Technology for Deep Purification of Cesium Iodide Single Crystal Production Wastes from Heavy Metals

Б.В. Гриньов; В.Л. Чергинець; Т.П. Реброва; Т.В. Пономаренко; А.Г. Варич; О.Л. Ребров

doi:10.15407/scine16.01.045

Автор(и)

Б.В. Гриньов Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України
В.Л. Чергинець Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України
Т.П. Реброва Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України
Т.В. Пономаренко Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України
А.Г. Варич Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України
О.Л. Ребров Інститут сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine16.01.045

Ключові слова:

важкі метали, йодид цезію, магній, очищення, техногенний розчин

Анотація

Вступ. Виробництво активованих сцинтиляційних монокристалів на основі йодиду цезію супроводжується накопиченням залишків вирощування і обробки кристалів. Їх ретельне очищення від домішок важких металів є головною умовою подальшого використання йодиду цезію при одержанні різних типів монокристалів активованого CsI.
Проблематика. Основною домішкою у залишках виробництва монокристалів на основі йодиду цезію є талій, оскільки TlI використовується як активатор при вирощуванні монокристалів CsI:Tl. Талій — важкий метал, домішку якого найбільш складно видалити із зазначених залишків, тому розробка ефективної технології очищення техногенних розчинів CsI від домішок важких металів є актуальною.
Мета. Розробка технології очищення залишків виробництва монокристалів на основі CsI від домішок важких металів до рівня чистоти, зазначеної у вимогах національних нормативних документів для йодиду цезію особливої чистоти.
Матеріали й методи. Як матеріал було використано розчини залишків виробництва монокристалів на основі CsI, активне вугілля, магній, гідроксид барію, карбонат цезію. Методи: обробка суміші нагрітого розчину залишків і очищувача при перемішуванні; багаторазове фільтрування нагрітого розчину залишків через патронні фільтри, заповнені очищувачами.
Результати. Метод обробки техногенного розчину йодиду цезію магнієм при нагріванні та перемішуванні є ефективним в лабораторних випробуваннях, але його застосування у виробничих умовах не дало позитивного результату. У промислових умовах ефективним виявився метод багаторазового пропускання нагрітого розчину CsI через патронні фільтри, заповнені очищувачами. Використання зазначеного методу дозволило одержати особливо чистий продукт — CsI, який за якістю відповідає вимогам ТУ У 24.13.31331736-002-2004.
Висновки. Розроблено нову технологію очищення залишків виробництва монокристалів на основі йодиду цезію від домішок важких металів, зокрема й талію.

Посилання

Efimov, A. I., Belorukova, L. P., Vasil’kova, I. V., Chechev, V. P. (1983). Properties of inorganic compounds. Leningrad: Khimiya [In Russian].

Cherginets, V. L., Ponomarenko, T. V., Rebrova, T. P., Varich, A. G., Rebrov, A. L., Datsko, Yu. N. (2018). On the features of crystallization methods used for the purification of aqueous solutions of cesium iodide. Functional Materials, 25(3), 594–600.

https://doi.org/10.15407/fm25.03.594

Goronovskiy, I. T., Nazarenko, Yu. P., Nekryach, E. F. (1987). Short handbook on chemistry. Kiev : Naukova dumka [In Russian].

Cesium iodide of extra pure quality for single crystals / Technical conditions TU U24.13.31331736 – 002 – 2004, 2004.

Ryznar, J. W., Green, J., Winterstein, M. G. (1946). Determination of the pH of saturation of magnesium hydroxide. Ind. Eng. Chem., 38(10), 1057–1061.

https://doi.org/10.1021/ie50442a023