Патенты автора Суздальцев Андрей Викторович (RU)
Изобретение относится способу извлечения актинидов из анодного остатка операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива и может быть использовано в создании технологии замкнутого ядерного топливного цикла реакторов на быстрых нейтронах. Способ включает конверсию металлических урана и актинидов в хлориды путем химического растворения в расплаве эвтектической смеси LiCl-KCl, в который порционно вводят хлорирующий агент. Причем переработку анодного остатка ведут в аппарате с использованием атмосферы инертного газа, в качестве хлорирующего агента используют хлорид свинца, переработку анодного остатка ведут при температуре 500-700°С в том же аппарате, что и операцию электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива. Техническим результатом является повышение степени извлечения актинидов из анодного остатка операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива без дополнительной переработки анодного остатка вне аппарата рафинирования. 1 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к средствам измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавов солей на основе LiF-BeF2 жидко-солевого реактора (ЖСР), и может быть использовано для исследования коррозионной стойкости конструкционных материалов кого типа реакторов. Устройство измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавленных солей содержит электрически изолированные друг от друга с помощью нитрида бора молибденовую подложку динамического бериллиевого электрода и молибденовый индикаторный электрод, представляющие собой молибденовые стержни, а также противоэлектрод, при этом противоэлектрод выполнен в виде трубы из плотного графита, молибденовые стержни размещены в двухканальной алундовой соломке, которая помещена в стальную трубку, соединенную с противоэлектродом для обеспечения токоподвода к нему, при этом площадь поверхности противоэлектрода, предназначенной для погружения в расплав, не менее чем в 5 раз превышает площадь погружаемой в расплав поверхности молибденовой подложки динамического бериллиевого электрода, при том что бериллиевый электрод сравнения расположен внутри противоэлектрода, а молибденовый индикаторный электрод выступает наружу из противоэлектрода на глубину, зафиксированную таким образом, чтобы расстояние от его торца до торца противоэлектрода было не менее одного диаметра противоэлектрода. Техническим результатом является возможность снижения влияния конвективных потоков на стабильность бериллиевого электрода сравнения и сокращение побочного выделение фреонов на противоэлектроде. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к получению наноразмерных упорядоченных частиц кремния при электролизе расплавленных солей, который может быть использован для изготовления анодов на основе кремния при создании новых безопасных литий-ионных аккумуляторов с улучшенными энергетическими характеристиками. Способ включает электролиз расплава KCl с кремнийсодержащей добавкой K2SiF6 при температуре 790-800°C. При электролизе в расплав KCl-K2SiF6 добавляют SiO2 в количестве не более 0,5 мас.%, а электролиз ведут с использованием углеродного противоэлектрода. Способ позволяет получить кремний управляемой морфологии в виде наноразмерных трубок и игл при снижении энергозатрат, сохранении пониженной химической агрессивности расплавленного электролита, высокой чистоты получаемого кремния, а также срока эксплуатации конструкционных материалов и реактора для осуществления способа. 2 ил.
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению циркония из его оксида электролизом расплавленных солей. Способ включает восстановление ZrO2 до металлического циркония в процессе электролиза расплавленных солей при температуре от 650 до 850°С. В качестве расплавленной соли используют смесь солей, мас. %: (20-60)KF - (до 47,5)NaF - (30-50)AlF3 - (0,5-2,5)ZrO2. Электролиз ведут в атмосфере воздуха при потенциале катода на 0,05 В положительнее потенциала алюминиевого электрода сравнения, а в качестве катода используют графит. В результате электролиза на катоде был достоверно получен металлический цирконий с примесью алюминия до 0,6 мас. % при использовании в качестве источника циркония его оксида. Способ позволяет повысить скорость получения циркония, упростить отделение полученного циркония от остатков соли и невосстановленных оксидов. 2 ил.
Изобретение относится к способу электролитического рафинирования металлического ядерного топлива. Способ включает селективное анодное растворение компонентов ядерного топлива в контейнере с расплавленным электролитом LiCl-KCl, содержащем хлориды актиноидов, при температуре не ниже 500°С, селективное катодное электровыделение актиноидов на твердом стальном катоде, при этом в качестве исходного анодного материала используют металлическое ядерное топливо, при этом электролитическое рафинирование осуществляют при катодной плотности тока не ниже 90% от предельного значения тока выделения урана, значение катодной плотности тока поддерживают путем перемещения стального катода относительно поверхности электролита с постоянной скоростью, определяемой токовой нагрузкой и потенциалом катода. Обеспечивается совместное электровыделение урана, плутония и минор актиноидов на твердом катоде без использования дополнительных сложных операций и конструкционных элементов аппарата для его осуществления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к средствам контроля состава солевых смесей жидкосолевого реактора и исследования коррозионной стойкости конструкционных материалов реактора. Устройство измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавленных смесей на основе системы LiF-BeF2 содержит изолированные друг от друга молибденовую подложку динамического бериллиевого электрода, молибденовый индикаторный электрод и противоэлектрод, при этом молибденовая подложка динамического бериллиевого электрода и молибденовый индикаторный электрод размещены и загерметизированы с помощью силиконового узла в корундовой двухканальной трубке, герметично установленной с одного конца в стальную трубку с прикрепленной к ней с другого конца стальной втулкой с футоркой, на наружной поверхности которой закреплен противоэлектрод в виде трубы из плотного графита с отверстиями, причем стальная трубка, стальная втулка с футоркой и противоэлектрод образуют единый корпус, а внутри футорки вкручен изолятор из нитрида бора с каналами, через которые проходят молибденовая подложка бериллиевого электрода и индикаторный электрод, при этом площадь поверхности противоэлектрода, предназначенной для погружения в расплав, не менее чем в 5 раз превышает площадь погружаемой в расплав поверхности молибденовой подложки динамического бериллиевого электрода. Техническим результатом является безотказность и увеличение длительности работы противоэлектрода, а также воспроизводимость морфологии электроосажденного динамического бериллиевого электрода на молибденовой подложке и воспроизводимость параметров его растворения в ходе измерений окислительно-восстановительного потенциала расплавленных смесей на основе системы LiF-BeF2 в жидкосолевом реакторе и повышение надежности работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Использование: относится к способам получения кремния, который широко применяется в электронной и металлургической отраслях промышленности, а также может быть использован для создания безопасных литий-ионных химических источников тока. Сущность: электролитический способ получения кремния из расплавленных солей, включающий электролиз галогенидного расплава с добавкой K2SiF6 при температуре от 400 до 650°C, катодной плотности тока не выше 0.1 А/см2 и потенциале катода в диапазоне от -0.15 до -0.4 В относительно потенциала кремниевого электрода, при этом в качестве электролита используют смесь, содержащую, мас.%: 0-30 – хлорида лития (LiCl); 10-30 – хлорида калия (KCl); 55-85 – хлорида цезия (CsCl); не выше 3 – фторида цезия (CsF); 0.1-5 – гексафторсиликата калия (K2SiF6). Технический результат: получение кремния при повышении энергоэффективности за счет снижения температуры электроосаждения на 140-290°С и повышения катодной плотности тока до 0.07 А/см2. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива, в частности, в технологиях замкнутого ядерного топливного цикла. Способ включает высокотемпературную обработку фрагментов тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом в окислительной атмосфере, в ходе которой фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом нагревают до 800°С и выдерживают в реакторе при этой температуре в атмосфере азота. После выдержки в атмосфере азота фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом нагревают от 800°С до температуры не менее 1000°С, выдерживают при этой температуре в условиях разряжения, охлаждают до температуры не менее 400°С, извлекают оболочки из реактора. Отработавшее нитридное топливо, прошедшее окислительную обработку в атмосфере азота и выдержку в условиях разряжения, выдерживают в реакторе в атмосфере аргон-кислород при температуре не менее 400°С. Изобретение позволяет удалять летучие продукты деления из отработавшего нитридного ядерного топлива, отделять оболочки тепловыделяющих элементов от перерабатываемого топлива и удалять их из цикла переработки. 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива, в частности в технологиях замкнутого ядерного топливного цикла. Способ включает фрагментацию, выдержку фрагментов тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом в атмосфере азота при температуре не менее 500°С в реакторе. Затем охлаждение до температуры 100-300°С в атмосфере азота. Атмосферу в реакторе меняют с азота на инертный газ, нагревают фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом до температуры не менее 1000°С и выдерживают при данной температуре. Способ позволяет отделить компоненты нитридного ядерного топлива от фрагментов тепловыделяющих элементов, сократить содержание побочных компонентов на дальнейших этапах переработки нитридного ядерного топлива, перевести плотные спеченные образцы нитридного топлива в микродисперсный порошок, что позволит существенно ускорить дальнейшие операции переработки топлива известными способами. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам переработки оксидного ядерного топлива, и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает электролиз расплава LiCl с добавкой не менее 1 мас.% Li2O при температуре не выше 700°С с использованием инертного катода и кислородвыделяющего анода из смеси NiO-Li2O. Электролиз ведут при анодной плотности тока не выше 0,6 А/см2. Электролиз оксидно-галогенидного расплава осуществляют в электролизере, в котором анодное и катодное пространства разделены керамической диафрагмой, преимущественно из MgO, на погружаемой в расплав части которой имеются отверстия диаметром не более 3 мм. Изобретение позволяет сократить длительность электролиза и количества электричества, необходимых для максимально полного восстановления топлива, а также снизить коррозию конструкционных элементов электролизера для осуществления способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к пирохимической переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и может быть использовано в процессе переработки металлического продукта операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива, содержащего актиниды и благородные металлы, путем включения в технологию замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) реакторов на быстрых нейтронах. Способ включает конверсию металлических урана и актинидов в хлориды путем химического растворения в хлоридном расплаве, в который порционно вводят хлорирующий агент, при этом в течение всего процесса извлечения актинидов из металлических продуктов ведут контроль расплава на содержание в нем хлорирующего агента и продукта извлечения актинидов, а также измеряют окислительно-восстановительный потенциал хлоридного расплава. Когда добавление свежей порции хлорирующего агента не приводит к смещению потенциала в отрицательную область, завершают процесс перехода урана из ядерного топлива в хлоридный расплав. Изобретение позволяет оперативно контролировать полноту конверсии актинидов из металлического продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов, в частности, к электролитическому получению кремния из расплавленных солей. Способ включает электролиз расплавленного галогенидного электролита, в качестве которого используют смесь солей мас.% 10-60 KCl и 40-90 CsCl с добавкой до 50 мас.% K2SiF6. Электролиз ведут при температуре от 610 до 750°С и катодной плотности тока не выше 120 мА/см2, при катодном перенапряжении не более 0,25 В с использованием растворимого кремниевого анода. Способ позволяет снизить температуру электролитического получения кремния, а также упростить процесс получения кремния за счет исключения необходимости тщательной предварительной подготовки солей перед приготовлением электролита с обеспечением возможности получения высокочистого кремния. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к материалам литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией. Элементарная ячейка аккумулятора состоит из токосъемников, анода, катода, электролита и изолятора. В качестве электролитов используют тонкопленочные электролиты, в качестве катодов – катионпроводящие по литию материалы. В качестве анода используют многослойную графит-силиценовую композицию при соотношении 5 моноатомных слоев силицена на графитовую подложку из 4-8 моноатомных слоев графена. Силиценовые листы разделены зазором 0,24-0,75 нм. Графитовая подложка предпочтительно выполнена из 8 слоев и с обеих сторон покрыта силиценом. Из параллельно соединенных элементарных ячеек, размещенных в изолированном от внешней среды атмосферы корпусе, изготавливают литий-ионный аккумулятор. Ячейки могут быть соединены зеркально относительно плоскости, параллельной плоскости силицена. Технический результат заключается в увеличении числа циклов разряда/заряда аккумулятора до 5000 и выше без снижения удельной емкости анода ниже 3500 мА·ч/г в диапазоне рабочих температур (от -50 до 100°С), уменьшении размеров и массы литий-ионного аккумулятора, исключении объемного расширения анодов элементарных ячеек и литий-ионного аккумулятора в целом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к электролитическому получению кремния, который может быть использован в чистых и относительно безопасных отраслях малой энергетики, например, в литий-ионных аккумуляторах с анодами на основе кремниевых нано-композитных структур и солнечных батарей, которые обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками. Способ включает электролиз галогенидного расплава KCl с содержанием кремнийсодержащей добавки K2SiF6 не более 5 мас.%, который ведут при температуре 780-800°С, катодной плотности тока не выше 50 мА/см2 и катодном перенапряжении не более 250 мВ. Способ позволяет получать высокочистый кремний в виде сплошных и субмикронных осадков волокнистой структуры при упрощении состава электролита и сокращении трудоемкости предварительной подготовки электролита, а также в возможности использовать широкий спектр конструкционных материалов за счет снижения химической активности электролита. 1 табл., 3 ил.
Использование: для определения скорости растворения оксида в оксидно-галогенидном расплаве. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют загрузку порции оксида в оксидно-галогенидный расплав, размещенный в тигле, химически устойчивом по отношению к компонентам расплава при температуре измерений, фиксируют время полного растворения порции оксида в расплаве и по изменению массы или молей оксида по отношению ко времени полного растворения порции оксида в расплаве вычисляют скорость растворения оксида, при этом время полного растворения порции оксида в расплаве определяют с использованием рабочего электрода и противоэлектрода, при этом перед загрузкой очередной порции оксида в оксидно-галогенидный расплав рабочий электрод погружают в исследуемый расплав и анодно его поляризуют в условиях потенциодинамической поляризации со скоростью не менее 1 В/с, фиксируя предельный ток окисления ионов кислорода в исследуемом расплаве, после чего в оксидно-галогенидный расплав загружают порцию оксида и через определенные промежутки времени при аналогичных условиях повторяют операцию поляризации рабочего электрода, фиксируя изменение предельного тока окисления ионов кислорода на рабочем электроде, операцию поляризации рабочего электрода повторяют до стабилизации фиксируемых значений предельного тока, при этом за время полного растворения порции оксида принимают время от загрузки оксида до момента стабилизации предельного тока. Технический результат: упрощение определения скорости растворения оксида в оксидно-галогенидном расплаве. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу и электрохимическому устройству для определения содержания глинозема в криолит-глиноземном расплаве при электролитическом производстве алюминия. Способ включает погружение электрохимического устройства в криолит-глиноземный расплав, поляризацию с использованием источника тока электрохимического устройства путем многократной линейной развертки его потенциала в анодную сторону до достижения анодного эффекта и обратно и определение из выборки полученных вольтамперных зависимостей среднего пикового значения отклика тока с последующим определением текущего содержания глинозема по эмпирической зависимости пикового значения отклика тока от содержания глинозема. Электрохимическое устройство содержит рабочий электрод из углеродного материала с диэлектриком из нитрида бора, жестко закрепленный в корундовой трубе, с другого конца которой рабочий электрод соединен с источником тока, а снаружи к корундовой трубе прикреплен противоэлектрод, выполненный из сплавообразующего с алюминием металла, преимущественно из меди, причем расстояние между рабочим электродом и противоэлектродом составляет не менее 5 мм. Обеспечивается повышение точности и упрощение измерений и конструкции электрохимического устройства с возможностью оперативной замены вышедших из строя элементов устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам переработки отработавшего ядерного топлива, и может быть использовано в технологии переработки отработавшего ядерного топлива в схеме замкнутого ядерного топливного цикла, извлеченного из тепловыделяющих элементов. Способ переработки нитридного отработавшего ядерного топлива в солевых расплавах включает его хлорирование в расплаве смеси хлоридов щелочных и/или щелочноземельных металлов, содержащей дихлорид кадмия. Хлорирование ведут в аппарате для переработки нитридного отработавшего ядерного топлива с использованием атмосферы инертного газа. В аппарате имеется нагреваемая зона, в которой размещен реактор с хлоридным расплавом и погруженным в него нитридным отработавшим ядерным топливом, а также расположенная под реактором холодная зона. В процессе хлорирования зону аппарата с реактором нагревают до температуры выше 700°С, нитридное отработавшее ядерное топливо выдерживают в расплаве до полного хлорирования, при этом холодную зону аппарата используют для кристаллизации образующегося при хлорировании металлического кадмия. Изобретение позволяет повысить степень конверсии нитридного ОЯТ в хлоридном расплаве до 100%. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.
Способ отделения нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющих элементов // 2732721
Изобретение относится к способу отделения отработавшего нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющего элемента и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива в составе технологии замкнутого ядерного топливного цикла. Фрагменты тепловыделяющих элементов вместе с оболочкой нагревают до температуры не менее 500 °С и выдерживают в газовой атмосфере, причем выдержку нагретых фрагментов тепловыделяющих элементов осуществляют в атмосфере азота. Техническим результатом является исключение присутствия химически агрессивного газа в процессе отделения нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющих элементов, упрощение аппаратурного оформления способа, сокращение побочных компонентов на дальнейших этапах переработки нитридного ядерного топлива, также перевод плотных спеченных образцов нитридного топлива в микродисперсный порошок, что позволяет ускорить дальнейшие операции переработки топлива. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности, к технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает конверсию компонентов нитридного топлива в хлориды при температуре не выше 750°С, путем химического растворения в хлоридном расплаве LiCl. Нитридные делящиеся материалы отделяют от продуктов деления, включающих нитрид ZrN при соотношении молей PbCl2 к сумме молей компонентов нитридного топлива 1,2-3. После завершения конверсии остаточный хлорирующий реагент удаляют путем его восстановления металлическим литием или актинидом. Изобретение позволяет полностью отделить нитридные делящиеся материалы от продуктов деления на первичной стадии их конверсии в хлориды, исключить дополнительные операции повторной переработки нитридного ядерного топлива и удалить остаточный хлорирующий реагент из расплава LiCl. 1 ил.
Изобретение относится к способу электролитического получения лигатур алюминия из оксидного сырья. Способ включает электролиз оксидно-фторидного расплава, который ведут с использованием твердого катода при температуре выше 570 °С, а продукты электролиза с включениями компонентов расплава отделяют от твердого катода и смешивают с жидким алюминием при температуре от 800 до 900 °С. Обеспечивается исключение сложных и длительных операций, включающих извлечение лигатуры со дна электролизера и погружение чистого алюминия, сокращение времени простаивания электролизера и повышение эффективности получения лигатур алюминия. 1 табл.
Изобретение относится к способу нанесения защитного покрытия на катоды электролизера для получения алюминия из расплавленных электролитов, смачиваемого получаемым алюминием. Способ включает электроосаждение компонентов покрытия на катоды из расплавленного электролита, содержащего добавки, являющиеся источниками покрытия, при этом электроосаждение компонентов покрытия на катоды осуществляют в электролизере для получения алюминия при температуре от 700°С из расплавленного электролита KF-NaF-AlF3, содержащего в мас.%: KF до 54, NaF до 30, AlF3 - остальное, упомянутые добавки в мас.% от массы электролита: B2O3 до 6, Al2O3 до 6. Обеспечивается получение сплошного смачиваемого получаемым алюминием покрытия, хорошо сцепленного с катодами электролизера при значительном понижении температуры, снижение энергозатрат и упрощение операций по обслуживанию электролизера. 3 ил.
Способ переработки тепловыделяющих элементов // 2707562
Изобретение относится к ядерной энергетике. Способ переработки тепловыделяющих элементов с нитридным отработавшим ядерным топливом включает растворение их фрагментов до получения электролитного раствора, содержащего соединения актинидов, пригодного для их выделения. Растворение тепловыделяющих элементов с отработавшим ядерным топливом осуществляют хлорированием в хлоридном расплаве, содержащем хлорид PbCl2. Хлорирование ведут при температуре от 400 до 750°С. Изобретение позволит исключить стадию отделения оболочек ТВЭЛов от нитридного ОЯТ и обеспечить степень конверсии ОЯТ в хлориды актиноидов (в частности, хлорид UCl3) до 100% 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает восстановление компонентов оксидного ядерного топлива при электролизе расплава хлорида лития с добавкой оксида лития в количестве не менее 1 мас. % с использованием кислородвыделяющего анода из NiO или ТiO2, допированных оксидом лития в количестве не менее 1 мас. %. При этом электролиз ведут при анодной плотности тока не выше 0.3 А/см2 и температуре не выше 700°С. Изобретение позволяет одновременно сокращать выдержку топлива перед переработкой и осуществлять стабильный и длительный процесс переработки с получением чистых металлов - компонентов ядерного топлива. 3 ил.
Установка для очистки галогенидных солей // 2696474
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения особо чистых галогенидных солей методом зонной перекристаллизации, применяемых, в частности, при пирохимической переработке ядерного топлива, химическом и электрохимическом синтезе элементов и соединений в получаемых солях. Установка содержит узел зонной перекристаллизации соли 1; систему подачи инертного газа, включающую блок подачи и очистки инертного газа 14, форвакуумный насос 15 и стационарную печь 16 перчаточного бокса 7; оборудование для осуществления вспомогательных действий с очищаемой солью, помещенное в перчаточный бокс 7 с инертным газом и содержащее измельчитель солей 8, весы аналитические 9, контейнер для хранения солей 10, нишу для хранения солей 11, реторту для сушки и переплавки солей; при этом узел зонной перекристаллизации соли 1 содержит контейнер с очищаемой солью 2, помещенный в кварцевую трубу 3, торцевые крышки 4 для герметизации контейнера 2, нагреватель 5, оснащенный устройством 6 для его перемещения вдоль кварцевой трубы 3, а перчаточный бокс 7 оснащен шлюзом 13, причем перчаточный бокс 7 и шлюз 13 выполнены с возможностью размещения в каждом из них узла перекристаллизации 1 и соединены между собой, а также с системой подачи инертного газа таким образом, что имеют единое газовое пространство. Технический результат заключается в минимизации контакта очищаемой соли с отличной от инертного газа атмосферой для всех операций очистки галогенидной соли, включая загрузку исходной соли в контейнер с очищаемой солью и выгрузку очищенной соли. 1 ил.
Изобретение относится к получению алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава, в частности к способу контроля содержания глинозема при электролизе криолит-глиноземного расплава. Способ включает определение эмпирической линейной зависимости концентрации глинозема в криолит-глиноземном расплаве от анодного перенапряжения, которую корректируют при помощи системы автоматической подачи глинозема в электролизер, настроенной на изменение анодного перенапряжения, измеряемого с помощью газового электрода из смеси CO и CO2. Обеспечивается возможность быстро и точно определить и проконтролировать концентрацию глинозема в криолит-глиноземном расплаве за счет стабильности, точности и надежности измерения величины анодного перенапряжения. 2 ил.
Способ электролитического получения алюминия // 2686408
Изобретение относится к получению алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава. Способ включает загрузку на этапе пуска электролизера в качестве электролита смеси криолита со фторидом алюминия с содержанием фторида алюминия от 25 до 35 мас.%. Обеспечивается сокращение времени пуска электролизера и повышение эффективности процессов температуро- и теплопередачи для дальнейшего плавления электролита. 1 табл.
Система видеонаблюдения с транспортных средств 1, в которой видеонаблюдение осуществляют с нескольких транспортных средств (ТС), двигающихся по заданным траекториям. Каждое ТС оборудовано видеокамерой 2, подключенной через плату видеоввода 3 к компьютеру 4, имеющему первое приемно-передающее устройство (ППУ) 5, посредством которого реализуется радиосвязь с ППУ 22, компьютером 20 и монитором 21 командного пункта (КП) 19. На ТС установлены и подключены к компьютеру 4 датчик 6 измерения направления перемещения, датчик 7 пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик 8, устройство 9 тревожной сигнализации, пара датчиков 11 горизонтального и вертикального углов поворота видеокамеры 2 и приводы 10 горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры 2, подключенные к входам пары датчиков 11, дополнительные видеокамеры 12 с мультиплексором 13, из которых четыре образуют систему кругового обзора, а две - стереонаблюдение. На ТС установлено второе ППУ 14, управляемое компьютером 4, осуществляющее радиосвязь по отдельному радиоканалу с тремя ППУ 15, 16, 17, расположенными по периметру охраняемой территории, для определения текущих координат ТС. Выход ППУ 14 соединен с преобразователем 18 интервалов времени в цифровой код, который поступает в компьютер 4 для его пересчета в текущее расстояние между ТС и ППУ 15, 16, 17. Система видеонаблюдения позволяет осуществлять «обучение» ТС прохождению маршрута по охраняемой территории дистанционно с высокой точностью без наличия опорных объектов. 2 ил.
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении лигатуры Al-Zr электрохимическим способом, пригодной для промышленного производства. В качестве источника циркония используют оксид циркония, который смешивают с солевой смесью, содержащей оксид алюминия, с последующим расплавлением полученной смеси в электролизере, расплавленную оксидно-солевую смесь, содержащую ионы циркония и алюминия, подвергают электролизу при катодной плотности тока 0.20-0.75 А/см2 и температуре 700-950°C с использованием жидкого алюминиевого катода, при этом электролизу подвергают оксидно-солевую смесь, содержащую, мас. %: фторид калия (KF) до 56, фторид натрия (NaF) до 50, фторид алюминия (AlF3) 40-62, оксид алюминия (Al2O3) до 4 и оксид циркония (ZrO2) до 2.5. Изобретение позволяет электрохимическим способом получить лигатуру Al-Zr с содержанием циркония до 15 мас. % за счет повышения скорости электролиза. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр., 1 табл.
Способ электролитического получения алюминия // 2651929
Изобретение относится к способу получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава. Способ включает загрузку оксидно-солевой смеси, содержащей криолит, оксид алюминия, фториды алюминия, кальция и магния, а также металлический алюминий, в период запуска электролизера и ведение электролиза в расплаве электролита после периода запуска, при этом загруженная оксидно-солевая смесь содержит (мас.%): фторид магния (MgF2) – до 1.5, фторид кальция (CaF2) – 6.0-10.0, фторид алюминия (AlF3) – до 8.0, оксид алюминия (Al2O3) – до 4.0, криолит (Na3AlF6) остальное, а после периода запуска электролизера в него загружают корректирующие солевые добавки: фторид калия (KF) - до 5 мас.%, фторид алюминия (AlF3) - до 10 мас.%, фторид лития (LiF) - до 3 мас.% от массы загруженной в электролизер оксидно-солевой смеси. Обеспечивается ускорение формирования размероустойчивого гарнисажа и подовой настыли в период запуска электролизера при сохранении физико-химических свойств наплавляемого в электролизере электролита, снижение доли тепловых потерь при электролизе загруженной расплавленной смеси и повышение производительности процесса и срока службы электролизеров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Система для контроля утечки газа из магистрального газопровода может быть использована при эксплуатации и контроле технического состояния магистральных трубопроводов. В системе для контроля утечки газа контроль утечки осуществляется с транспортного средства, двигающегося по трассе газопровода. На транспортном средстве (ТС) установлено лазерное устройство с частотой, совпадающей со спектром поглощения транспортируемого по газопроводу газа, оптически согласованное с фотоприемным устройством, соединенным с усилителем-преобразователем, выход которого подключен к компьютеру ТС, к которому подключено первое приемно-передающее устройство (ППУ), посредством которого реализуется радиосвязь с ППУ, компьютером и монитором диспетчерского центра (ДЦ). На ТС установлены и подключены к компьютеру устройство тревожной сигнализации, видеокамеры через мультиплексор, из которых четыре образуют систему кругового обзора, а две - стереонаблюдение. На ТС установлено также второе ППУ, управляемое компьютером, осуществляющее радиосвязь по отдельному радиоканалу с тремя стационарными ППУ, расположенными по периметру контролируемого участка трассы газопровода, для определения текущих координат ТС. Выход ППУ соединен с преобразователем интервалов времени в цифровой код, который поступает в компьютер для его пересчета в текущее расстояние между ТС и тремя стационарными ППУ. Технический результат – возможность обеспечения контроля утечки газа из газопровода по трассе его проложения в автоматическом режиме без участия человека-оператора, в любое время года и суток, в любых метеоусловиях с высокой точностью. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу получения алюминиевой лигатуры с 2 мас.% скандия. Способ включает электролиз расплава, содержащего фториды калия, натрия, алюминия, загрузку в расплав оксида скандия и проведение электролиза расплавленной смеси с оксидом скандия в электролизере при температуре 800-850°С и катодной плотности тока не выше 1А/см2 с периодической выгрузкой алюминиевой лигатуры из электролизера и загрузкой оксида скандия и металлического алюминия в электролизер с расплавленной смесью, при этом оксид скандия в расплавленную смесь загружают в количестве 3-6 мас.% от расплавленной смеси, а металлический алюминий – в количестве, обеспечивающем соотношение масс алюминия и расплавленной смеси в электролизере, составляющее 1:1-4. Обеспечивается непрерывное получение лигатуры и снижение себестоимости получаемого из лигатуры алюминиевого сплава. 1 табл.
Система видеонаблюдения с транспортного средства (ТС) 1, в которой видеонаблюдение осуществляют с нескольких ТС, двигающихся по заданным траекториям. Каждое ТС оборудовано видеокамерой 2, подключенной через плату видеоввода 3 к компьютеру 4, имеющему приемно-передающее устройство (ППУ) 5, посредством которого осуществляется радиосвязь с ППУ 20, компьютером 18 и монитором 19 командного пункта 17. На ТС установлены и подключены к компьютеру 4 дополнительные видеокамеры 13 с мультиплексором 14, датчик 7 измерения направления перемещения, датчик 8 пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик 9, устройство 10 тревожной сигнализации, первая пара датчиков 12 горизонтального и вертикального углов поворота видеокамеры 2 и первые приводы 11 горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры 2, подключенные ко входам первой пары датчиков 12. Одна из дополнительных видеокамер 13.11 оборудована вторыми приводами 15 горизонтального и вертикального перемещения, управляющие входы которых соединены с компьютером 4, а вторые выходы подключены к соответствующим входам второй пары датчиков 16 горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру 4. Шесть видеокамер 13.5-13.10 из числа дополнительных образуют три системы стереонаблюдения с общим сектором обзора, близким к 180°, что позволяет исключить неопределенность при выборе стороны обхода непреодолимых препятствий на пути ТС при его движении по заданной траектории. Система видеонаблюдения позволяет повысить надежность автоматического контроля территорий, включающих непреодолимые препятствия на пути следования ТС. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к получению лигатурного сплава на основе алюминия, который может быть использован для очистки алюминия, получаемого электролизом, от переходных элементов. Способ получения лигатурного сплава алюминий-бор включает алюмотермическое восстановление борсодержащего компонента в расплаве, содержащем алюминий и смесь фторидов натрия, калия и алюминия, при температуре расплава выше температуры плавления алюминия и температуры плавления смеси фторидов и ниже температуры разложения борсодержащих компонентов. В качестве смеси фторидов используют смесь KF-AlF3, или смесь NaF-AlF3, или смесь KF-NaF-AlF3, в качестве борсодержащего компонента используют B2O3, или KBF4, или NaBF4, или Na2B4O7. Изобретение направлено на получение лигатурного сплава алюминий-бор с содержанием до 10,0 мас.% бора с высокой степенью усвоения бора алюминием, низкими потерями бора в виде летучего BF3 и возможностью корректировки и регенерации расплавленной смеси фторидов натрия, калия и алюминия для поддержания параметров синтеза. 6 з.п. ф-лы, 4 пр., 1 ил.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплава алюминия с редкоземельными металлами, и может быть использовано для получения алюминиевого сплава с 0,2-0,4 мас. % скандия в условиях промышленного производства алюминия. Способ электролитического получения алюминиевого сплава с содержанием скандия 0,2-0,4 мас. % включает добавление оксида скандия в криолит-глиноземный расплав, содержащий алюминий, и восстановление оксида скандия путем электролиза криолит-глиноземного расплава, содержащего алюминий и оксид скандия, при этом оксид скандия добавляют в расплав в количестве 1,5-3,1 мас. %, причем суммарную концентрацию оксида скандия и образующегося в процессе электролиза оксида алюминия поддерживают в пределах 2,0-4,5 мас. % путем периодического добавления в расплав оксида скандия, при этом полученный в процессе электролиза алюминиевый сплав с заданным содержанием скандия периодически выгружают. Изобретение направлено на непрерывное получение алюминиевого сплава, содержащего 0,2-0,4 мас. % скандия, за счет снижения в расплаве, образующегося в ходе алюмотермической реакции оксида алюминия. 1 пр.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ АЛЮМИНИЙ-СКАНДИЙ // 2593246
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для получения лигатуры алюминий-скандий. Способ включает приготовление и расплавление смеси, содержащей фториды алюминия, фториды натрия и алюминий, подачу оксида скандия, алюмотермическое восстановление скандия из его оксида с получением лигатуры алюминий-скандий и ее выгрузку. Перед расплавлением смеси в нее добавляют фторид калия, одновременно проводят алюмотермическое восстановление скандия и электролитическое разложение образующегося в ходе алюмотермической реакции глинозема, при этом подачу оксида скандия в расплав производят непрерывно, поддерживая концентрацию оксида скандия на уровне, обеспечивающем заданное содержание скандия в получаемой лигатуре, а после выгрузки лигатуры в расплав загружают алюминий. Предлагаемый способ позволяет получать лигатуру алюминий-скандий при пониженных температурах (800-850°С), упрощает технологию, способствует снижению энергозатрат. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано при изготовлении композиционного оксидно-металлического инертного кислородвыделяющего анода для электролитического получения металлов, в частности, алюминия. Состав шихты для изготовления указанного анода включает смесь оксидной и металлической составляющих, взятых в следующем соотношении, мас.%: металлическая - 10-30, оксидная - остальное. Оксидная составляющая включает смесь двух или более микроразмерных порошков оксидов, выбранных из ряда: оксид никеля, оксид железа, оксид меди, оксид хрома. Металлическая составляющая включает микроразмерные порошки меди или сплава на основе меди, а также содержит 2-10 мас.% наноразмерного порошка меди или сплава на основе меди с размером частиц до 100 нм. Изобретение позволяет увеличить удельную электропроводность анода при температуре 750-850 °C и снизить скорость его коррозии при низкотемпературном электролитическом получении алюминия из оксидно-фторидного расплава. 4 ил., 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к электрохимическому способу получения металлов, за исключением щелочных и щелочно-земельных, и/или сплавов металлов. Способ включает восстановление металлов и/или сплавов в кальцийсодержащем оксидно-галогенидном расплаве из соединений получаемых металлов и/или из смесей соединений металлов получаемых сплавов. Процесс электролиза ведут с использованием инертного кислородвыделяющего анода. При этом его осуществляют в расплаве, содержащем, мол.%: 55-97 CaCl2, 3-45 CaF2, с добавкой 1-22 мол.% CaO при катодной плотности тока не менее 0,1 А/см2 и анодной плотности тока не более 1 А/см2 и при температуре 700-900°С. Технический результат заключается в улучшении экологичности процесса за счет снижения прямого выделения хлора на инертном кислородвыделяющем аноде. 2 табл., 3 пр.
УГЛЕРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД СРАВНЕНИЯ // 2440443
Изобретение относится к углеродному электроду сравнения в электролизере для получения алюминия, который может использоваться в качестве электрода сравнения для электрохимических исследований, получения потенциометрических, поляризационных, хроновольтамперометрических и других зависимостей на различных электродах в расплавленных фторидах при 700-1000°С, а также для измерения стационарного и коррозионного потенциала анода и катода в лабораторной ячейке или промышленной электролизной ванне
АЛЮМИНИЕВЫЙ ЭЛЕКТРОД СРАВНЕНИЯ // 2368707
Изобретение относится к алюминиевой промышленности, в частности к области получения алюминия путем электролиза криолит-глиноземного расплава, а именно к алюминиевому электроду сравнения
