RU2333074C2 - Blend for obtaining zinc oxide pellets - Google Patents

Blend for obtaining zinc oxide pellets Download PDF

Info

Publication number
RU2333074C2
RU2333074C2 RU2006117142/02A RU2006117142A RU2333074C2 RU 2333074 C2 RU2333074 C2 RU 2333074C2 RU 2006117142/02 A RU2006117142/02 A RU 2006117142/02A RU 2006117142 A RU2006117142 A RU 2006117142A RU 2333074 C2 RU2333074 C2 RU 2333074C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc oxide
tablets
polyethylene glycol
water
polyvinyl alcohol
Prior art date
Application number
RU2006117142/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006117142A (en
Inventor
Геннадий Михайлович Скорынин
Татьяна Ивановна Гузеева
Дмитрий Борисович Кононов
Олег Анатольевич Морозов
Дмитрий Васильевич Тимофеев
Дмитрий Александрович Дикарев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Электрохимический завод" Федерального Агентства по Атомной Энергии
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Электрохимический завод" Федерального Агентства по Атомной Энергии filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Электрохимический завод" Федерального Агентства по Атомной Энергии
Priority to RU2006117142/02A priority Critical patent/RU2333074C2/en
Publication of RU2006117142A publication Critical patent/RU2006117142A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333074C2 publication Critical patent/RU2333074C2/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be applied in nuclear reactors as an additive to coolant water systems to reduce radioactive contamination level. The blend includes polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, water, ethyl alcohol, miristine acid and zinc oxide at the following component ratio, in wt %: polyvinyl alcohol 0.63 - 0.71; polyethylene glycol 0.42 - 0.43; water 32.27 - 34.65; ethyl alcohol 5.42 - 6.67; miristine acid 0.63 - 0.71; the rest being zinc oxide.
EFFECT: obtaining zinc oxide pellets with high density; increase in conditioning pellet number and press-form life cycle.
3 ex

Description

Изобретение относится к технологии изготовления шихты для получения таблеток из порошкового оксида цинка методом холодного прессования с последующим высокотемпературным спеканием, которые в настоящее время используются в качестве добавки в системах охлаждающей воды в ядерных реакторах. Добавление таблеток из оксида цинка снижает уровень радиоактивного загрязнения изотопом 60Со, образующегося в результате облучения потоком нейтронов природного кобальта, который в свою очередь содержится в конструкционных материалах оборудования.The invention relates to a process for the manufacture of a mixture for producing tablets from powdered zinc oxide by cold pressing followed by high temperature sintering, which are currently used as additives in cooling water systems in nuclear reactors. The addition of zinc oxide tablets reduces the level of radioactive contamination with the 60 Co isotope, which is formed as a result of irradiation with natural cobalt neutron flux, which in turn is contained in the structural materials of the equipment.

Известен способ получения изделий холодным прессованием, где при приготовлении шихты для прессования в качестве связки используют раствор каучука в бензине. (С.С.Кипарисов, Г.А.Либенсон. Порошковая металлургия. - М.: Металлургия - 1980. - С.212).A known method of producing products by cold pressing, where in the preparation of a mixture for pressing as a binder using a solution of rubber in gasoline. (S. S. Kiparisov, G. A. Libenson. Powder metallurgy. - M.: Metallurgy - 1980. - P. 212).

Недостатком известного способа является то, что при прессовании с добавлением данной связки к оксиду цинка происходит заклинивание пресс-формы, и как следствие выход последней из работы.The disadvantage of this method is that when pressing with the addition of this binder to zinc oxide, the mold is jammed, and as a result, the last out of work.

Известен способ получения изделий холодным прессованием, где при приготовлении шихты для прессования в качестве связки используют раствор парафина в бензине. (С.С.Кипарисов, Г.А.Либенсон. Порошковая металлургия. - М.: Металлургия - 1980. - С.212).A known method of producing products by cold pressing, where in the preparation of a mixture for pressing as a binder using a solution of paraffin in gasoline. (S. S. Kiparisov, G. A. Libenson. Powder metallurgy. - M.: Metallurgy - 1980. - P. 212).

Недостатком известного способа является то, что при добавлении данной связки к оксиду цинка происходит разрушение таблетки при выдавливании из пресс-формы.The disadvantage of this method is that when this binder is added to zinc oxide, the tablet is destroyed when extruded from the mold.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления оксидно-цинковых варисторов (авторское свидетельство RU 2046417 C1, H01C 7/10, 20.10.1995 /1/). Заявленная шихта отличается от прототипа тем, что дополнительно содержит полиэтиленглиголь, этиловый спирт и миристиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing oxide-zinc varistors (copyright certificate RU 2046417 C1, H01C 7/10, 20.10.1995 / 1 /). The claimed charge differs from the prototype in that it additionally contains polyethylene glycol, ethyl alcohol and myristic acid in the following ratio of components, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,63-0,710.63-0.71 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,42-0,430.42-0.43 ВодаWater 32,27-34,6532.27-34.65 Этиловый спиртEthanol 5,42-6,675.42-6.67 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,63-0,710.63-0.71 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Задачей указанного изобретения является получение шихты для таблеток из порошкового оксида цинка с пониженной адгезией частиц порошка к материалу пресс-формы позволяющей повысить выход кондиционных таблеток и увеличить срок службы пресс-форм, получение таблеток с плотностью не менее 83% (4,77-5,08 г/см3) от плотности основного материала таблетки и содержанием основного вещества в таблетки не менее 99,8%.The objective of this invention is to obtain a charge for tablets of powdered zinc oxide with reduced adhesion of powder particles to the material of the mold, which allows to increase the yield of conditioned tablets and increase the life of the molds, obtaining tablets with a density of at least 83% (4.77-5, 08 g / cm 3 ) of the density of the basic material of the tablet and the content of the main substance in the tablets of at least 99.8%.

Преимущества предлагаемого состава шихты, по сравнению с известными, заключается в следующем: возможность применения для холодного прессования порошкового оксида цинка; сохранение чистоты продукта в виду удаления связки посредством высокотемпературной прокалки таблеток; снижение адгезии частиц порошка к материалу пресс-формы, увеличивающий количество кондиционных таблеток из оксида цинка и срок службы пресс-форм. Внедрение предлагаемого способа позволит изготавливать таблетки из порошкового оксида цинка с сохранением чистоты продукта плотностью таблетки не менее 83% (4,77-5,08 г/см3) от плотности основного материала таблетки.The advantages of the proposed composition of the charge, in comparison with the known, is as follows: the possibility of using powdered zinc oxide for cold pressing; maintaining the purity of the product in view of the removal of ligaments by means of high temperature calcination of tablets; a decrease in the adhesion of powder particles to the material of the mold, increasing the number of conditioned tablets of zinc oxide and the service life of the molds. The implementation of the proposed method will allow the manufacture of tablets of powdered zinc oxide while maintaining the purity of the product with a tablet density of at least 83% (4.77-5.08 g / cm 3 ) of the density of the basic material of the tablet.

Пример 1. Порошок оксида цинка, получают гидролизом диэтил цинка, прокаливают при температуре 800-900°С в течении 5-6 часов в керамической чашке для достижения дисперсности 4-6 мкм. Из порошка приготавливают шихту для прессования состава, мас.%:Example 1. Zinc oxide powder, obtained by hydrolysis of diethyl zinc, calcined at a temperature of 800-900 ° C for 5-6 hours in a ceramic cup to achieve a dispersion of 4-6 microns. A mixture is prepared from the powder for pressing the composition, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,630.63 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,420.42 ВодаWater 32,2732.27 Этиловый спиртEthanol 5,425.42 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,630.63 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Полученную смесь доводят до однородности путем механического перемешивания и подвергают сушке при температуре 120-150°С в течении 6-9 часов. Просушенную шихту измельчают и прессуют с усилием прессования 3,5-5 т/см2. Полученные таблетки спекают при температуре 1100-1250°С в течении 30 минут. Содержание основного вещества в таблетках - оксид цинка после всех стадий процесса составляет 99,8%. Плотность таблеток не менее 83% (4,77-5,08 г/см3) от плотности основного материала таблетки, отсутствует адгезия частиц порошка к материалу пресс-формы.The resulting mixture was brought to uniformity by mechanical stirring and dried at a temperature of 120-150 ° C for 6-9 hours. The dried mixture is crushed and pressed with a pressing force of 3.5-5 t / cm 2 . The resulting tablets are sintered at a temperature of 1100-1250 ° C for 30 minutes. The content of the main substance in tablets - zinc oxide after all stages of the process is 99.8%. The density of the tablets is not less than 83% (4.77-5.08 g / cm 3 ) of the density of the basic material of the tablet; there is no adhesion of powder particles to the material of the mold.

Пример 2. Порошок оксида цинка, получают гидролизом диэтил цинка, прокаливают при температуре 800-900°С в течении 5-6 часов в керамической чашке, для достижения дисперсности 4-6 мкм. Из порошка приготавливают шихту для прессования состава, мас.%:Example 2. Zinc oxide powder, obtained by hydrolysis of diethyl zinc, calcined at a temperature of 800-900 ° C for 5-6 hours in a ceramic cup, to achieve a dispersion of 4-6 microns. A mixture is prepared from the powder for pressing the composition, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,650.65 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,420.42 ВодаWater 33,6533.65 Этиловый спиртEthanol 5,915.91 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,650.65 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Полученную смесь доводят до однородности путем механического перемешивания и подвергают сушке при температуре 120-150°С в течении 6-9 часов. Просушенную шихту измельчают и прессуют с усилием прессования 3,5-5 т/см2. Полученные таблетки спекают при температуре 1100-1250°С в течении 30 минут. Содержание основного вещества в таблетках - оксид цинка после всех стадий процесса составляет 99,8%. Плотность таблеток не менее 83% (4,77-5,08 г/см3) от плотности основного материала таблетки, отсутствует адгезия частиц порошка к материалу пресс-формы.The resulting mixture was brought to uniformity by mechanical stirring and dried at a temperature of 120-150 ° C for 6-9 hours. The dried mixture is crushed and pressed with a pressing force of 3.5-5 t / cm 2 . The resulting tablets are sintered at a temperature of 1100-1250 ° C for 30 minutes. The content of the main substance in tablets - zinc oxide after all stages of the process is 99.8%. The density of the tablets is not less than 83% (4.77-5.08 g / cm 3 ) of the density of the basic material of the tablet; there is no adhesion of the powder particles to the material of the mold.

Пример 3. Порошок оксида цинка, получают гидролизом диэтил цинка, прокаливают при температуре 800-900°С в течении 5-6 часов в керамической чашке, для достижения дисперсности 4-6 мкм. Из порошка приготавливают шихту для прессования состава, мас.%:Example 3. Zinc oxide powder, obtained by hydrolysis of diethyl zinc, calcined at a temperature of 800-900 ° C for 5-6 hours in a ceramic cup, to achieve a dispersion of 4-6 microns. A mixture is prepared from the powder for pressing the composition, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,710.71 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,430.43 ВодаWater 34,6534.65 Этиловый спиртEthanol 6,676.67 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,710.71 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Полученную смесь доводят до однородности путем механического перемешивания и подвергают сушке при температуре 120-150°С в течении 6-9 часов. Просушенную шихту измельчают и прессуют с усилием прессования 3,5-5 т/см2. Полученные таблетки спекают при температуре 1100-1250°С в течении 30 минут. Содержание основного вещества в таблетках - оксид цинка после всех стадий процесса составляет 99,8%. Плотность таблеток не менее 83% (4,77-5,08 г/см3) от плотности основного материала таблетки, отсутствует адгезия частиц порошка к материалу пресс-формы.The resulting mixture was brought to uniformity by mechanical stirring and dried at a temperature of 120-150 ° C for 6-9 hours. The dried mixture is crushed and pressed with a pressing force of 3.5-5 t / cm 2 . The resulting tablets are sintered at a temperature of 1100-1250 ° C for 30 minutes. The content of the main substance in tablets - zinc oxide after all stages of the process is 99.8%. The density of the tablets is not less than 83% (4.77-5.08 g / cm 3 ) of the density of the basic material of the tablet; there is no adhesion of the powder particles to the material of the mold.

Количество оксида цинка в таблетке строго определено технологическим регламентом. Из заданного количества шихты 1000 г, по оксиду цинка, формуется 240-245 штук таблеток оксида цинка.The amount of zinc oxide in the tablet is strictly determined by technological regulations. From a given amount of a charge of 1000 g, for zinc oxide, 240-245 pieces of zinc oxide tablets are formed.

В случае приготовления шихты с меньшим количеством компонентов, мас.%:In the case of the preparation of the mixture with fewer components, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,630.63 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,420.42 ВодаWater 32,2732.27 Этиловый спиртEthanol 5,425.42 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,630.63 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Возникают большие трудозатраты на перемешивание, и шихта не гомогенизируется. Ухудшается механическая прочность таблеток. Происходит прилипание прессуемого материала к пресс-форме, заклинивание пресс-формы и выход последней из работы.There are large labor costs for mixing, and the mixture is not homogenized. The mechanical strength of the tablets is deteriorating. The pressed material sticks to the mold, the mold sticks and the last one exits.

В случае приготовления шихты с большим количеством компонентов, мас.%:In the case of the preparation of a mixture with a large number of components, wt.%:

Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,710.71 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,430.43 ВодаWater 34,6534.65 Этиловый спиртEthanol 6,676.67 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,710.71 Оксид цинкаZinc oxide остальноеrest

Увеличивается продолжительность сушки и соответственно энергозатраты. Не достигается необходимая плотность таблетки (не менее 83% от плотности основного материала таблетки).Increases the drying time and, accordingly, energy consumption. The required tablet density is not achieved (at least 83% of the density of the basic material of the tablet).

Claims (1)

Шихта для получения изделий из оксида цинка, содержащая поливиниловый спирт, воду и оксид цинка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиэтиленгликоль, этиловый спирт и миристиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:The mixture to obtain products from zinc oxide containing polyvinyl alcohol, water and zinc oxide, characterized in that it further comprises polyethylene glycol, ethyl alcohol and myristic acid in the following ratio, wt.%: Поливиниловый спиртPolyvinyl alcohol 0,63-0,710.63-0.71 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,42-0,430.42-0.43 ВодаWater 32,27-34,6532.27-34.65 Этиловый спиртEthanol 5,42-6,675.42-6.67 Миристиновая кислотаMyristic acid 0,63-0,710.63-0.71 Оксид цинкаZinc oxide Остальное.Rest.
RU2006117142/02A 2006-05-18 2006-05-18 Blend for obtaining zinc oxide pellets RU2333074C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117142/02A RU2333074C2 (en) 2006-05-18 2006-05-18 Blend for obtaining zinc oxide pellets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117142/02A RU2333074C2 (en) 2006-05-18 2006-05-18 Blend for obtaining zinc oxide pellets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006117142A RU2006117142A (en) 2007-11-27
RU2333074C2 true RU2333074C2 (en) 2008-09-10

Family

ID=38960005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006117142/02A RU2333074C2 (en) 2006-05-18 2006-05-18 Blend for obtaining zinc oxide pellets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2333074C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483834C2 (en) * 2011-07-08 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of sintering pellets from zinc oxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483834C2 (en) * 2011-07-08 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of sintering pellets from zinc oxide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006117142A (en) 2007-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4236285B2 (en) Process for producing molded articles from ceramic and metal powders
JPS5939719B2 (en) Nuclear fuel body and its manufacturing method
CN102674822B (en) Injection molding granules for ferrite cores and production method thereof
US9412486B2 (en) Composite oxide powder for solid oxide fuel cell and its production method
JP4685893B2 (en) Manufacturing method of sintered magnet
KR20170019185A (en) Alumina graula by spray-drying and manufacturing method thereof
CN110143817A (en) A kind of powder injection-molded PP Pipe Compound and preparation method of bismuth stearate cladding lead lanthanum zirconate titanate
CN113402284A (en) Method for solving sintering cracking of soft magnetic ferrite
CN111354526A (en) Method for manufacturing dry-pressed anisotropic sintered ferrite
GB2156144A (en) Fabrication of nuclear fuel pellets
RU2333074C2 (en) Blend for obtaining zinc oxide pellets
RU2661492C1 (en) Method of the pelleted ceramic nuclear fuel manufacturing
EP3951799B1 (en) Method for producing ceramic nuclear fuel with a burnable absorber
WO2017151378A1 (en) Method of making alkali activated carbon
RU2389583C1 (en) Mix to produce tablets from zinc oxide
CN105130417B (en) A kind of pellet of injection moulding varistor and preparation method thereof
JPS5972091A (en) Manufacture of nuclear fuel product
CN114988866B (en) 5G ceramic filter material, low-temperature sintering method and application thereof
CN102989362A (en) Efficient granulation method of amorphous boron powder
JP2004534951A (en) Method for producing composite nuclear fuel material comprising (U, Pu) O2 aggregates dispersed in UO2 matrix
CN103145373B (en) Injection molded aggregate for high-frequency magnetic core and preparation method of aggregate
RU2382424C2 (en) Method of preparing uranium-erbium ceramic nuclear fuel
RU2186431C2 (en) Method for manufacturing ceramic fuel pellets for nuclear reactors
CN113880602A (en) Preparation method of magnesium-nickel-rich slag inorganic polymer porous material
KR20210020581A (en) Coal briquet composition using a soluble binder and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110519