RU147315U1 - ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE - Google Patents

ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE Download PDF

Info

Publication number
RU147315U1
RU147315U1 RU2014127374/02U RU2014127374U RU147315U1 RU 147315 U1 RU147315 U1 RU 147315U1 RU 2014127374/02 U RU2014127374/02 U RU 2014127374/02U RU 2014127374 U RU2014127374 U RU 2014127374U RU 147315 U1 RU147315 U1 RU 147315U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
cathode
electrolyzer
electrolyte
bath
Prior art date
Application number
RU2014127374/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Чемезов
Андрей Артурович Шенгальс
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") filed Critical Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority to RU2014127374/02U priority Critical patent/RU147315U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU147315U1 publication Critical patent/RU147315U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

1. Электролизер для получения металлического циркония из твёрдых радиоактивных отходов, содержащий теплоизолированный, терморегулируемый, электроизолированный корпус с ванной, заполненной электролитом, барабанный катод в виде глухого цилиндра на валу, связанного с приводом, и анод, отличающийся тем, что анод выполнен в виде анод-корзины с токоподводом и пористыми стенками, а в корпусе выполнен разъем для ее извлечения.2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит устройство для снятия катодного осадка с приемником осадка.3. Электролизер по п. 2, отличающийся тем, что он содержит шибер для перекрытия приемника осадка.4. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит перегородку, разделяющую газовые объемы анодной и катодной части ванны.5. Электролизер по п. 4, отличающийся тем, что анод-корзина расположена так, что ее верхний край находится выше нижнего края перегородки.6. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит систему нагрева корпуса и ванны.7. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит нагреватель для подготовки электролита.8. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит трубу для извлечения электролита.1. An electrolytic cell for producing metal zirconium from solid radioactive waste, comprising a thermally insulated, thermo-regulated, electrically insulated body with a bath filled with electrolyte, a drum cathode in the form of a blind cylinder on a shaft connected to the drive, and an anode characterized in that the anode is made in the form of an anode -cartridges with current supply and porous walls, and a connector is made in the housing for its extraction. 2. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a device for removing the cathode deposit with the receiver of the precipitate. 3. The electrolyzer according to claim 2, characterized in that it contains a gate to shut off the precipitate receiver. The cell according to claim 1, characterized in that it contains a partition separating the gas volumes of the anode and cathode part of the bath. The cell according to claim 4, characterized in that the anode basket is located so that its upper edge is above the lower edge of the partition. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a heating system for the housing and the bath. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a heater for preparing the electrolyte. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a pipe for extracting the electrolyte.

Description

Полезная модель относится к устройствам для электролитического получения металлов и их соединений. Она может быть использована, преимущественно, в радиохимическом производстве для получения металлического циркония из фрагментированных твердых радиоактивных отходов (ТРО), а также может быть успешно использована в химической и металлургической отраслях промышленности.The utility model relates to devices for the electrolytic production of metals and their compounds. It can be used mainly in radiochemical production to obtain metallic zirconium from fragmented solid radioactive waste (SRW), and can also be successfully used in the chemical and metallurgical industries.

Известно, что металлический цирконий является наиболее употребительным конструкционным материалом в атомной технике и используется, в частности, для изготовления из него оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), заполняемых ядерным топливом. ТВЭЛ снаряжают тепловыделяющие сборки (ТВС), размещаемые в определенном порядке в энергетическом ядерном реакторе, при этом конструктивные элементы ТВС, обеспечивающие строго заданное положение ТВЭЛ в ТВС, и концевые детали ТВС выполнены из нержавеющей стали.It is known that metallic zirconium is the most used structural material in nuclear engineering and is used, in particular, for the manufacture of shells of fuel elements (TVEL) filled with nuclear fuel. The fuel elements equip fuel assemblies (FAs) placed in a specific order in a nuclear power reactor, while the structural elements of the fuel assemblies providing a strictly specified position of the fuel elements in the fuel assemblies and the end parts of the fuel assemblies are made of stainless steel.

Ценность металлического циркония как конструкционного материала для атомной техники определяется тем, что цирконий имеет малое сечение захвата тепловых нейтронов, высокую антикоррозионную стойкость, хорошие механические свойства, в связи с чем его используют в больших объемах в атомной энергетике для изготовления оболочек ТВЭЛ для тепловых ядерных реакторов типа ВВЭР и РБМК атомных электростанций.The value of metallic zirconium as a structural material for nuclear engineering is determined by the fact that zirconium has a small thermal neutron capture cross section, high corrosion resistance, good mechanical properties, and therefore it is used in large volumes in nuclear energy for the manufacture of fuel elements for thermal nuclear reactors of the type VVER and RBMK nuclear power plants.

Отработавшие заданный технологическим регламентом срок ТВС вместе с ТВЭЛ удаляют из ядерного реактора, после чего их транспортируют в специальное хранилище и выдерживают там в течение 5-7 лет до того времени, как возникнет необходимость их утилизировать. На практике срок хранения достаточно велик, переработка отходов не производится, а значит идет их накопление, и возникает необходимость удаления радиационной опасности из сферы обитания человека путем переработки отходов с целью их дезактивации.Spent fuel assemblies, fulfilled by the technological regulations, together with the fuel rods, are removed from the nuclear reactor, after which they are transported to a special storage and kept there for 5-7 years until it becomes necessary to dispose of them. In practice, the shelf life is long enough, the waste is not processed, which means they are accumulating, and there is a need to remove the radiation hazard from the human environment by processing the waste in order to decontaminate it.

Цирконий содержащие фрагментированные ТРО образуются в результате полного цикла переработки выдержанных в хранилище отработавших ТВС. Переработка уже существует десятки лет и включает следующие основные переделы: механическое измельчение, а именно, рубка ТВС на металлические фрагменты размером ~30 мм с одновременным высыпанием из них ядерного топлива, затем химическая обработка полученной смеси азотной кислотой до полного растворения топлива и смыва его с металлических фрагментов, после чего растворенное топливо отправляют на регенерацию, а металлические фрагментированные отходы - в хранилище.Zirconium containing fragmented SRW is formed as a result of a full cycle of processing spent fuel assemblies stored in the storage facility. Reprocessing has already existed for decades and includes the following main stages: mechanical grinding, namely, chopping of fuel assemblies into metal fragments ~ 30 mm in size with the simultaneous precipitation of nuclear fuel from them, then chemical treatment of the resulting mixture with nitric acid until the fuel is completely dissolved and washed off the metal fragments, after which the dissolved fuel is sent for regeneration, and the metal fragmented waste is stored.

Следует отметить, что в настоящее время металлический цирконий производят из природной руды, и производство это широкомасштабное, так как требуется большое количество циркониевых оболочек для действующих атомных станций, и дорогое, так как в данном производстве задействованы многие технологические переделы.It should be noted that currently metal zirconium is produced from natural ore, and this is a large-scale production, since it requires a large number of zirconium shells for existing nuclear plants, and is expensive, since many technological processes are involved in this production.

Указанные выше ценность и достоинства металлического циркония и его востребованность в атомной энергетике являются значительным основанием для создания технологии и оборудования для производства дезактивированного металлического циркония с целью его дальнейшего использования в атомной энергетике.The above values and advantages of metallic zirconium and its relevance in nuclear energy are a significant basis for the creation of technology and equipment for the production of deactivated metallic zirconium with a view to its further use in nuclear energy.

Наиболее оптимальным вариантом, по мнению авторов заявляемого технического решения, является получение из цирконийсодержащих ТРО из дезактивированного металлического циркония путем электролиза.The most optimal option, according to the authors of the proposed technical solution, is to obtain from zirconium-containing SRW from deactivated metal zirconium by electrolysis.

Известен барабанный электролизер (Авторское свидетельство СССР №619550, МПК C25C 7/00, опубл. 15.08.1976 г.), включающий корпус с торцевыми крышками и уплотнениями, полый барабан-катод, выполненный из металла (титан или нержавеющая сталь) и концентрично установленный на соединенном с приводом валу внутри анода, патрубки для подвода и отвода электролита и диафрагму. При этом анод снабжен газоотводящей системой и выполнен пористым, а внутри вала катода выполнены каналы для подвода в полость катода и отвода из нее охлаждающей жидкости. Анод может быть выполнен из графита или многослойной сетки и покрыт фильтрующей диафрагмой.Known drum electrolyzer (USSR Author's Certificate No. 619550, IPC C25C 7/00, publ. 08/15/1976), including a housing with end caps and seals, a hollow drum cathode made of metal (titanium or stainless steel) and concentrically installed on the shaft connected to the drive inside the anode, nozzles for supplying and removing electrolyte and a diaphragm. In this case, the anode is equipped with a gas exhaust system and is made porous, and channels are provided inside the cathode shaft for supplying and removing coolant from the cathode cavity. The anode can be made of graphite or a multilayer mesh and covered with a filtering diaphragm.

В электролизер подают электролит - водные растворы солей цветных металлов, к катоду и аноду подводят напряжение, включают вращение катода, и подают охлаждающую воду для охлаждения катода и анода. В процессе электролиза происходит осаждение на катоде металла в виде ленты, а отработанный электролит удаляют.An electrolyte is fed into the electrolyzer — aqueous solutions of non-ferrous metal salts, voltage is applied to the cathode and anode, the cathode is turned on, and cooling water is supplied to cool the cathode and anode. In the process of electrolysis, metal is deposited in the form of a tape on the cathode, and the spent electrolyte is removed.

Однако, в водных растворах радиоактивно загрязненного металла процесс элеткрорафинирования (аффинажа) цирконийсодержащего ТРО практически организовать невозможно вследствие химической природы циркония и активности ТРО.However, in aqueous solutions of radioactively contaminated metal, the process of electrorefining (refining) of zirconium-containing SRW is practically impossible to organize due to the chemical nature of zirconium and the activity of SRW.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому электролизеру является электролизер для получения металлов из расплавленных солей (Авторское свидетельство СССР №387031, МПК C22D 3/02, опубл. 10.03.1972), принятый в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed electrolysis cell is an electrolyzer for producing metals from molten salts (USSR Author's Certificate No. 387031, IPC C22D 3/02, publ. 03/10/1972), adopted as a prototype.

Электролизер выполнен в виде обогреваемой ванны, анода, полого катода, расположенного на валу, с приводом для вращения, и устройства для загрузки исходного продукта. С целью приготовления электролита одновременно с процессом электролиза внутри катода вмонтирована трубка для подачи реагента, а полость катода соединена с одной стороны с устройством для загрузки исходного продукта через отверстие в валу катода, а с другой стороны - с полостью ванны через отверстия в торце катода.The cell is made in the form of a heated bath, anode, a hollow cathode located on the shaft, with a drive for rotation, and a device for loading the initial product. In order to prepare the electrolyte, simultaneously with the electrolysis process, a reagent supply tube is mounted inside the cathode, and the cathode cavity is connected on one side to the device for loading the initial product through the hole in the cathode shaft, and on the other hand, to the bath cavity through the holes in the cathode end.

Для получения металлов из расплавленных солей в рассматриваемом электролизере сначала в ванну загружают необходимое количество соли, включают нагреватель, чтобы перевести соль в жидкое состояние - электролит (расплав). Затем через штуцер в полость катода подают исходный продукт в твердом виде. Включают привод вращения катода и подают в полость катода газовый реагент. В результате интенсивного перемешивания при вращении катода исходный твердый продукт при подаче реагента растворяется и через отверстия в торцах катода попадает в полость ванны. Включают электрический ток, чтобы осуществить процесс электролиза. Во время электролиза на наружной поверхности катода выделяется продукт в твердом виде, который при вращении катода срезается ножом и по лотку попадает в приемную емкость.To obtain metals from molten salts in the electrolytic cell under consideration, the required amount of salt is first loaded into the bath, the heater is turned on to turn the salt into a liquid state — an electrolyte (melt). Then, through the nozzle in the cathode cavity serves the initial product in solid form. The cathode rotation drive is turned on and a gas reagent is introduced into the cathode cavity. As a result of vigorous stirring during the rotation of the cathode, the initial solid product dissolves upon feeding the reagent and enters the bath cavity through the holes in the ends of the cathode. An electric current is turned on to carry out the electrolysis process. During electrolysis, a solid product is released on the outer surface of the cathode, which, when the cathode is rotated, is cut off with a knife and enters the receiving container through the tray.

Анализ известных технических решений выявил, что они не способны перерабатывать фрагментированные цирконийсодержащие ТРО в связи с тем, что отходы представляют собой смесь из фрагментов разных по электрическим свойствам материалов. Так как технологический процесс будет настроен на проведение электролиза только в отношении одного компонента -циркония, то фрагменты из нержавеющей стали превратятся в балласт, который будет мешающим фактором и в ванне, и особенно в барабанном катоде. Фрагменты из нержавеющей стали, попавшие в зазор между катодом и анодом и накапливающиеся там, могут препятствовать вращению катода, а также соскабливать осадок из циркония с поверхности катода, что противоречит достижению цели.An analysis of the known technical solutions revealed that they are not able to process fragmented zirconium-containing SRW due to the fact that the waste is a mixture of fragments of materials with different electrical properties. Since the technological process will be configured to conduct electrolysis with respect to only one component, zirconium, stainless steel fragments will turn into ballast, which will be a nuisance in the bath, and especially in the drum cathode. Fragments of stainless steel that fall into the gap between the cathode and the anode and accumulate there, can impede the rotation of the cathode, as well as scrape the zirconium deposit from the surface of the cathode, which is contrary to the achievement of the goal.

Кроме того, присутствие фрагментов из нержавеющей стали в зазоре привело бы к увеличению размеров оборудования, что в радиохимическом производстве нежелательно.In addition, the presence of stainless steel fragments in the gap would lead to an increase in the size of the equipment, which is undesirable in radiochemical production.

Указанные недостатки исключены в предлагаемом в качестве полезной модели техническом решении, где присутствующая в смеси с цирконием нержавеющая сталь не мешает проведению процесса электролиза.These disadvantages are eliminated in the proposed technical solution as a utility model, where the stainless steel present in the mixture with zirconium does not interfere with the electrolysis process.

Основная задача полезной модели заключается в практической реализации вариантов конструктивного исполнения электролизера, обеспечивающего анодное растворение «грязного» металла (электроокисление) и катодное выделение чистого металла (электрорафинирование) за счет катодного восстановления ионов до «чистого металла» из расплава солей хлоридов.The main objective of the utility model is the practical implementation of the design options for the electrolyzer, providing anodic dissolution of "dirty" metal (electrooxidation) and cathodic separation of pure metal (electrorefining) due to the cathodic reduction of ions to "pure metal" from a chloride salt melt.

При этом процесс электролиза осуществляется без газовыделения в потенциометрическом режиме и, следовательно, устройство не усложнено введением в его конструкцию газособирающих и газовыводящих от анода труб.In this case, the electrolysis process is carried out without gas evolution in a potentiometric mode and, therefore, the device is not complicated by the introduction of gas collecting and gas pipes from the anode into its design.

Заявляемая конструкция электролизера содержит теплоизолированный, терморегулируемый, электроизолированный корпус с ванной, заполненной электролитом, барабанный катод в виде глухого цилиндра на валу, связанного с приводом, анод в виде пористой корзины с токоподводом, для извлечения которой в корпусе выполнен разъем.The inventive design of the electrolyzer contains a thermally insulated, thermo-regulated, electrically insulated body with a bathtub filled with electrolyte, a drum cathode in the form of a blind cylinder on a shaft connected to the drive, an anode in the form of a porous basket with current supply, for the extraction of which a connector is made in the body.

Электролизер может дополнительно содержать устройство для снятия катодного осадка с приемником осадка, а также шибер для перекрытия приемника осадка. Для поддержания оптимального температурного режима в конструкцию может быть введена система нагрева корпуса и ванны.The electrolyzer may further comprise a device for removing a cathode deposit with a precipitate receiver, as well as a gate for closing the precipitate receiver. To maintain optimal temperature conditions, a heating system for the body and bath can be introduced into the design.

Для разделения газовых объемов ванны в устройство введена перегородка, что позволяет повысить чистоту получаемого продукта. В частности анод-корзина располагается в ванне корпуса так, что ее верхний край находится выше нижнего края перегородки.To separate the gas volumes of the bath, a partition is introduced into the device, which allows to increase the purity of the resulting product. In particular, the anode basket is located in the bathtub of the housing so that its upper edge is above the lower edge of the partition.

Предпочтительно устройство содержит нагреватель для подготовки электролита, а также трубу для его извлечения из ванны.Preferably, the device comprises a heater for preparing the electrolyte, as well as a pipe for removing it from the bath.

Конструкция устройства поясняется чертежами, где изображены:The design of the device is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг. 1 - общий вид электролизера в разрезе,- in FIG. 1 is a General view of the electrolyzer in the context,

- на фиг. 2 - разрез по А-А.- in FIG. 2 - section along aa.

Электролизер содержит корпус 17 с помещенной внутри под крышкой 8 ванной 7, заполненной электролитом 2, предпочтительно расплавом хлоридов, катодом 12 в виде глухого цилиндра, расположенным в ванне 7 на вращающемся с помощью привода 18 валу, анодом 4 с исходным материалом 5, над которым выполнен герметизирующийся разъем 10. Корпус 17 имеет электроизоляцию 19 и теплоизоляцию 6, терморегулируемую по отдельным участкам, его обогрев осуществляется системой 16 нагрева.The electrolyzer contains a housing 17 with a bath 7 inside the lid 8, filled with an electrolyte 2, preferably a chloride melt, a blind cylinder cathode 12, located in the bath 7 on a shaft rotating by means of the drive 18, and the anode 4 with the starting material 5 above which is made a sealed connector 10. The housing 17 has an electrical insulation 19 and a thermal insulation 6, thermostatically controlled in individual sections, its heating is carried out by the heating system 16.

Анод 4 выполнен в виде пористой корзины (анод-корзины) с токоподводом 11. В устройство дополнительно введена перегородка 3, заглубленная под зеркало электролита 2, которая разделяет анодный и катодный газовые объемы ванны 7 и определяет геометрически уровни погружения в него анод-корзины 4 и катода 12, причем верхний край анод-корзины 4 находится выше нижнего края перегородки 3. Тем самым исключается интенсивность диффузионно-конвекционных потоков в электролите 2.The anode 4 is made in the form of a porous basket (anode basket) with a current lead 11. An additional partition 3 is inserted into the device, recessed under the mirror of the electrolyte 2, which separates the anode and cathode gas volumes of the bath 7 and determines geometrically the levels of immersion of the anode basket 4 and cathode 12, and the upper edge of the anode basket 4 is located above the lower edge of the partition 3. This eliminates the intensity of diffusion-convection flows in the electrolyte 2.

Для снятия катодного осадка используется устройство 13, приемник 15, перемещающий снятый осадок, а также шибер 14 с помощью которого может осуществляться периодическое перекрытие приемника 15.To remove the cathode deposit, a device 13, a receiver 15, which moves the removed precipitate, and also a gate 14 using which periodic overlapping of the receiver 15 can be used, are used.

Приготовление электролита 2 из расплава солей (хлоридов) осуществляется под воздействием нагревателя 1, а извлечение электролита 2 из ванны 7 - через трубу 9.The preparation of electrolyte 2 from a molten salt (chloride) is carried out under the influence of a heater 1, and the extraction of electrolyte 2 from a bath 7 through a pipe 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед запуском электролизера проверяется работоспособность систем теплообеспечения, контроля и управления процессами, предварительно прокручивается катод 12.Before starting the electrolyzer, the operability of heat supply systems, process control and control is checked, the cathode 12 is preliminarily scrolled.

В открытый герметизирующийся разъем 10 для анод-корзины 4 загружается соль для получения расплава 2. Включается нагреватель 1, а также система 16 обогрева корпуса 17 и ванны 7.Salt is loaded into the open sealed connector 10 for the anode basket 4 to obtain melt 2. The heater 1 is turned on, as well as the heating system 16 of the housing 17 and bath 7.

После расплава солей в них погружается анод-корзина 4 с загруженным в нее исходным материалом 5, например, фрагментированными частицами оболоченного материала и разрезанных дистанцинирующих решеток. Исходный материал 5 загружается в анод-корзину 4 вне устройства, что исключает его распределение по всему электролиту 2 при погружении и при электролизе.After the salts melt, the anode basket 4 is immersed in them with the starting material 5 loaded into it, for example, fragmented particles of the coated material and the cut spacer grids. The source material 5 is loaded into the anode basket 4 outside the device, which excludes its distribution throughout the electrolyte 2 during immersion and during electrolysis.

Разъем 10 герметизируется. Включается ток электролиза при заданном потенциометрическом параметре напряжения. Приводом 18 включается вращение катода 12. Осевший на поверхности катода 12 осадок срезается специальным устройством 13 и по приемнику 15, который может быть перекрыт шибером 14, направляется на следующий технологический этап.Connector 10 is sealed. The electrolysis current is turned on for a given potentiometric voltage parameter. The drive 18 starts the rotation of the cathode 12. The precipitate deposited on the surface of the cathode 12 is cut off by a special device 13 and, through the receiver 15, which can be blocked by the gate 14, is sent to the next technological stage.

По окончанию процесса электролиза разгерметизируется разъем 10 для анода-корзины 4 и последняя извлекается из ванны 7 с оставшимся в ней шламом, кусками фрагментированных дистанцинирующих ТВЭЛ решеток, которые в исходном состоянии в компактном виде извлекают вместе с анод-корзиной 4. При этом пористые стенки анод-корзины 4 исключают попадание тонких, дисперсных коллоидных частиц в электролит 2, что обеспечивает чистоту получаемого металла.At the end of the electrolysis process, the connector 10 for the anode basket 4 is depressurized and the last is removed from the bath 7 with the sludge remaining in it, pieces of fragmented spacer TVEL grids, which in the initial state are compactly removed together with the anode basket 4. At the same time, the porous walls of the anode - baskets 4 exclude the ingress of thin, dispersed colloidal particles into the electrolyte 2, which ensures the purity of the resulting metal.

Далее в разъем может быть загружена очередная анод-корзина 4 с новой порцией исходного материала 5, подвергающаяся анодной обработке в расплаве 2. Разъем 10 снова герметизируется.Next, another anode basket 4 can be loaded into the connector with a new portion of the source material 5, subjected to anode processing in the melt 2. The connector 10 is again sealed.

При необходимости часть отработанного расплава 2 выводится через трубу 9, а в ванну 7 вводится соль, в количестве, эквивалентном извлеченной массе расплава 2.If necessary, part of the spent melt 2 is discharged through the pipe 9, and salt is introduced into the bath 7 in an amount equivalent to the extracted mass of the melt 2.

Полная остановка устройства производится в следующем порядке. Разгерметизируется разъем 10, извлекается анод-корзина 4, выключается ток электролиза, через трубу 9 извлекают электролит 2, останавливается вращение катода 12.A complete stop of the device is performed in the following order. The connector 10 is depressurized, the anode basket 4 is removed, the electrolysis current is turned off, the electrolyte 2 is extracted through the pipe 9, the rotation of the cathode 12 is stopped.

Таким образом, использование заявленной полезной модели позволяет получать металлический цирконий из фрагментированных ТРО путем электролиза, причем достигается высокая чистота продукта при упрощении конструкции устройства.Thus, the use of the claimed utility model makes it possible to obtain metallic zirconium from fragmented SRW by electrolysis, and high product purity is achieved while simplifying the design of the device.

Claims (8)

1. Электролизер для получения металлического циркония из твёрдых радиоактивных отходов, содержащий теплоизолированный, терморегулируемый, электроизолированный корпус с ванной, заполненной электролитом, барабанный катод в виде глухого цилиндра на валу, связанного с приводом, и анод, отличающийся тем, что анод выполнен в виде анод-корзины с токоподводом и пористыми стенками, а в корпусе выполнен разъем для ее извлечения.1. An electrolyzer for producing metallic zirconium from solid radioactive waste, comprising a thermally insulated, thermo-regulated, electrically insulated body with a bath filled with electrolyte, a drum cathode in the form of a blind cylinder on a shaft connected to the drive, and an anode, characterized in that the anode is made in the form of an anode -cartridges with current lead and porous walls, and a connector is made in the housing for its extraction. 2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит устройство для снятия катодного осадка с приемником осадка.2. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it comprises a device for removing a cathode deposit with a deposit receiver. 3. Электролизер по п. 2, отличающийся тем, что он содержит шибер для перекрытия приемника осадка.3. The electrolyzer according to claim 2, characterized in that it contains a gate for shutting off the precipitate receiver. 4. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит перегородку, разделяющую газовые объемы анодной и катодной части ванны.4. The cell according to claim 1, characterized in that it contains a partition separating the gas volumes of the anode and cathode part of the bath. 5. Электролизер по п. 4, отличающийся тем, что анод-корзина расположена так, что ее верхний край находится выше нижнего края перегородки.5. The electrolyzer according to claim 4, characterized in that the anode basket is located so that its upper edge is above the lower edge of the partition. 6. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит систему нагрева корпуса и ванны.6. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a heating system for the housing and the bath. 7. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит нагреватель для подготовки электролита.7. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a heater for preparing the electrolyte. 8. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит трубу для извлечения электролита.
Figure 00000001
8. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it contains a pipe for extracting the electrolyte.
Figure 00000001
RU2014127374/02U 2014-07-04 2014-07-04 ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE RU147315U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127374/02U RU147315U1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127374/02U RU147315U1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147315U1 true RU147315U1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53384452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014127374/02U RU147315U1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147315U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804570C1 (en) * 2022-03-30 2023-10-02 Частное Учреждение По Обеспечению Научного Развития Атомной Отрасли "Наука И Инновации" (Частное Учреждение "Наука И Инновации") Method for extracting zirconium from irradiated zirconium materials to reduce volume of high-level radioactive waste

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804570C1 (en) * 2022-03-30 2023-10-02 Частное Учреждение По Обеспечению Научного Развития Атомной Отрасли "Наука И Инновации" (Частное Учреждение "Наука И Инновации") Method for extracting zirconium from irradiated zirconium materials to reduce volume of high-level radioactive waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080190777A1 (en) Electro-Deoxidation Method, Apparatus and Product
JP2006308442A (en) Minor actinide recycling method for
JP2004530042A (en) Electrorefining method for separating metals
JP3940632B2 (en) Zirconium waste recycling system
Glatz et al. Development of pyrochemical separation processes for recovery of actinides from spent nuclear fuel in molten LiCl-KCl
JP6788899B2 (en) High-efficiency dry reprocessing electrolytic cell and electrolysis method
RU147315U1 (en) ELECTROLYZER FOR PRODUCING METAL ZIRCONIA FROM SOLID RADIOACTIVE WASTE
Zhao et al. Multiphysics simulation study of the electrorefining process of spent nuclear fuel from LiCl-KCl eutectic molten salt
JP2006520470A (en) Process for separating metals
JPH0854493A (en) Method for reprocessing spent fuel
Abdulaziz et al. Electrochemical reduction of UO2 to U in LiCl-KCl molten salt eutectic using the fluidized cathode process
CN112005317A (en) Method for post-treating nitride spent fuel in molten salt
KR101721530B1 (en) Integrated electrolytic recovery process apparatus and method for the treatment of used nuclear fuel
Abdulaziz et al. Predominance diagrams of spent nuclear fuel materials in LiCl-KCl and NaCl-KCl molten salt eutectics
RU2700934C1 (en) Method of processing oxide nuclear fuel
RU2292407C2 (en) Electrolytic apparatus for extraction of oxides by electrolysis
US20130087464A1 (en) Room temperature electrodeposition of actinides from ionic solutions
JP3193199B2 (en) Electrolytic refining equipment
Abdulaziz Electrochemical reduction of metal oxides in molten salts for nuclear reprocessing
KR102216474B1 (en) Method of continuous reprocessing of spent nuclear fuel
RU141458U1 (en) ELECTROLYZER FOR PRODUCING METALS
RU2775235C1 (en) Method for processing oxide nuclear fuel in molten salts
JPH1164577A (en) Fused salt electrolytic reprocessing method for spent fuel
Kim et al. Residual salt separation technique using centrifugal force for pyroprocessing
RU2122752C1 (en) Method and device for removing stainless-steel cans of fuel elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190705