ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца АПРЕЛЬ!
0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.
Этот метод имеет один очевидный недостаток - дороговизна азотной кислоты (а как только закончится доступный газ - её производство станет ещё на много дороже и энергозатратнее, чем даже сегодня) и ограниченные возможности по её регенерации из нитратов. Дело в том, что при таком выщелачивание большая часть кислоты будет в конце цикла оказываться в форме Сa(NO3)2, NaNO3 и KNO3. А даже для Сa(NO3)2 при термическом разложение порядка 1/4 нитратного азота превращается в молекулярный азот, т.е. общая схема разложения имеет вид:Ca(NO3)2 = CaO + 1.5NO2 + O2 + 1/4N2(сведения отсюда - https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040603196030523)Для NaNO3 и, особенно, KNO3, у которых температура разложения выше, очевидна картина будет ещё хуже. Если Вы за цикл будите регенерировать менее 3/4 затраченной азотной кислоты, то алюминий, полученный таким образом, будет просто золотым.
Вообще для извлечения алюминия из низкокачественных источников сырья существует другой метод, который, видимо, будет дешевле кислотного выщелачивания - сплавление породы со смесью соды и известняка, при этом идут процессы вроде:Са[Al2Si2O8] + Na2СO3 + СaCO3 = 2CaSiO3 + 2NaAlO2 + 2CO2Далее плав измельчают и просто растворяют в воде, силикат кальция уходит в осадок, а алюминат натрия остаётся в растворе. Так можно перерабатывать породы с высоким содержанием кремния и низким алюминия и вскрывать абсолютно любые алюмосиликаты.
пощетай мощность насосов для прокачки этой воды через сита..
Как насчёт выщелачивания алюмосиликатов в автоклаве сверхкритическим флюидом?Допустим смесью воды с углекислотой? Воды с содой и карбонатом кальция?
Для поддержания современной добычи урана (60 тыс. тонн год) достаточно обарботать 20 тыс км3 морской воды. Или 28,5 тыс км3
Лучше перевести в тонны - 20 тыс куб км. воды - 20 триллионов тонн! Это немало!
Лучше сравнивать с Амазонками - у неё годовой сток 7000 км3 или с Ленами - 500 км3А ещё нагляднее - с Волгами - 250 км3 в год, как раз сотню Волг одновременно и круглый годнадо пропускать через сорбент
А в бассейне Хуанхэ - 10% ну и что, какое это имеет отношение к сорбции урана?
ЦитатаКак насчёт выщелачивания алюмосиликатов в автоклаве сверхкритическим флюидом?Допустим смесью воды с углекислотой? Воды с содой и карбонатом кальция?Додумался, поздравляю!https://cyberleninka.ru/article/v/kompleksnaya-pererabotka-apatit-nefelinovyh-rud-na-osnove-sozdaniya-zamknutyh-tehnologicheskih-shem
Цитата: mbrane от 08 Ноя 2019 [14:22:04]пощетай мощность насосов для прокачки этой воды через сита..Уже не раз обсуждали здесь. Прокачивать воду не выгодно. Нужно использовать уже имеющийся ток воды. Например воду охлаждения АЭС, естественные морские течения. Парусные дрейфующие платформы.
ЦитатаДля поддержания современной добычи урана (60 тыс. тонн год) достаточно обарботать 20 тыс км3 морской воды. Или 28,5 тыс км3Лучше перевести в тонны - 20 тыс куб км. воды - 20 триллионов тонн! Это немало!
Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745 %, период полураспада T1/2 = 4,468⋅109 лет), 235U (0,7200 %, T1/2 = 7,04⋅108 лет) и 234U (0,0055 %, T1/2 = 2,455⋅105 лет)[15]. Последний изотоп является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда 238U[16].В природных условиях распространены в основном изотопы 234U, 235U и 238U с относительным содержанием 234U : 235U : 238U = 0,0054 : 0,711 : 99,283. Почти половина радиоактивности природного урана обусловлена изотопом 234U, который, как уже отмечено, образуется в ходе распада 238U. Для отношения содержаний 235U : 238U, в отличие от других пар изотопов и независимо от высокой миграционной способности урана, характерно географическое постоянство: 238U/235U = 137,88. Величина этого отношения в природных образованиях не зависит от их возраста. Многочисленные натурные измерения показали его незначительные колебания.
Цитата: библиограф от 08 Ноя 2019 [22:26:57]ЦитатаДля поддержания современной добычи урана (60 тыс. тонн год) достаточно обарботать 20 тыс км3 морской воды. Или 28,5 тыс км3Лучше перевести в тонны - 20 тыс куб км. воды - 20 триллионов тонн! Это немало! Взять, если получится, можно только до 14 тысяч тонн урана/ год — не больше, иначе концентрация его в Мировом Океане будет падать.Далее, если использовать ЗЯТЦ , то 14 тысяч тонн природного превращаются во сколько эквивалента U-235 ? (кликните для показа/скрытия) из Википедии ст."Уран".ЦитатаПриродный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745 %, период полураспада T1/2 = 4,468⋅109 лет), 235U (0,7200 %, T1/2 = 7,04⋅108 лет) и 234U (0,0055 %, T1/2 = 2,455⋅105 лет)[15]. Последний изотоп является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда 238U[16].В природных условиях распространены в основном изотопы 234U, 235U и 238U с относительным содержанием 234U : 235U : 238U = 0,0054 : 0,711 : 99,283. Почти половина радиоактивности природного урана обусловлена изотопом 234U, который, как уже отмечено, образуется в ходе распада 238U. Для отношения содержаний 235U : 238U, в отличие от других пар изотопов и независимо от высокой миграционной способности урана, характерно географическое постоянство: 238U/235U = 137,88. Величина этого отношения в природных образованиях не зависит от их возраста. Многочисленные натурные измерения показали его незначительные колебания. И если применять уран и плутоний в КВС для инициации термоядерных взрывов, то может можно сократить потребность в природном уране хотя бы на 2 порядка, учитывая, что атом должен заменить ископаемые углеводороды?Надо научить асцидий вместо ванадия уран накапливать.
Чем же вреден уран? Он, подобно другим тяжелым металлам, весьма ядовит, может вызывать почечную и печеночную недостаточность. С другой стороны, уран, будучи рассеянным элементом, неизбежно присутствует в воде, почве и, концентрируясь в пищевой цепочке, попадает в организм человека. Разумно предположить, что в процессе эволюции живые существа научились обезвреживать уран в природных концентрациях. Наиболее опасен уран в воде, поэтому ВОЗ установила ограничение: поначалу оно составляло 15 мкг/л, но в 2011 году норматив увеличили до 30 мк/г. Как правило, урана в воде гораздо меньше: в США в среднем 6,7 мкг/л, в Китае и Франции — 2,2 мкг/л. Но бывают и сильные отклонения. Так в отдельных районах Калифорнии его в сто раз больше, чем по нормативу, — 2,5 мг/л, а в Южной Финляндии доходит и до 7,8 мг/л. Исследователи же пытаются понять, не слишком ли строг норматив ВОЗ, изучая действие урана на животных. Вот типичная работа («BioMed Research International», 2014, ID 181989; doi: 10.1155/2014/181989, полный текст). Французские ученые девять месяцев поили крыс водой с добавками обедненного урана, причем в относительно большой концентрации — от 0,2 до 120 мг/л. Нижнее значение — это вода вблизи шахты, верхнее же нигде не встречается — максимальная концентрация урана, измеренная в той же Финляндии, составляет 20 мг/л. К удивлению авторов — статья так и называется: «Неожиданное отсутствие заметного влияния урана на физиологические системы...», — уран на здоровье крыс практически не сказался. Животные прекрасно питались, прибавляли в весе как следует, на болезни не жаловались и от рака не умирали. Уран, как ему и положено, откладывался прежде всего в почках и костях и в стократно меньшем количестве — в печени, причем его накопление ожидаемо зависело от содержания в воде. Однако ни к почечной недостаточности, ни даже к заметному появлению каких-либо молекулярных маркеров воспаления это не приводило. Авторы предложили начать пересмотр строгих нормативов ВОЗ. Однако есть один нюанс: воздействие на мозг. В мозгах крыс урана было меньше, чем в печени, но его содержание не зависело от количества в воде. А вот на работе антиоксидантной системы мозга уран сказался: на 20% выросла активность каталазы, на 68—90% — глютатионпероксидазы, активность же суперкоксиддисмутазы упала независимо от дозы на 50%. Это означает, что уран явно вызывал окислительный стресс в мозгу и организм на него реагировал. Такой эффект — сильное действие урана на мозг при отсутствии его накопления в нем, кстати, равно как и в половых органах, — замечали и раньше. Более того, вода с ураном в концентрации 75—150 мг/л, которой исследователи из университета Небраски поили крыс полгода («Neurotoxicology and Teratology», 2005, 27, 1, 135-144; doi: 10.1016/j.ntt.2004.09.001, полный текст), сказалаcь на поведении животных, главным образом самцов, выпущенных в поле: они не так, как контрольные, пересекали линии, привставали на задние лапы и чистили шерстку. Есть данные, что уран приводит и к нарушениям памяти у животных. Изменение поведения коррелировало с уровнем окисления липидов в мозгу. Получается, что крысы от урановой водички делались здоровыми, но глуповатыми. Эти данные нам еще пригодятся при анализе так называемого синдрома Персидского залива (Gulf War Syndrome).
Уран в микроколичествах встречается в тканях растений, животных и человека. В значительных количествах накапливается определенными видами грибов и водорослей.Уран и его соединения обладают высокой токсичностью и являются общеклеточным ядом, действуя на все органы и ткани организма. Наибольшую опасность представляют аэрозоли урана и его соединений. Токсическое действие практически необратимо, так как уран вступает в соединения с белками, прежде всего с сульфидными группами аминокислот, и нарушает их функцию.
Хотелось бы знать — что это за грибы и водоросли и о каких значительных количествах речь?
Фиторемедиация стала эффективным и экономически выгодным методом очистки окружающей среды только после того, как обнаружили растения-гипераккумуляторы тяжёлых металлов, способные накапливать в своих листьях до 5 % никеля, цинка или меди в пересчёте на сухой вес — то есть в десятки раз больше, чем обычные растения. Биологическое значение этого феномена ещё до конца не раскрыто: можно, например, предположить, что высокое содержание токсичных элементов защищает растения от вредителей и делает их более устойчивыми к болезням.Большинство дикорастущих гипераккумуляторов относится к семейству крестоцветных — близких родственников капусты и горчицы. Один из видов горчицы, называемой индийской, или сарептской, оказался весьма эффективным накопителем свинца, меди и никеля. Свинец способны накапливать также кукуруза и известный сорняк амброзия.Растения слабо усваивают многие тяжёлые металлы даже при их высоком содержании в почве- например, тот же свинец — из-за того, что они находятся в виде малорастворимых соединений. Поэтому концентрация свинца в растениях обычно не превышает 50 мг/кг; индийская горчица, генетически предрасположенная к поглощению тяжёлых металлов, даже если растёт на почве, сильно загрязнённой этим элементом, накапливает свинец в концентрации всего 200 мг/кг.Проблему удалось решить, когда обнаружили, что поступление тяжёлых металлов в растения стимулируют вещества (например, этилендиаминтетра — уксусная кислота), образующие с металлами в почвенном растворе устойчивые, но растворимые комплексные соединения. Так, стоило внести подобное вещество в почву, содержащую свинец в концентрации 1 200 мг/кг, как концентрация тяжёлого металла в побегах индийской горчицы возрастала до 1 600 мг/кг.Для очистки воды пытались использовать растения, способные накапливать металлы не только в стеблях и листьях, но и в корневой системе; наиболее подходящими для этой цели оказались некоторые сорта подсолнечника. В специальных условиях основная часть корней развивалась под слоем искусственной почвы (гидропоника) в проточной воде, поглощая из неё тяжёлые металлы.Возможность очистки почвы и воды от радионуклидов с помощью пророщенного подсолнечника продемонстрирована на территории бывшего завода по обогащению урана в США, в штате Огайо, а также на Украине, на небольшом водоёме в километре от четвёртого реактора Чернобыльской АЭС. Концентрация урана в растениях в тридцать тысяч раз превышала его концентрацию в почве и воде, а для цезия — 137 и стронция — 90 эта величина составила восемь тысяч и две тысячи соответственно. Новозеландские учёные посадили индийскую горчицу в почву, содержащую золото (оно было растворено в тиоцианате аммония). В почве металла было 4 части на миллион, а в тканях растения, после поглощения драгоценного раствора, концентрация золота достигла в среднем 10 частей на миллион. Правда, растения не перенесли такого издевательства и через неделю погибли, ведь тиоцианат — соединение весьма ядовитое. Но к тому времени их задача была выполнена. После сожжения ‘‘трупов” в пепле оказалось уже около 150 частей металла на миллион. При такой концентрации золото извлекается классическими способами.Учёные показали, что в качестве старателей можно использовать и другие растения, просто индийская горчица быстрее накапливает биомассу.Дальнейшего развития возможностей фиторемедиации можно ожидать после того, как методами генной инженерии будут созданы растения, способные более эффективно, чем известные виды, концентрировать тяжёлые металлы.
Автор
Тема: Ядерная энергетика будущего (Прочитано 99705 раз)
