ИНХ СО РАН НТО ИНХ СО РАН НТО-2

 

Научно - технологический отдел (НТО, отдел № 123) создан в целях развития прикладного потенциала Института на основании решения Ученого Совета (Протокол заседания № 11 от 1 июня 2006 г.), согласно приказу № 15325-177 ”ЛС” от 29.12.2006. При этом часть сотрудников Группы разработки оборудования и технологии выращивания оксидных кристаллов (Гр. 451) вошла в состав Группы по изучению и разработке технологий химико-металлургических процессов (Гр. 123). Заведующим НТО является к.х.н., ст.н.с. Федотов Валерий Алексеевич (р.т. (383) 316-58-32). 

Разработки

Сотрудники отдела

Заведующий НТО к.х.н. ФЕДОТОВ Валерий Алексеевич 59-43 256(всп.)
Заместитель заведующего МАКАРОВ Игорь Васильевич 57-05, 59-42 156(2А), 157(2А), 165(2А)
Материально-ответственн. БУЛАЕВА Нина Михайловна 59-43 256(всп.)
  БАХТУРОВ Сергей Александрович 59-42, 59-41 165(2А), 164(2A)
  БАХТУРОВ Юрий Александрович 59-42, 59-41 165(2А), 164(2A)
  ВЫПРИНЦЕВ Дмитрий Иванович 59-47, 59-42 147 (2А) 165 (2А)
  ЕМЕЛЬЯНОВ Вячеслав Владимирович 59-47, 54-03, 59-49, 59-42 147(2А), 148(2А), 149(2А), 165(2А)
  КРАВЧЕНКО Сергей Павлович 59-42, 57-05 156(2А), 157(2А)
  к.х.н. НОВОСЁЛОВ Игорь Иванович 59-47, 54-03, 59-49, 59-42 147(2А), 148(2А), 149(2А), 165(2А)
  ПОНОМАРЕВ Валерий Андрианович 59-43 147(всп.), 256(всп.)
  СЕМЁНОВ Аркадий Ремович 59-42 165(2А)
  ТКАЧЁВ Денис Сергеевич 54-03 148(2А)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработки

В Научно-технологическом отделе осуществляется опытное малотоннажное производство высокочистого металлического висмута и высокочистого оксида висмута (квалификация качества по чистоте – 99,999% (5N) и 99,9999% (6N)). Производство ведется по разработанным в ИНХ технологиям, которые постоянно совершенствуются.

 

High purity bismuth in ingots High purity bismuth in ingots
Слитки висмута Bi 6N – 99,9999% 

 

Высокочистый оксид висмута Bi2O3 99.999% (5N)
Порошок оксида висмута Bi2O3 – 99,999%

 

Высокочистый висмут и высокочистый оксид висмута используются при синтезе прекурсоров для получения широкого класса соединений (фармацевтических препаратов, ВТСП керамик, оксидных монокристаллов, стекол специального назначения и оптических волокон), а также при производстве термоэлементов и легкоплавких сплавов.

Согласно разработанной и реализованной в ИНХ технологии висмут проходит многостадийную процедуру очистки. Это гарантирует рекордно малое содержание металлов-примесей и низкую собственную фоновую радиоактивность. Синтез оксида висмута осуществляется прямым окислением расплава висмута кислородом, что значительно снижает уровень загрязнений и задает высокую насыпную плотность материала. По степени чистоты производимый металлический висмут превосходит лучшие образцы, представленные на постоянно действующей выставке-коллекции веществ особой чистоты РАН, а оксид висмута по содержанию примесей находится на уровне или превосходит лучшие зарубежные образцы.

Способы очистки висмута от примесей и получение оксида висмута прямым окислением расплава во вращающемся кварцевом реакторе защищены патентами Российской Федерации. ИНХ СО РАН является единственным крупным производителем этих материалов в странах СНГ. Производимые продукты поставляется за рубеж (США, Франция) и потребляются на действующем в ИНХ СО РАН опытном производстве для выращивания сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута Bi4Ge3O12 (BGO).

Другой важной задачей, решением которой успешно занимается Отдел, является извлечение ценных компонентов (германий, висмут) из отходов действующего в ИНХ производства оптических элементов из BGO.
Высокие цены на оксид германия и висмут делает особо актуальным переработку производственных отходов роста кристаллов BGO и синтеза Bi2O3 с возвратом ценных компонентов. В отделе разработаны технологии, по которым перерабатываются все виды отходов: тигельные отходы (в основном BGO); шлифовально-оптические отходы (BGO + абразивные порошки); бедные отходы распиловки кристаллов (BGO + абразив + масло); шлаковые и оксидные отходы рафинирования висмута и синтеза Bi2O3; бедные отработанные растворы переработки. При этом извлекаются технический GeO2, GeCl4 и черновой висмут. Соединения дорогостоящего германия отправляются на переработку предприятиям-партнерам. Висмут подвергается очистке  и вводится в технологический цикл производства.

Помимо работ по производству высокочистого металлического висмута и его высокочистого оксида, в отделе постоянно проводятся поисковые исследования по созданию новых, востребованных высокотехнологичных инновационных продуктов:

  • синтез порошков оксидов олова и индия для приготовления мишеней, используемых в производстве дисплейных матриц;
  • синтез высокочистого порошка оксида цинка;
  • синтез и очистка безводных иодидов стронция и европия – прекурсоров для выращивания сцинтилляционных кристаллов;
  • разработка способов снижения радиоактивного фона кристаллов BGO.

Разработана и проверена в укрупненно-лабораторном масштабе комплексная технология и создана аппаратура для рафинирования индия с получением товарного индия марок Ин-00(99,999%), Ин-000(99,9995%).

Результаты исследований представляются на различных конференциях и симпозиумах, в работе которых принимают участие сотрудники отдела, опубликованы статьи в рецензируемых журналах, получено 18 патентов РФ, большинство из которых внедрены в действующее производство. Так, благодаря разработке и внедрению в «голове» технологического цикла рафинирования технологии очистки сырьевого висмута от α- радиоактивных загрязнений, решена актуальная для производителей кристаллов BGO – проблема снижения собственного радиоактивного фона кристаллов. В результате очищенный висмут имеет низкую собственную фоновую радиоактивность и позволяет улучшать качество производимых в институте продуктов: высокочистого металлического висмута, высокочистого оксида висмута, кристаллов ортогерманата висмута (BGO), что повышает их конкурентоспособность на рынке.