кобальтовой металлической связкой.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 140

Твёрдые сплавы применяются в следующих областях: Обработка резанием конструкционных материалов: резцы,

Твёрдые сплавы применяются в следующих областях:
Обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы,

свёрла, и т.д.
Оснащение измерительного инструмента: оснащение точных поверхностей микрометрического оборудования и опор весов.
Клеймение: оснащение рабочей части клейм.
Волочение: оснащение рабочей части волок.
Штамповка: оснащение штампов и матриц(вырубных, выдавливания и проч.).

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 141

Твёрдые сплавы применяются в следующих областях: Прокатка: твёрдосплавные валки Производство износостойких

Твёрдые сплавы применяются в следующих областях:
Прокатка: твёрдосплавные валки
Производство износостойких подшипников: шарики,

ролики, обоймы и напыление на сталь.
Горнодобывающее оборудование: напайка спеченных и наплавка литых твёрдых сплавов.
Рудообрабатывающее оборудование: оснащение рабочих поверхностей.
Газотермическое напыление износостойких покрытий.

Применение редких элементов. Сегодня. Производство сплавов

Слайд 142

В автомобильном катализаторе происходит одновременное превращение CO, CHx и NOx в

В автомобильном катализаторе происходит одновременное превращение CO, CHx и NOx в

углекислый газ (СО2), воду (Н2О) и азот (N2), в связи с этим он называется трехмаршрутным.
Трехмаршрутный катализатор представляет собой керамический блок ячеистой структуры, на внутреннюю поверхность которого нанесено покрытие (толщина 30-100 мкм), включающее платиновые металлы (Pt, Pd, Rh), основой которого является смесь Al2O3 и оксида церия-циркония (CexZr1-xO2).

Применение редких элементов. Сегодня. Катализаторы

Слайд 143

Катализаторы на базе V2O5 используются при производстве серной кислоты и ряда

Катализаторы на базе V2O5 используются при производстве серной кислоты и ряда

органических соединений (ацетальдегид, уксусная кислота, бензальдегид, получение углеводородов из синтез-газа).
Катализаторы на основе сульфида рения замещают платиновые катализаторы в процессах гидрирования, алкилирования, изомеризации и т.п.

Применение редких элементов. Сегодня. Катализаторы

Слайд 144

Катализаторы на основе диоксида германия применяют в качестве катализатора полимеризации в

Катализаторы на основе диоксида германия применяют в качестве катализатора полимеризации в

производстве полиэфирных материалов, например, полиэтилентерефталата

Применение редких элементов. Сегодня. Катализаторы

Слайд 145

Платиново-рениевые биметаллические катализаторы (металл, нанесенный на различные носители – оксиды алюминия,

Платиново-рениевые биметаллические катализаторы (металл, нанесенный на различные носители – оксиды алюминия,

кремния, цеолиты и др.с добавками) используют для получения высокооктановых сортов бензина из низкосортных методом риформинга – каталитической ароматизации (повышения содержания ароматических углеводородов)

Применение редких элементов. Сегодня. Катализаторы

Слайд 146

Добавки оксидов редких земель (до 4 мас. %) позволяют повысить выход

Добавки оксидов редких земель (до 4 мас. %) позволяют повысить выход

высокооктановых бензинов и увеличить время работы катализаторов в процессе каталитического крекинга – получения компонента высокооктанового бензина и непредельных углеводородов путем разложения полученной при перегноке нефти парафиновой фракции

Применение редких элементов. Сегодня. Катализаторы

Слайд 147

Монокристаллы твердых растворов TlBr-TlI (КРС-5) и TlBr-TlCl (КРС-6) используют в качестве

Монокристаллы твердых растворов TlBr-TlI (КРС-5) и TlBr-TlCl (КРС-6) используют в качестве материалов

в ИК-оптике – они обладают высокой равномерной прозрачностью при 1-100 мкм, сохраняя устойчивость во влажной атмосфере.

Применение редких элементов. Сегодня. ИК-техника

Слайд 148

Высокая прозрачность в инфракрасной области делает элементарный германия необходимым материалом для

Высокая прозрачность в инфракрасной области делает элементарный германия необходимым материалом для

ИК-оптики (линз, призм, оптических окон датчиков).
Такие устройства используются в системах пассивного тепловидения, военных системах инфракрасного наведения, приборах ночного видения, противопожарных системах.

Применение редких элементов. Сегодня. ИК-техника

Слайд 149

Халькогенидные стекла на основе элементов VI группы (сера S, селен Se,

Халькогенидные стекла на основе элементов VI группы (сера S, селен Se,

теллур Te), называемых халькогенидами и представляющие собой сплавы с элементами V (мышьяк As, сурьма Sb) или IV (кремний Si, германий Ge) групп, прозрачны в ИК-области спектра и обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа.
Они также входят в состав композиционных материалов для инфракрасной волоконной оптики

Применение редких элементов. Сегодня. ИК - техника

Слайд 150

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Сочетание высокой теплопроводности и

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Сочетание высокой теплопроводности и небольшой

коэффициент термического расширения позволяют использовать оксид бериллия в качестве термостойкого материала, обладающего значительной химической инертностью.
Полирующие материалы на основе оксидов РЗЭ (полириты) обеспечивают высокое качество обрабатываемых поверхностей при большей скорости полирования и меньшем расходе по сравнению с другими веществами для полировки
Слайд 151

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Цирконий Цирконий – единственный

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Цирконий
Цирконий – единственный редкий металл,

потребление которого исчисляется сотнями тысяч тонн
Более 85 % производимого циркониевого сырья используется в минеральной форме в виде циркона или бадделита (ZrO2):
литейное производство (противопригарные смеси)
производство огнеупоров (в т.ч. бакоров) – 15 %
производство эмалей и глазурей – 49 %
производство абразивов – 19 %
Слайд 152

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Цирконий От 10 до

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Цирконий
От 10 до 15 %

концентратов перерабатывается с целью получения:
оксида циркония (7-10 %), стабилизированного Y2O3

Высокотемпературная конструкционная керамика.
Обладает ионной проводимостью при температуре 300°С.
Характеризуется высокой радиационной стойкостью, повышенной прочностью, износостойкостью

Получение керамик, упрочнение поверхностей лопаток турбин, создание конструкционных материалов

Слайд 153

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Редкие металлы используются как

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Редкие металлы используются как ионные

красители стекла – в стекло вводят катионы переходных и редкоземельных элементов (3d- и 4f-элементы), которые имеют неспаренные электроны или незаполненные орбитали (V3+,4+; Ce3+,4+; Nd3+, Pr3+, Se и т.д.).
Слайд 154

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Для устранения естественной окраски

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Для устранения естественной окраски стекол,

связанной с присутствием ионов Fe3+ проводят их обесцвечивание – вводят строго контролируемые количества добавок красителей (соединения кобальта, никеля, РЗМ), которые окрашивают стекло в цвет, дополняющий спектр поглощения железа до нейтрального.
Слайд 155

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Кроны характеризуются сравнительно низким

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Кроны характеризуются сравнительно низким показателем

преломления (от 1,47 до 1,67) и высоким коэффициентом дисперсии (от 47 до 100).
Флинты отличаются высокими значениями показателя преломления (от 1,52 до 1,9) в сочетании с низкими значениями коэффициента дисперсии (от 54 до 15).
Слайд 156

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Cтекла системы ZnO–B2O3–La2O3 («кроны»)

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Cтекла системы ZnO–B2O3–La2O3 («кроны») отличаются

высокой химической устойчивостью, имеют высокие модули упругости и твердость.
Тяжелые баритовые флинты (марка стекла – ТБФ) содержат до 15 мас. % La2O3, до 2 мас. % Ta2O5 и до 6 мас. % WO3.
Увеличение концентрации щелочного оксида до эквимолярного состава постепенно увеличивает показатель преломления от 1,46 (для SiO2) до ~1,57 для SiO2·Li2О; до ~1,52 для SiO2·Na2О и до ~1,51 для SiO2·K2О.
Слайд 157

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика В лабораторной практике рентгеноструктурных

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

В лабораторной практике рентгеноструктурных исследований

иногда используется стекло Линдемана (содержит кроме B2O3 также Li2O, BeO, Al2O3 и другие добавки), прозрачное для рентгеновских лучей.
Фторидные стекла – это класс неоксидных оптических стекол, образованных фторидами щелочных металлов и бериллия (фторбериллатные стекла) и соединениями на основе фторидов тяжелых металлов (ZrF4, HfF4), служат исходным материалом для производства световодов.
Слайд 158

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика К специальному классу оксидных

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

К специальному классу оксидных стекол

относятся германатные и теллуритные стекла.
По сравнению с кварцевым стеклом спектральная область максимальной прозрачности GeO2 сдвинута в сторону больших длин волн.
Волоконные световоды на основе теллуритных стекол перспективны для широкодиапазонных рамановских усилителей (теллуритные стекла с оксидами молибдена и вольфрама (TeO2–WO3–La2O3, TeO2–MoO3) имеют оптические потери в диапазоне длин волн 1,3–2,4 мкм не более 0,1–0,2 дБ/м.
Слайд 159

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Ситаллами называются стеклокристаллические материалы,

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Ситаллами называются стеклокристаллические материалы, полученные

объемной кристаллизацией стекол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидной фазе.
Оптически прозрачные термостойкие и химически- стойкие ситаллы на основе стекол системы Li2O–Al2O3–SiO2 (сподумено-эвкриптитовые составы), в которых инициатором кристаллизации является TiO2, применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости .
Слайд 160

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика Прозрачная нанокерамика – материалы,

Применение редких элементов. Сегодня. Стекло и керамика

Прозрачная нанокерамика – материалы, получаемые

на базе нанопорошковых керамических материалов.
Нанопорошки изготавливают из оксидов Al2O3 (лукалокс), Y2O3 (иттралокс) и их производных Y3Al5O12 и YAlO3, а также на базе оксидов MgO, BeO и Lu2O3.
На базе нанопорошковой технологии получают прозрачные керамические материалы, например, для изготовления линз, сцинтилляторов, матриц квантовых генераторов и др.
Слайд 161

Звезды сделаны из селенового рубина - стекла, содержащего селен Применение редких

Звезды сделаны из селенового рубина - стекла, содержащего селен

Применение редких элементов.

Сегодня. Стекло и керамика

Керамика на основе диоксида циркония используется для производства зубных коронок, имплантов и т.д.

Слайд 162

Для большинства редких металлов в первые десятилетия ХХI века прогнозируются высокие

Для большинства редких металлов в первые десятилетия ХХI века прогнозируются высокие

темпы роста их потребления, опережающие в 3 – 5 раз соответствующие показатели для многих цветных и черных металлов

Редкие элементы. Завтра

Слайд 163

Технология редких элементов. Вопросы экономики Производство РЗЭ и их соединений За

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Производство РЗЭ и их соединений
За 2015 год

общемировое производство РЗЭ в рудном сырье составило 180 тыс. т. (по TR2O3, без учета Российской Федерации)
Остальные производители:
Индия (2.7 тыс. т)
Бразилия, Малайзия, Шри-Ланка (<0.6 тыс.т)
На базе импортного сырья существуют производства по получению высокочистых соединений в Японии, Австралии, Австрии, Канаде, Великобритании и Франции

США

Китай

Начало 90-х ХХ в.

2003 г.

20 тыс. т

30 тыс. т

5 тыс. т

88 тыс. т

10.9 тыс. т концентратов или смесей оксидов

на экспорт

Чистые оксиды и РЗМ

11 тыс. т

Начиная с 2004 по 2012 год, добыча РЗЭ в США была прекращена

В 2015 в КНР произведено 162 тыс. т. рудного сырья (по TR2O3)

Слайд 164

Технология редких элементов. Вопросы экономики Производство РЗЭ и их соединений В

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Производство РЗЭ и их соединений
В 2015 году

в России добывалось около 4 тыс. т. редких земель на Ловозерском ГОКе
После обогащения лопаритовый концентрат перерабатывается на ОАО «Соликамский магниевый завод»
Продукты передела – плав хлоридов РЗМ и смесь карбонатов РЗЭ цериевой группы

Это 72 % от уровня 1991 г.

До 500 т/год (в пересчете на TR2O3) плава перерабатывется на ЧМЗ на полирующие порошки

С 2002 г. часть плава перерабатывается на Silmet Group (Силумяэ, Эстония) на чистые галогениды и металлы

Слайд 165

Технология редких элементов. Вопросы экономики Альянс ОАО «СМЗ» – «Silmet Group»

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Альянс ОАО «СМЗ» – «Silmet Group» до

2010 года являлся основным, не зависящим от Китая, поставщиком готовой продукции.
Суммарный объем поставок альянса СМЗ – Silmet в 2007 г. составил 3,2 тыс. т РЗЭ (в пересчете на оксиды), и, оценочно, СМЗ поставил в США вне альянса 2 тыс. т сырья.
В планах ОАО «СМЗ» - выпуск карбоната церия (96-98 %) и производство лантанового (>90%) и дидимового (>80 %) концентратов
В 2010 г. интерес к покупке ОАО «СМЗ» проявило ОАО «Атомредметзолото», ГК Росатом
Слайд 166

Технология редких элементов. Вопросы экономики В 2011 г. Американская компания Molycorp

Технология редких элементов. Вопросы экономики

В 2011 г. Американская компания Molycorp

приобрела 89 % акций Silmet Group
В 2012 г. компания Molycorp провела расконсервацию крупнейшего в США месторождения бастнезита Маунтин-Пасс
В 2012 г. Автралийская корпорация Lynas начала эксплуатацию монацитового месторождения Маунт Уелд, а в 2013 г. в Малайзии был запущен завод по переработке монацита и разделению РЗЭ
В АО «Акрон» в 2012 г. начат выпуск концентрата РЗМ из апатитового сырья
Слайд 167

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление РЗЭ Общее потребление РЗЭ в

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление РЗЭ
Общее потребление РЗЭ в 2015 году

по оценкам составило 160-170 тыс. т в год (в пересчете на TR2O3)
Уровень потребления РЗЭ в России не превышает 3 тыс. т
СТРУКТУРА ПОТРЕБЛЕНИЯ РЗЭ
США – производство катализаторов (32 %)
Япония – электроника (70 %)
Китай – металлургия (67 %)
Россия – нефтехимия (30 %)

Основные потребители – США, Китай, страны ЕC, Япония

Это 23 % от уровня 1991 г.

Редкометальная продукция импортируется

Оксиды эрбия и гадолиния

Катализаторы для крекинга нефти

Слайд 168

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2008) Бастнезитовый

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2008)
Бастнезитовый концентрат –

4.1 $/кг
Монацитовый концентрат – 0.7 $/кг
Мишметалл – 5.5-7.0 $/кг
Сплав неодим-железо-бор – 18-20 $/кг
Оксид церия (96 %) – 19 $/кг
Оксид церия (99.5 %) – 30 $/кг
Оксид лантана (99.9 %) – 23 $/кг
Оксид европия (99.9 %) – 1600 $/кг
Неодим (металл) (99.0 %) – 56 $/кг
Тербий (металл) (99.0 %) – 620 $ / кг
Слайд 169

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ В 2010 году в рамках нового

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ
В 2010 году в рамках нового 5-летнего

Плана, Правительство Китая разработало и приступило к реализации новой концепции развития отрасли РЗЭ в Китае, предусматривающую:
ликвидацию всех мелких предприятий и предприятий занимающихся несанкционированной добычей, с уменьшением числа предприятий до 10, с минимальной мощностью одного предприятия по переработке РЗЭ 8 тыс.т РЗО в год и с контрольным пакетом акций, принадлежащих государству;
соблюдение выданных квот на добычу и переработку, устанавливаемых Правительством;
ежегодное значительное уменьшение экспортных квот с целью полного прекращения экспорта РЗЭ в 2015 году;
полный запрет толлинговых операций и иностранных инвестиций в предприятия по добыче и переработке сырья при одновременном отсутствии каких-либо ограничений на иностранные инвестиции в производство продуктов с высокой добавленной стоимостью;
введение постоянно повышающейся платы за получение экспортных лицензий для продуктов низкой стадии переработки создав «ножницы цен» между ценой экспорта и ценой внутри Китая для обеспечения высокой доходности инвестиций в высокотехнологичные продукты;
обеспечение высокой рентабельности отрасли для создания источника покрытия необходимых затрат на развитие, экологию и соблюдение требований в части технологии и безопасности производства.

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Все перечисленные меры привели к дефициту РЗЭ за пределами Китая и к стремительному многократному росту цен на них.
Цены за период с 2006 г. по 2010 г. выросли в 49 раз, в течение 1 полугодия 2011 года - еще в 2.7 раза с тенденцией стабильности и даже возможного падения в связи со спадом спроса на рынке.

Дефицит поставок редкоземельного сырья из Китая способствовал активизации деятельности по формированию новых источников РЗЭ в мире.
На данный момент работы по модернизации законсервированных рудников ведут Molycorp (США), Lynas (Австралия), Great Western Minerals Group (ЮАР), Avalon Rare Metals (Канада) и др.

Слайд 170

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2009-2011)

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2009-2011)

Слайд 171

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2012-2013)

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2012-2013)

Слайд 172

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2005-2014)

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на продукцию, содержащую РЗЭ(2005-2014)

Слайд 173

Технология редких элементов. Вопросы экономики Производство циркония и гафния Мировое производство

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Производство циркония и гафния
Мировое производство концентратов циркония

составляет около 1.16 млн. т (2009).
Основные производители – Австралия (476 тыс.т), ЮАР (392 тыс.т), Китай (180 тыс.т) (2009)
Около 30 тыс.т/год (по ZrO2) цирконового концентрата производится Вольногорским ГМК при разработке Малышевского россыпного месторождения на Украине
Около 7 тыс.т/год бадделеитового концентрата производится на Ковдорском ГОКе (Мурманская обл.)

На их долю приходится более 90 % мирового рынка циркона

Большая часть бадделеита (до 5 тыс.т) экспортируется в Норвегию и Японию
Около 12 тыс.т. цирконового концентрата импортируется из Украины

Слайд 174

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление циркония и гафния В 2003

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление циркония и гафния
В 2003 году мировое

потребление концентратов циркония составило 1.1 млн. т (по ZrO2)
Основные потребители:
Страны ЕС (Италия, Испания, Германия) – 370 тыс.т
Китай – 160 тыс.т
США – 130 тыс.т.
Япония – 120 тыс.т
Структура потребления:
Страны ЕС и Китай – строительная керамика
Япония – огнеупоры
США – литейные смеси
Слайд 175

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление циркония и гафния В 2000

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление циркония и гафния
В 2000 году потребление

цирконового концентрата в России составляло 12 тыс. т, а бадделеитового – 500 т (по ZrO2)
Основные потребители:
Чепецкий механический завод (г. Глазов)
Щербинский завод ЭПО (Московская обл.)
Ключевской ферросплавный завод (Свердловская обл., г. Двуреченск)

металлопродукция из циркониевых сплавов (слитки, трубы, лист, пруток и др.) для объектов атомной энергетики, а также различные потребительские товары из высокочистых циркониевых соединений
завод использует около 1,5–2 тыс. т цирконового концентрата в год (при производственной мощности 3 тыс. т)

выпускает электроплавильные огнеупоры (в т.ч. бакоры)
потребление – 4-5 тыс. т в год

выпускает ферроцирконий
потребление – 1-1.5 тыс. т в год

Кроме того, цирконовый концентрат без всякой переработки используется заводами, выпускающими керамическую плитку и санитарно- строительные изделия (потребление циркона в этом секторе составило в 2015 году 9.2 тыс. т концентрата)
Сохраняется его использование машиностроительными и металлургическими заводами в литейном производстве

Потребность России в циркониевом сырье к 2020 году оценивают в 80-100 тыс.т (по ZrO2), что соответствует используемому в СССР

Слайд 176

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление циркония и гафния Мировое потребление

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление циркония и гафния
Мировое потребление гафния (металл,

соединения) составляет около 65 т/год (2015)
Масштабы производства гафния опережают объемы его потребления
Области потребления – производство суперсплавов и ПЭЛ для транспортных реакторов
В начале 90-х производство гафния (~15 т/год) было организовано на Преднепровском химическом заводе (Украина) – ГНПП «Цирконий»

В США производство гафния составляет 200 т/год (2010)

В настоящее время в России существует государственная программа по организации производства металлического гафния на АО ЧМЗ (г. Глазов)

Слайд 177

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на цирконий- и гафнийсодержащую продукцию

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на цирконий- и гафнийсодержащую продукцию (2008)
Цирконовый

концентрат – 0.80-0.90 $/кг
Бадделеитовый концентрат – 2.5-3.3 $/кг
ZrO2 (для огнеупоров) – 3.0-3.5 $/кг
ZrO2 (для керамики) – 4.1-4.9 $/кг
ZrO2-3 мол.%Y2O3 - 26.5-30.4 $/кг
Цирконий (99 %, губка) – 41-56 $/кг
Цирконий (99.6, порошок) – 310-390 $/кг
Цирконий (99.97, компактный) – 950-980 $/кг
Гафний (99 %, губка) – 380-400 $/кг
Слайд 178

Технология редких элементов. Вопросы экономики Производство тория и его соединений Потребность

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Производство тория и его соединений
Потребность мировой экономики

в тории и его соединениях очень мала (в основном, из-за его радиоактивности)
Резкое уменьшение производства тория произошло в 80-е гг ХХ в.
По данным Горного Бюро США в 2011 г было добыто около 6.6 тыс. т (по ThO2) монацита, причем в Индии было добыто 5200 т. Остальные производители – Бразилия, Китай, Малайзия, Вьетнам.
Россия, США и Франция для производства тория используют сделанные ранее запасы
Слайд 179

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление тория и его соединений Общее

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление тория и его соединений
Общее потребление тория

в мире (по ThO2, за исключением Индии и России) составило менее 1200 кг (2011)
Основной потребитель тория - Индия
Основные области потребления тория – атомная энергетика (Индия), военное авиастроение и производство сварных электродов
До 100 кг ThO2 в год используется в исследовательских целях
Слайд 180

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на торий и его соединения

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на торий и его соединения (2012)
ThO2

(98 %) – 68 $/кг
ThO2 (99.9 %) – 250 $/кг
Th(NO3)4∙4H2O (99 %) – 27 $/ кг
Монацитовый концентрат – 0.5-2.6 $/кг ThO2
Слайд 181

Технология редких элементов. Вопросы экономики Производство урана и его соединений В

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Производство урана и его соединений
В 2014 г.

производство урана составило 55975 т (по металлу), что, например, на 27 % больше, чем в 2008 г.
Добыча урана ведется в 22 странах мира
Крупнейшие производители рудного сырья – Казахстан (41 %), Канада (16 %) и Австралия (16%)
В России в 2014 г. было добыто 2991 т урана (АО «ППГХО», АО «Далур», АО «Хиагда» - ОАО «АРМЗ»).
Uranium One Inc. (дочернее предприятие ГК «Росатом») ведет добычу урана в Казахстане, Австралии, Танзании.
Слайд 182

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Слайд 183

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление урана Доля ядерной энергетики должна

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление урана
Доля ядерной энергетики должна удвоиться к

середине XXl в., и к 2035 г. достигнет 488 ГВт (эл.).
Один реактор типа ВВЭР мощностью 1 ГВт (эл.) потребляет около 11,35 тыс. т урана (в виде U3O8) в течение ожидаемого 60-летнего срока его службы, и, таким образом, для реализации 488 ГВт (эл.) мощности в течение срока эксплуатации понадобится приблизительно 5,45 млн. т урана, т.е. все запасы месторождений урана, обнаруженных к настоящему времени
Слайд 184

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление урана К концу следующего десятилетия

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление урана
К концу следующего десятилетия можно ожидать

появления быстро увеличивающейся потребности в уране.
В долгосрочной перспективе мировой спрос на уран возрастёт также в связи с объявлением больших ядерных программ в Китае, России и Индии.
Спрос в Восточной и Юго-Восточной Европе к 2030 г. по прогнозам удвоится.
Начиная с 90-х годов XX века, обеспечение потребности в уране в заметной степени происходит за счёт использования накопленных ранее складских запасов.
Слайд 185

Технология редких элементов. Вопросы экономики Потребление урана Прогноз в отношении уже

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Потребление урана
Прогноз в отношении уже добытого урана

предполагает рециклирование плутония с производством смешанного оксидного (МОКС) топлива, а также рециклирование урана и использование определённого количества излишков оружейного плутония в качестве МОКС-топлива в США и России в текущее десятилетие.
Полученный из высокообогащённого низкообогащённый уран из России обеспечивал существенные поставки топлива в США.
После 2013 г. российский низкообогащённый уран, полученный из высокообогащённого не доступен даже гражданскому сектору в Российской Федерации
Слайд 186

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Слайд 187

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на урановые продукты В феврале

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на урановые продукты
В феврале 2007 г.

цена уранового концентрата превысила 180 дол./кг U3O8, а в июне 2007 г. был зафиксирован рекордный уровень цен на уран – 299,55 дол./кг U3O8.
Рост цены на уран привёл к значительному расширению изыскательской деятельности.
Ценовое повышение подтвердило существование потенциальных производителей урана, которые выйдут на рынок при росте спроса на поставку в наступающие годы.
Слайд 188

Технология редких элементов. Вопросы экономики Цены на урановые продукты В начале

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Цены на урановые продукты
В начале второго десятилетия

текущего века рыночная цена урана колебалась на отметке 90-130 дол./кг.
В 2011 г. был отмечен рост цен до 160 дол./кг, но после аварии на АЭС Фукусима-1 цена на уран упала на 20 %.
Слайд 189

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Технология редких элементов. Вопросы экономики

Слайд 190

Типы сырья минералы РМ минералы других элементов вторичные источники сырья ионные

Типы сырья

минералы РМ
минералы других элементов
вторичные источники сырья
ионные руды

Сырье для производства редких

металлов
Слайд 191

Сподумен LiAl[Si2O6] алюмосиликат лития . Лепидолит KLi2Al[Si4O10](F,OH)2 алюмосиликат из группы литиевых

Сподумен LiAl[Si2O6]
алюмосиликат лития
.

Лепидолит KLi2Al[Si4O10](F,OH)2 алюмосиликат из группы литиевых слюд

Сырье для

производства редких металлов. Минералы редких металлов
Слайд 192

Поллуцит – водный алюмосиликат цезия: (Cs,Na)[AlSi2O6].nH2O Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Поллуцит – водный алюмосиликат цезия: (Cs,Na)[AlSi2O6].nH2O

Сырье для производства редких металлов. Минералы

редких металлов
Слайд 193

В процессе выветривания горных пород и минералов литий, рубидий и цезий

В процессе выветривания горных пород и минералов литий, рубидий и цезий

вымываются и попадают в соляные рассолы и отложения.

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 194

Берилл 3BeO.Al2O3.6SiO2 – алюмосиликат бериллия. Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Берилл 3BeO.Al2O3.6SiO2 – алюмосиликат бериллия.

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких

металлов
Слайд 195

Лопарит (Ln,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6 титанат-ниобат РЗЭ, Na, Ca Монацит (Ln,Th)PO4 фосфат РЗЭ и

Лопарит (Ln,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6
титанат-ниобат РЗЭ, Na, Ca

Монацит (Ln,Th)PO4 фосфат РЗЭ и Th

Минералы -

комплексные

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 196

Бастнезит Ln(CO3)F фторкарбонат РЗЭ Иттросинхизит Ln(CO3)F∙CaCO3 фторкарбонат РЗЭ и Ca Сырье

Бастнезит Ln(CO3)F фторкарбонат РЗЭ

Иттросинхизит Ln(CO3)F∙CaCO3 фторкарбонат РЗЭ и Ca

Сырье для производства

редких металлов. Минералы редких металлов
Слайд 197

уранинит U3O8 гуммит UO3∙xH2O настуран UO2+х Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

уранинит U3O8
гуммит UO3∙xH2O
настуран UO2+х

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 198

Карнотит K2(UO2)2(VO4)2·3H2O ванадат уранила и калия Тюямунит Ca(UO2)2(VO4)2·6H2O ванадат уранила и

Карнотит K2(UO2)2(VO4)2·3H2O
ванадат уранила и калия

Тюямунит Ca(UO2)2(VO4)2·6H2O ванадат уранила и кальция

Минералы -

комплексные

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 199

Циркон ZrSiO4 ортосиликат циркония Бадделеит ZrO2оксид циркония Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Циркон ZrSiO4 ортосиликат циркония

Бадделеит ZrO2оксид циркония

Сырье для производства редких металлов. Минералы

редких металлов
Слайд 200

Колумбит-танталит – ниобат-танталат железа и марганца: (Fe,Mn)[(Nb,TaO3)2] Танталит-колумбит, представляет собой изоморфный

Колумбит-танталит – ниобат-танталат железа и марганца: (Fe,Mn)[(Nb,TaO3)2]

Танталит-колумбит, представляет собой изоморфный

ряд метаниобатов-метатанталатов

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 201

Молибденит MoS2 . Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Молибденит MoS2
.

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 202

Шеелит CaWO4 . Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Шеелит CaWO4
.

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 203

Вольфрамит (Fe,Mn)WO4 . Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Вольфрамит (Fe,Mn)WO4
.

Сырье для производства редких металлов. Минералы редких металлов

Слайд 204

Карналлит (Li, Rb, Cs) – KCl∙MgCl2∙6H2O . Сырье для производства редких

Карналлит (Li, Rb, Cs) – KCl∙MgCl2∙6H2O .

Сырье для производства редких металлов.

Минералы других элементов

Сушка

Обезвоживание

Электролитическое получение магния

Магний

Отработанный электролит

Слайд 205

Апатит (РЗЭ) – Сa5(PO4)3F Сырье для производства редких металлов. Минералы других

Апатит (РЗЭ) – Сa5(PO4)3F

Сырье для производства редких металлов. Минералы других

элементов

Сульфатизация

Фильтрация

Экстракционная фосфорная кислота

Промывка

Фосфогипс

Слайд 206

Бокситы (Ga) – горная порода, состоящая в основном из гидратов глинозёма

Бокситы (Ga) – горная порода, состоящая в основном из гидратов глинозёма (Al2O3),

окcидов железа с примесью других минеральных компонентов (SiO2, TiO2, CaO, MgO, P2O5 и др.)

Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов

Слайд 207

Бокситы (Ga) Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов Автоклавное

Бокситы (Ga)

Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов

Автоклавное выщелачивание

раствором NaOH (способ Байера)

Разбавление пульпы

«Красный шлам» (Fe2O3, TiO2, алюмосиликаты)

Получение Al(OH)3, 500C

Сгущение Al(OH)3

Затравка

Прока-ливание

Обороты

Глинозем (на электролиз)

Выпарка

Маточный р-р (на выделение Ga и получение соды)

Слайд 208

Титаномагнетиты (V) – Fe3O4∙TiO2 Сырье для производства редких металлов. Минералы других

Титаномагнетиты (V) – Fe3O4∙TiO2

Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов

Агломерация

(произв-во окатышей)

Выплавка чугуна (восстановление коксом)

Получение стали конвертерным методом (продувка воздуха или кислорода через металл-оксидный расплав)

Сталь

Конвертерный шлак

Слайд 209

Сфалерит (In,Cu,Cd,Pb) – ZnS Сырье для производства редких металлов. Минералы других

Сфалерит (In,Cu,Cd,Pb) – ZnS

Сырье для производства редких металлов. Минералы других

элементов

Обжиг (получение ZnO)

Выщелачивание H2SO4

Индий-содержащий кек (Zn,Pb,Сu)

Цементационная очистка ZnSO4 (пылью Zn)

Цинковый продукт (на электролиз и переплав)

Медно-кадмиевый продукт (на извлечение Cd

Вельцевание (восстановление коксом при 1250-13500С во вращающейся печи – вельц-печи)

Слайд 210

Сфалерит (In,Cu,Cd,Pb) – ZnS Сырье для производства редких металлов. Минералы других

Сфалерит (In,Cu,Cd,Pb) – ZnS

Сырье для производства редких металлов. Минералы других

элементов

Вельцевание (восстановление коксом при 1250-13500С во вращающейся печи – вельц-печи)

Огарок - медистый клинкер,3-4 % Cu (на медные предприятия)

Вельц-окись (ZnO, PbO, CdO, In2O3)

Нейтральное выщелачивание (pH=4)

Цинк-кадмиевый раствор (в оборот)

Гидратно- свинцовый кек (Me(OH)n, PbSO4, ZnS, др.)

Кислотное выщелачивание (20-50 г/л по H2SO4)

Свинцовый кек (на свинцовые предприятия)

Индиевый раствор

Слайд 211

Медные концентраты (Tl, Se, Te): Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te):

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Халькопирит CuFeS2 (10-45 %);
Халькозин Cu2S (15-20 %);
Пирит FeS2 (5-50 %);
Прочие сульфидные минералы (галенит PbS, сфалерит ZnS);
Пустая порода (кварц SiO2, известняк СaCO3, гематит Fe2O3).

Слайд 212

Медные концентраты (Tl, Se, Te) Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te)

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Плавка на медный штейн при 1100-14000С (штейн - плав сульфидов цветных металлов и железа)
Химизм: 2CuFeS2 = Cu2S+2FeS+0.5S2↑
FeS2 = FeS+0.5S2↑
CaCO3 = CaO+CO2↑
2Fe2O3 + 7FeS = 11FeO +SO2↑
3Fe3O4 + Cu2S = Cu2O + 9FeO + SO2↑
Cu2O + FeS = Cu2S + FeO
Cu2O + ZnS = Cu2S + ZnO
Cu2O + PbS = Cu2S + PbO

Слайд 213

Медные концентраты (Tl, Se, Te) Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te)

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Плавка на медный штейн
Результат процесса:
оксиды меди сульфидируются неокисленными сульфидами металлов, имеющих меньшее сродство к сере (Fe, Zn, Pb);
образующиеся оксиды металлов (Fe, Ca, Mg, Zn) взаимодействуют с кремнеземом с образованием силикатов, формируя шлак;
вся медь концентрируется в штейновом расплаве;
в штейн переходит 70-85% Se, 45-65% Te;
основная масса таллия (70-80%) возгоняется вместе с серой

Слайд 214

Медные концентраты (Tl, Se, Te) Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te)

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Плавка на медный штейн

Возгоны на выделение таллия

Шлак (в отвал или на грануляцию)

Штейн (20-42% Cu, 25-43% Fe, 24-26 %S, Se, Te)

Конвертирование (окисление и отшлаковывание содержащихся в штейне серы и железа в ходе продувки штейнового расплава воздухом в присутствии кремнезема (1 стадия) и получение черновой меди из белого штейна при бесфлюсовой продувке расплава (2 стадия)

Слайд 215

Медные концентраты (Tl, Se, Te) Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te)

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Конвертирование
Химизм 1 стадии: 2FeS+3O2 = 2FeO+ 2SO2↑
2Cu2S+3O2 = 2Cu2O +2SO2↑
Cu2O+FeS = FeO + Cu2S
2FeS+3O2+SiO2 = Fe2SiO4 + 2SO2↑
Химизм 2 стадии: 2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2↑
Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + SO2↑
Поведение селена и теллура: Большая часть Se и Te переходит в черновую медь

Слайд 216

Медные концентраты (Tl, Se, Te) Сырье для производства редких металлов. Минералы

Медные концентраты (Tl, Se, Te)

Сырье для производства редких металлов. Минералы

других элементов

Конвертирование

Шлаки (в отвал)

Черновая медь

Электролитическое рафинирование

Очищенная медь

Анодные шламы, содержащие селен и теллур (выход Se и Te – 30-40 %)

Слайд 217

Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов Содержание целевых компонентов:

Сырье для производства редких металлов. Минералы других элементов

Содержание целевых компонентов:
РЗЭ –

30 мг/л
Sc – 0.8 мг/л

Содержание целевых компонентов:
РЗЭ – 60 мг/л
Sc – 0.5 мг/л

ТРЗМ — тяжелые РЗМ (Европий, Гадолиний, Тербий, Диспрозий, Гольмий, Эрбий, Тулий, Иттербий, Лютеций, Иттрий)
ЛРЗМ — легкие РЗМ (Лантан, Церий, Празеодим, Неодим, Самарий)

ЗАО «Далур»  —Курганская обл., Далматовский район, с. Уксянское

ОАО «Хиагда» Республика Бурятия, Баунтовский р-н, с. Багдарин

Растворы после СПВ урана (Sc, Ln)

Слайд 218

Германийсодержащие бурые угли (Ge) Сырье для производства редких металлов. Минералы других

Германийсодержащие бурые угли (Ge)

Сырье для производства редких металлов. Минералы других

элементов

Павловское буроугольное месторождение (300÷1000 г Ge/т)

Сжигание угля (ООО «Германий и приложения», ГК Роснано), Приморский край

Тепловая энергия

Германиевый концентрат (0.2 -2.5 % Ge)

Слайд 219

все РМ – отходы производства РМ (брак, стружка, обрезь и др.)

все РМ – отходы производства РМ (брак, стружка, обрезь и др.)
U,

Pu – переработка ОЯТ
Та – отработанные конденсаторы
Nb – сверхпроводники
Mo, W – металлический лом (стали, сплавы) и сплавы химической отрасли
Re – отработанные катализаторы

Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Слайд 220

Электронные отходы Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Электронные отходы

Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Слайд 221

Системы сбора электронных отходов Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Системы сбора электронных отходов

Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Слайд 222

Переработка электронных отходов Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Переработка электронных отходов

Сырье для производства редких металлов. Вторичные источники РМ

Потенциал переработки

б/у ноутбуков и компьютеров в Европе – до 500 т Nd в год
Слайд 223

Сырье для производства редких металлов. Ионные руды Ионные руды Поверхностные слои

Сырье для производства редких металлов. Ионные руды

Ионные руды
Поверхностные слои лантнидсодержащего гранита

под действием субтропического климата претерпевали сильную эрозию
Находящиеся в нижних слоях каолиновые глинистые почвы сорбировали ионы Ln
В результате получился естественный концентрат РЗЭ (содержание Ln2O3 – 90-95%)

«Ионные руды» - уникальный тип руд, встречающийся только в Китае и образовавшийся в результате уникальных геоклиматических условий

В этих условиях ионы РЗЭ переходили в водную фазу и мигрировали вниз

Ионные руды разрабатываются открытыми методами, полученный концентрат обрабатывется 1 М HNO3, в результате чего получают раствор, пригодный для экстракции

Слайд 224

Общая ситуация с сырьем РМ в России Эндогенный характер месторождений Богатейшие

Общая ситуация с сырьем РМ в России

Эндогенный характер месторождений
Богатейшие запасы в

неосвоенных районах
Комплексный характер руд

Сырье для производства редких металлов. Ситуация в Российской Федерации

Слайд 225

Оптимальная стратегия : восстановление и развитие уже существующих ГОКов Ловозерский ГОК

Оптимальная стратегия : восстановление и развитие уже существующих ГОКов

Ловозерский ГОК (Nb,

Ta, РЗМ)
Забайкальский ГОК (Li, Rb, Cs, Be, Ta, Nb)
Ковдорский ГОК (Zr, Hf)
Малышевское рудоуправление (Be, Li)
ППГХО (U)
ДАЛУР, Хиагда (U)
Качканарский ГОК (V)
Ермаковский ГОК (Be)
Горно-обогатительные предприятия цветной металлургии

Сырье для производства редких металлов. Ситуация в Российской Федерации

Слайд 226

Развитие новых месторождений –Этыкинское (Li, Be, Nb, Ta), Катугинское (Nb, Ta),

Развитие новых месторождений –Этыкинское (Li, Be, Nb, Ta), Катугинское (Nb, Ta),

Туганское (Zr), Лукояновское (Zr), Чинейское (Fe, V, Ti), Томторское (Ln, Sc, Nb, Ta), Бугдаинское (Mo).
Переработка техногенных отходов – монацитовый концентрат (Ln, Th), фосфогипс (Ln), красные шламы (Ln), шлаки оловянных заводов (Nb, Ta).

Сырье для производства редких металлов. Ситуация в Российской Федерации

Слайд 227

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности производства

редких металлов
Высокая стоимость редких металлов как в чистом виде, так и в сырье
Относительно низкое содержание в сырье
Комплексный характер сырья
Высокие требования к чистоте конечной продукции
Сложность технологии выделения из сырья, исключительная многостадийность производственных процессов и применение специальных методов современной техники
Слайд 228

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности производства

редких металлов
Относительно малый масштаб производства редких металлов
Сравнительно быстрое изменение требований со стороны потребителей к качеству и количеству продукции, что связано с быстрым развитием инновационных областей техники и технологий
Отсутствие, как правило, устоявшейся технологии производства редких металлов, как в интегральном подходе, так и с учетом особенностей извлечения конкретного элемента
Слайд 229

Основные вопросы проектирования Размещение предприятия Производственная технологическая схема и ее аппаратурное

Основные вопросы проектирования
Размещение предприятия
Производственная технологическая схема и ее аппаратурное оформление
Состав вспомогательного

и обслуживающего хозяйства предприятия
Затраты средств и материальных ресурсов в ходе строительства и эксплуатации предприятия
Источники сырья, материалов и энергетических ресурсов для обеспечения работы предприятия
Транспортные связи предприятия
Обеспечение предприятия кадрами

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 230

Требования к проектированию Количество и качество выпускаемой продукции Наименьшие капитальные затраты

Требования к проектированию
Количество и качество выпускаемой продукции
Наименьшие капитальные затраты в ходе

строительства и высокая фондоотдача в ходе его последующей эксплуатации
Наиболее низкая себестоимость готовой продукции
Высокая производительность труда
Обеспечение для трудящихся предприятия удовлетворительных условий труда
Исключение загрязнения окружающей территории, водоемов и воздушного бассейна отвалами, стоками, газовыми или пылевыми выбросами

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 231

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности проектирования

производства редких металлов
Высокая стоимость оригинального технологического оборудования для ряда ответственных переделов (особенно завершающих), что увеличивает требования к правильности решений технологической части проектирования производства в большей степени, чем для традиционных химических и металлургических технологий
Высокая стоимость сырья и полуфабрикатов, что обуславливает необходимость сокращения потерь в производстве редких металлов
Слайд 232

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности проектирования

производства редких металлов
Повышение или изменение требований к качеству выпускаемой продукции, что приводит к тому, что в ходе проектирования, строительства и эксплуатации необходимо вносить изменения в первоначальные проектные решения – возможность усовершенствования аппаратурно-технологических схем при минимуме затрат
Рост потребностей в редкометальной продукции обуславливает необходимость принятия проектных решений, позволяющих с наименьшими затратами наращивать мощности предприятий

Положения о гибкости в проектных решениях нельзя применять догматически – формальная погоня за обеспечением гибкости может увеличить стоимость строительства и эксплуатации производства, затраты на выпуск единицы продукции

Слайд 233

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности проектирования

производства редких металлов
Вследствие быстрого развития технологии одновременно с проектированием производства приходится разрабатывать большое количество конструкций основного технологического оборудования
Малые масштабы производства редких металлов зачастую не позволяют использовать оборудование, применяемое для аналогичных процессов в цветной металлургии и химической промышленности
Слайд 234

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности проектирования

производства редких металлов
Необходимость защиты персонала от воздействия вредных веществ, участвующих в процессе производства (в том числе обуславливающих радиационные нагрузки)
Обезвреживание всех выбросов предприятия в атмосферу, канализационных стоков и твердых отвалов с целью защиты населения и растительности близлежащих районов
Специальная защита оборудования, сооружений и строительных конструкций от разрушения под действием агрессивной атмосферы и жидкостей
Слайд 235

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Особенности

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Особенности проектирования

производства редких металлов
Обеспечение условий, предотвращающих загрязнение перерабатываемых продуктов
Обеспечение условий для выполнения персоналом ответственных операций по обслуживанию технологического процесса (создание особых комфортных условий)
Характерное для производства редких металлов особо сложное оборудования (в том числе и КИПиА) требует для своей эксплуатации строгих условий (температура, влажность, загрязненность и запыленность воздуха)
Слайд 236

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Основные

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Основные переделы

производства редких металлов
Обогащение руд с получением рудного концентрата, состоящего, в основном, из минерала ценного компонента
Вскрытие сырья и выделение первичного химического концентрата извлекаемого элемента (элементов)
Получение чистого соединения редкого металла, включая его очистку (аффинаж)
Получение редкого металла и полуфабрикатов на его основе (лигатуры и сплавы)
Рафинирование редкого металла, включая получение металла в компактном виде
Слайд 237

При выборе технологической схемы передела необходимо учитывать: Степень извлечения основного компонента

При выборе технологической схемы передела необходимо учитывать:
Степень извлечения основного компонента
Возможность комплексной

переработки концентрата
Безотходность (минимум отходов)
Экологичность
Использование недефицитных реагентов
Энергоемкость
Простоту аппаратурного оформления
Численность обслуживающего персонала

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 238

Для подготовки технологической части проекта наибольшее значение имеют технологические исходные данные

Для подготовки технологической части проекта наибольшее значение имеют технологические исходные данные

для проектирования, включая:
Требования к качеству продукции
Характеристика исходного сырья
Технологическая схема процесса
Материальный баланс процесса производства
Тепловой баланс производства и отдельных стадий
Нормы расхода основных и вспомогательных материалов и энергетических ресурсов
Характеристики основного оборудования

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 239

Задачи, решаемые при разработке аппаратурно-технологической схемы: Определение набора технологических процессов, необходимых

Задачи, решаемые при разработке аппаратурно-технологической схемы:
Определение набора технологических процессов, необходимых для

получения товарного продукта требуемого качества из заданного сырья
Определение комплекса мер по утилизации и обезвреживанию всех видов отходов производства
Разработку принципов аппаратурного оформления всех технологических операций
Организацию транспорта всех перерабатываемых и производимых в технологии материалов
Вопросы контроля и управления процессами

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 240

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Рациональное

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Рациональное использование

отходов
Максимальный возврат отходов в производство – одна из важнейших задач, решаемых при разработке аппаратурно-технологической схемы по получению редкометальной продукции
Все отходы содержат ценные компоненты, поэтому возвращение отходов в оборот позволяет снизить их потери и уменьшить расход сырья
Отходы производств практически всегда содержат не только целевой компонент, но и вредные для окружающей среды вещества – необходима их утилизация
Слайд 241

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Рациональное

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Рациональное использование

отходов
Для уменьшения объема сбросных растворов применяют упаривание и сорбционные технологии, причем очищенную воду возвращают в производство
Наиболее эффективное использование сбросных растворов – это приготовление на их основе растворов и пульп из сырья, а также растворов, вводимых в процесс производства
В процессе циркуляции оборотов происходит накопление примесей, поэтому на линии циркуляции целесообразно предусмотреть операции очистки или деления потока
Слайд 242

Опасности и вредности в редкометальной промышленности Контакт двух веществ, реакция между

Опасности и вредности в редкометальной промышленности
Контакт двух веществ, реакция между которыми

протекает самопроизвольно с возрастанием скорости, включая горение пирофорных металлов и процессы восстановительной плавки
Утечка токсичных, горючих, взрывоопасных, коррозионноактивных газов и паров
Коррозионное разрушение оборудования
Токсичность ряда редких металлов и их соединений
Ионизационное излучение

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 243

Опасности и вредности в редкометальной промышленности Переполнение емкостей с токсичными и

Опасности и вредности в редкометальной промышленности
Переполнение емкостей с токсичными и агрессивными

жидкостями
Контакт персонала с нагретым оборудованием и материалами
Повышение давления в аппаратуре и коммуникациях выше номинального
Поражения электрическим током
Контакт с движущимися частями технологического и транспортного оборудования, а также обрабатываемых материалов

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 244

Охрана труда. Группы решений по предотвращению аварийных ситуаций Изменение аппаратурно-технологических схем

Охрана труда. Группы решений по предотвращению аварийных ситуаций
Изменение аппаратурно-технологических схем

и их аппаратурного оформления
Локализация и изоляция источников вредности и опасности
Изменение планировки предприятия в целом
Размещение оборудования, архитектурно-строительные и санитарно-технические решения
Организация производства и труда
Индивидуальная защита и внедрение взаимострахующих мер по охране труда

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 245

Охрана труда. Группы решений по предотвращению аварийных ситуаций Механизация и автоматизация

Охрана труда. Группы решений по предотвращению аварийных ситуаций
Механизация и автоматизация

производственных процессов, внедрение дистанционного контроля
Использование специальных систем и оборудования, необходимых для локализации и ликвидации аварийной ситуации (специальное противопожарное оборудование, системы пожарного водоснабжения и пожаротушения, др.)
Разработка инструкций по технике безопасности для последующей эксплуатации проектируемого производства

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 246

Изменение аппаратурно-технологических схем и их аппаратурного оформления Не использовать в процессе

Изменение аппаратурно-технологических схем и их аппаратурного оформления
Не использовать в процессе

производства токсичные, пожаро-, взрыво- и коррозионноопасные материалы
Принимать для оборудования и коммуникаций конструкции, обеспечивающие повышенную надежность и безопасность эксплуатации (введение предохранительных клапанов, использование конструкционных материалов, стойких в условиях производственного процесса и др.)

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 247

Изменение аппаратурно-технологических схем и их аппаратурного оформления Создавать аппаратурные схемы, исключающие

Изменение аппаратурно-технологических схем и их аппаратурного оформления
Создавать аппаратурные схемы, исключающие контакт

взаимоопасных продуктов и переполнение емкостей с опасными продуктами (устройство переливных линий, создание буферных емкостей, др.)
Создавать системы контроля и управления, исключающие возникновение опасной ситуации на производственных объектах или своевременно сигнализирующие о возможности создания такой ситуации

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 248

Локализация и изоляция источников вредности и опасности Разделение помещений, предназначенных для

Локализация и изоляция источников вредности и опасности
Разделение помещений, предназначенных для различных

групп операций, капитальными стенами
Выделение в боксы с легкосъемной крышей взрывоопасных установок
Вынесение отдельных взрывоопасных аппаратов из помещения с установкой на открытых площадках
Создание ограждений вокруг емкостей с вредными и опасными жидкостями, предупреждающие их растекание по большой площади в случае повреждения емкости

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 249

Локализация и изоляция источников вредности и опасности Создание в помещениях с

Локализация и изоляция источников вредности и опасности
Создание в помещениях с интенсивным

выделением вредных веществ зон пониженного давления, что исключает распространение вредностей за пределы соответствующего помещения («принцип вытяжного шкафа»)
Наличие системы приточной вентиляции, обеспечивающей поступление свежего воздуха и разбавление до приемлемой концентрации токсичных газов и исключающей контакт взрывоопасных газов друг с другом

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 250

Изменение планировки предприятия в целом Расположение цехов с возможными вредными выделениями

Изменение планировки предприятия в целом
Расположение цехов с возможными вредными выделениями в

атмосферу с подветренной стороны к ветрам господствующего направления по отношению к другим цехам
Создание между предприятием и районами жилой застройки санитарно-защитной зоны при расположении предприятия с подветренной стороны по отношению к жилой застройке
Расположение зданий и сооружений на производственной площадке в соответствии с противопожарными нормами

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 251

Изменение планировки предприятия в целом Расположение зданий и сооружений на производственной

Изменение планировки предприятия в целом
Расположение зданий и сооружений на производственной площадке

с учетом обеспечения наилучших условий естественного проветривания цехов и пространства между цехами, а также естественного освещения цехов
Организация транспортных потоков на площадке предприятия с максимальным уменьшением протяженности пешеходных путей от проходной предприятия до рабочих мест и минимизацией пересечения на одном уровне пешеходных дорожек и транспортных дорог/потоков

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 252

Размещение оборудования, архитектурно-строительные и санитарно-технические решения Создание необходимых гигиенических условий согласно

Размещение оборудования, архитектурно-строительные и санитарно-технические решения
Создание необходимых гигиенических условий согласно санитарным

стандартам и нормам ТБ
Обеспечение безопасной работы персонала на всех этапах проведения производственных процессов и обслуживания оборудования
Обеспечение защиты персонала от неблагоприятных воздействий и спасения людей (в первую очередь эвакуации) при возникновении неблагоприятной ситуации на предприятии

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 253

Размещение оборудования должно обеспечить: Условия для осуществления всех технологических операций Рациональный

Размещение оборудования должно обеспечить:
Условия для осуществления всех технологических операций
Рациональный транспортный поток,

при котором максимально сокращаются все виды затрат
Оптимальные условия труда для производственного персонала
Условия для проведения любых вспомогательных операций, включая ремонтные
Условия для осуществления строительства проектируемого объекта и монтажа оборудования

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 254

Организация производства и труда Организация рабочих мест (осуществляют при размещении оборудования

Организация производства и труда
Организация рабочих мест (осуществляют при размещении оборудования и

архитектурно-планировочных решений)
Подбор и обучение персонала (в ходе эксплуатации предприятия)
Режим труда и отдыха (при технологическом и технико-экономическом проектировании)
Разработка правил ведения работ (при пуске предприятия эксплуатационным персоналом)
Уход за оборудованием (в ходе эксплуатации с учетом профилактики и осмотра)

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 255

Индивидуальная защита и внедрение взаимострахующих мер по охране труда Специальная одежда,

Индивидуальная защита и внедрение взаимострахующих мер по охране труда
Специальная одежда,

обеспечивающая защиту персонала от неблагоприятных воздействий, создания удобства для работы и предупреждения загрязнения перерабатываемыми продуктами
Индивидуальные защитные средства – приборы и приспособления для защиты органов дыхания, зрения, конечностей (противогазы, очки, перчатки, сапоги и др.)
Служба по хранению и уходу за специальной одеждой и защитными средствами («санпропусник»)

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 256

Индивидуальная защита и внедрение взаимострахующих мер по охране труда Режим питания

Индивидуальная защита и внедрение взаимострахующих мер по охране труда
Режим питания

и питья в производственных помещениях
Личная гигиена (душ, устройства для мытья потенциально загрязняемых частей тела)
Исключение местных источников перегрева и потенциального искрообразования
Герметизация установок и удаление вредных примесей через систему местных газо-/пылеотсосов
Наличие системы аварийной вентиляции

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 257

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Контроль

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Контроль и

управление производственным процессом
Главное требование к системам КИПиА – необходимо не только полно и точно информировать о ходе процесса, но и позволять эффективно влиять на него
При разработке схемы аналитического контроля необходимо, чтобы схемы и точки отбора проб обеспечили соответствие результатов анализа данным о реальном поведении системы/процесса
Качество продукции (чистота) – основной критерий технологического процесса, повышение качества позволяет расширить области применения редкометальной продукции
Слайд 258

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Экологические

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Экологические аспекты

производства редких металлов
Методология создания и проектирования редкометальных производств включает в себя экологическое обоснование инвестируемых проектов
Экологическая экспертиза технологий производства редких металлов − это оценка малоотходности производства в сравнении с выработанными нормативами или имеющимися лучшими образцами.
При этом определяется степень экономичности и экологической опасности способа производства и технологических переделов, выхода технологии в окружающую среду и др.
Слайд 259

Методы экологической экспертизы Метод материальных балансов и технологических расчетов позволяет выявить

Методы экологической экспертизы
Метод материальных балансов и технологических расчетов позволяет выявить

источники выбросов и сбросов, дать количественную оценку техногенных потоков в окружающую среду, выявить качественный состав и агрегатное состояние загрязнителей
Метод регистрации экологических последствий технологий производства включает в себя анализ связей промышленной технологии с окружающей средой

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 260

Методы экологической экспертизы Метод технологической альтернативы предполагает анализ и оценку технологии

Методы экологической экспертизы
Метод технологической альтернативы предполагает анализ и оценку технологии

по отношению к существующим технологическим аналогам производств с заданной экологичностью.
Метод прогнозирования технологического риска предусматривает системный анализ и прогнозирование возможных аварийных ситуаций, а также оценку технологического риска и аварийности при нормальной эксплуатации

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 261

Этапы экологической экспертизы Формирование целей и задач экспертизы Оценка источников и

Этапы экологической экспертизы
Формирование целей и задач экспертизы
Оценка источников и

направления негативного воздействия продукции на окружающую среду и потребление природных ресурсов
Определение соответствия экологических характеристик проектируемой продукции, технологии, техники, действующим нормам и правилам
Оценка полноты и эффективности мероприятий по предупреждению возможных аварийных ситуаций и ликвидации их возможных последствий

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 262

Этапы экологической экспертизы Оценка полноты, достоверности и научной обоснованности прогнозов возможного

Этапы экологической экспертизы
Оценка полноты, достоверности и научной обоснованности прогнозов возможного

влияния новой продукции, техники и технологии на состояние окружающей среды и использование природных ресурсов
Оценка выбора средств и методов контроля воздействия продукции на состояние окружающей среды и использование природных ресурсов
Экологическая оценка способа утилизации или ликвидации новой продукции после отработки ресурса

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Слайд 263

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Итог

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Итог экологической

экспертизы
Выдача заключения ведомственной комиссией с рекомендациями об экологической целесообразности разработки внедрения данной продукции, либо необходимости ее замены или дальнейшее совершенствование технологии производства
Заключение экспертной комиссии утверждается приказом министра природных ресурсов и приобретает статус государственного документа государственной экологической экспертизы (ГЭЭ), в котором также определен срок действия решений
Слайд 264

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Итог

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Итог экологической

экспертизы
Положительное заключение государственной экологической экспертизы является одним из обязательных условий финансирования и реализации объекта ГЭЭ.
В случае отрицательного заключения ГЭЭ заказчик вправе представить материалы на повторную ГЭЭ при условии их переработки с учетом замечаний, изложенных в данном отрицательном заключении.
Заключения ГЭЭ могут быть оспорены в судебном порядке
Слайд 265

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции Оптимизация

Принципы построения и выбора аппаратурно-технологических схем по получению редкометальной продукции

Оптимизация технологий

редкометальной промышленности
Создание полноценной инфраструктуры редкометальной промышленности, включая пилотные, опытно-промышленные, промышленные предприятия, инжиниринговые компании и центры отработки технологий применения инновационных продуктов и технологий
Обеспечение локализации в Российской Федерации инновационных производств по выпуску стратегической редкометальной продукции, востребованной в оборонно-промышленном комплексе и атомной отрасли
- Предыдущая
Разряды местоимений
Следующая -
Расчет физических свойств газа при условиях перекачки (занятие 1)

Похожие презентации

Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера
Запишите формулу
Энергияның дәстүрден тыс коздері. Күн энергиясы немесе гелиоэнергетика
«Изобретение зеркала, свет, преломление света, световой луч» Автор: Данилов Илья 8 «А» Учитель: Степанюк Елена Александровна
Применение мультимедийных средств при подготовке к ЕГЭ и ГИА по физике
Импульс материальной точки. Другая формулировка второго закона Ньютона
Фотографии для иллюстрации закономерностей оптики
Урок-смотр знаний учащихся по электробезопасности. “Тысячи неразгаданных тайн таит в себе наука, и без вас, без вашей молодости, смелости, энтузиазма, они не будут разгаданы. Наука ждёт вас, друзья." Академик А.С. Несмеянов.
Квантовая оптика. Фотоэффект
Моя любимая профессия техник-механик
Анализ и расчёт магнитных цепей
Электрохимиялық генератор
Презентация по физике "Гидрологический мониторинг реки Елшаночки" - скачать
Уравнение состояния идеального газа
Қозғалыс материяның ажырамас қасиеті. Материалдық нүкте. Санақ жүйесі. Салыстырмалы механикалық қозғалыс
Электромагнитный генератор
Плавное включение ламп накаливания
Выбор посадок для элементов деталей
Ядерная программа Ирана
Контрольно-диагностическое и контрольно-измерительное оборудование (Лекция № 8)
Модель двигателя Стирлинга
Аттестационная работа. Методы решения задач по физике. (10-11 класс)
Центрифуги. Принципиальные схемы центрифуг
Применение радиоволн
Силы инерции
ATOMCON-2008 26.06.2008 Стратегия развития атомной энергетики России до 2050 года Рачков В.И., Директор Департамента научной политики Го
Углеродные наноструктуры
Электродинамика (повторение)
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть