Speaker
Description
С.Е. ВОРОЖЕЙКИН, О.А. ОЖЕРЕЛЬЕВ
Северский технологический институт НИЯУ МИФИ, 636036, г. Северск Томской обл., пр. Коммунистический,65,
e-mail: steff042003@mail.ru
РАСЧЕТ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ ОЧИСТКЕ ТЕТРАФТОРИДА ЦИРКОНИЯ В HSC CHEMISTRY
Фторидная технология переработки циркона является конкурентоспособной альтернативой традиционным методам, обеспечивая получение ядерно-чистого циркония в интересах ГК «Росатом». Практический интерес связан с возможностью переработки цирконового концентрата АО «ТГОК «Ильменит», получаемого при обогащении ильменит-цирконовых песков Туганского месторождения.
Целью работы является определение оптимальных условий сублимационной очистки ZrF4 от примесей переходных металлов в HSC Chemistry. Программный комплекс применяется для термохимических расчётов и моделирования равновесного состава многокомпонентных систем и распределения компонентов между фазами.
Расчеты проведены для системы ZrF4 – фториды Fe, Ni, Co, Cu, Mn в диапазоне 900–1700 К. Исследовано влияние разбавления газа-носителя Ar и He при давлении 0,013 атм и нормальном давлении.
ZrF4 устойчиво переходит в газовую фазу. Подтверждена термодинамическая нестабильность ZrF3 в паровой фазе, его концентрация является минимальной.
Увеличение доли инертного газа сдвигает процесс сублимации в низкотемпературную область. При изменении соотношения He/Ar:Воздух с 20:1 до 100:1 температура 100% сублимации снижается с 1180–1200 К до 1120–1150 К.
Понижение давления до 0,013 атм снижает температуру сублимации на 150–200 К. При максимальном разбавлении и вакууме полная сублимация системы достигается при температурах ниже 900 К.
Лимитирующей примесью, определяющей полноту очистки, является FeF3, сохраняющийся в твёрдом осадке перед точкой 100% сублимации.
Оптимальные условия сублимационной очистки ZrF4 достигаются при сочетании высокого разбавления инертным газом, пониженного давления и циркониевой насадки.
Полученные результаты показывают перспективность применения термодинамического моделирования в HSC Chemistry для определения рациональных параметров сублимационной очистки ZrF4.
