Непрерывность цикла. Химики Кольского научного центра создали первую в стране установку для производства борной кислоты из отходов атомной станции.

Можно ли эту работу назвать большим прорывом? Несомненно. Кольской АЭС теперь не придется закупать за рубежом борную кислоту для работы водо-водяного корпусного энергетического ядерного реактора. Наоборот, ее будут производить тут же, да еще и в количествах втрое больше необходимого для нашей северной станции. Работа по внедрению новой технологии – заслуга группы химиков Института химии и технологии редких элементов и минеральных соединений КНЦ РАН.

Работа ученых разделилась на три этапа. Первый – поисковый с обзором литературы, определением ранее предлагаемых методов, патентной проработкой. Второй – выделение борной кислоты. Третий – разделение кислот и щелочей процессом электродиализа после выделения борной кислоты. Эти химические продукты – гидроокиси калия и натрия, азотная кислота – могут также быть использованы в процессах работы КАЭС, и их извлечение после борной кислоты является полным циклом глубокой переработки технологических обезвреженных растворов. К сожалению, третий этап пока не реализован: необходимы дополнительные производственные мощности. Если бы схема была реализована полностью, это еще больше минимизировало бы количество отходов. Но подобный этап пока в планах.

В лаборатории института ученые подбирали условия выделения борной кислоты из модельных растворов, которые повторяют составы технологических растворов. Основная задача, что стояла перед ними в последний год – отработать режимы доочистки борной кислоты до необходимого качества и провести совместно с сотрудниками КАЭС пуско-наладочные работы по запуску установки по производству борной кислоты, которую создали отечественные проектировщики и инженеры, смонтировали сотрудники Кольского филиала «Атомэнергоремонта» и Кольской электромонтажной компании. Она представляет собой несколько модулей и располагается в зоне контролируемого доступа на комплексе переработки жидких радиоактивных отходов. Подобная установка – первая в России, в планах – распространение подобных установок на атомные электростанции с подобным типом реакторов.

В течение ноября специалисты ИХТРЭМС КНЦ РАН проводили пуско-наладочные работы на КАЭС: установка по производству борной кислоты наработала партию целевого продукта и в ближайшее время войдет в цикл непрерывной эксплуатации. Заявленные мощности по ней – около 60-70 тонн кислоты в год при собственном потреблении станции в 20-30 тонн. Предполагаемая производительность установки составит 500 литров солевого раствора в час, причем на объем получаемой борной кислоты напрямую будет влиять ее концентрация в исходном солевом растворе. Продукт пройдет оценку качества и государственную экологическую экспертизу, после чего КАЭС планирует полностью перейти на потребление собственной борной кислоты до конца 2025 года.

С борной кислотой в стране сегодня проблема. Промышленный сектор России потребляет в год около 25 тысяч тонн борной кислоты в год, а выпускает ее только одно отечественное предприятие – Дальнегорский горно-обогатительный комбинат. Из-за санкций спрос на этот продукт вырос кратно, кислота стала практически дефицитом. Она необходима для производства стекла и стекловолокна, теплоизоляционных материалов, эковат, удобрений и смазочно-охлаждающих жидкостей. Поэтому если говорить о коммерциализации разработки заполярных химиков, то она не исключена.

Извлечение полезного из отработанного – очень важный процесс, к непрерывному «замкнутому» технологическому циклу на любом производстве сегодня стремится человечество: такова современная экологическая повестка. И химики ИХТРЭМС КНЦ РАН решают ее с большим успехом!

Информация и фото Кольского научного центра.