Инновационная разработка извлечения йода: тюменцы планируют выйти на промышленные масштабы

11:00 03 июня 2014

Версия для печати

В маленьком, ничем не примечательном сооружении в районе санатория "Сосновый бор" практически год трудятся представители ТюмГНГУ. Здесь молодые ученые исследуют возможность извлечения йода инновационным электросорбционным способом, и абсолютно не зря: опыты показывают, что технология результативна, экологична и не дорогостоящая, поэтому уже сейчас молодым исследователям предлагают выходить на промышленные масштабы.

Как рассказали ИИ "NewsProm.Ru"  в отделе по связям с общественностью ТюмГНГУ, сегодня спрос на йод значительно превышает предложения. Основные производители вещества - это Чили, Япония, США, а потребителями выступают Западная Европа, Россия. Часто в электронике применяется йодистый калий, также йод необходим при особой очистке металлов (титан, вольфрам), в фармацевтике, ветеринарии, производстве синтетического каучука, производстве рентгеновских аппаратов.

Доктор химических наук, профессор ТюмГНГУ Владимир Ганяев совместно с ведущим специалистом кафедры Общей и физической химии Технологического института ТюмГНГУ Еленой Шаповаловой не первый год озадачены проблемой получения йода в России. Сначала идея основывалась на уже изученных технологиях, а первые лабораторные испытания проводились в стенах вуза.

"Пришлось даже съездить на производство в Крым и в натуре посмотреть на принципы действия разработок, - рассказывает Елена. - Там мы познакомились с исследователями, привезли в Тюмень результаты анализов. Главным недостатком опытов было то, что нужно было использовать химические реагенты для извлечения йода, а химические вещества сегодня - это дорогостоящее удовольствие, и, самое главное, это поведёт за собой загрязнение окружающей среды".

Владимир Петрович Ганяев, научный руководитель проекта, был уверен в разработанных схемах, и в 2010 году обратился с просьбой к ректору Нефтегазового университета Владимиру Новосёлову о дальнейшем развитии. Так исследователи зарегистрировали хозяйственное общество ТюмГНГУ ООО "Тюменская сырьевая компания", где Елена Шаповалова является руководителем, а Владимир Петрович - заместителем директора по науке. Проект инновационной разработки извлечения йода исследователи представили в областном технопарке, и, став резидентами, приняли участие в программе правительства области, получили 1,250 млн. рублей на создание и изготовление опытного образца йододобывающей установки, которую через полгода изготовила компания "Тюменские системы водоочистки". На данный момент установка работает в Ялуторовске.

"В августе 2013 года прошел запуск системы. Первый йод получили 15 ноября. Мы каждый день проводили анализы, отслеживали, есть ли на выходе йод или нет. Как только анализы показали, что уголь насыщен, мы получили концентрат около 10 кг готового продукта", - рассказала Елена.

Что же такого инновационного в методе извлечения йода? "За основу мы взяли ионообменный способ, который модернизировали и превратили в другой: совместили электрохимический и ионообменный, - рассказывает Елена. - Тем самым, мы смогли уйти от двух обязательных стадий при выявлении йода - это подкисление (добавление минеральной кислоты) и окисление (добавление хлора). Мы же извлекаем йод без химреагентов, но с использованием электроэнергии.

Вода поступает из бромо-йодной скважины, затем закачивается насосом и далее попадает в установку, после чего проходит извлечение йода способом, который является уникальным - электросорбционным. Здесь концентрации йода невысокие, около 9-10 мг иодидов на литр. Мы не используем при извлечении дополнительных реагентов, все процессы происходят в одной емкости, то есть идет функция извлечения йода до полного возмещения сорбента йодом, и далее мы переключаем полностью электровыпрямитель и начинаем его оттуда вымывать. То есть в резервуаре только электроды и сорбент. Таким способом йод до нас никто не извлекал", - завершает рассказ исследователь.

В столь важной работе Елене помогают коллеги. Инженер-электрик "Тюменской сырьевой компании" Евгений Фрицлер дорабатывает установки. "Когда мы стали применять готовый аппарат, то обнаружили некоторые недостатки. Сейчас испытания проходит четвертая установка. Нам бы хотелось довести всю работу до автоматизма, чтобы исключить в цикле деятельность других лиц", - подчеркнул Евгений Владимирович.

Чтобы узнать, достаточно ли в воде йода, которая поступила в емкость блокбокса, специалист по химии "Тюменской сырьевой компании" Мария Новопашина проводит анализ методом по Фрезениусу: "Наличие розового цвета в колбе говорит о наличии йода. Этот анализ проводится на входе в установку и на выходе. Если на входе йод есть, а на выходе нет, значит йод находится в установке, чего мы и добиваемся. Процедуру нужно проводить до тех пор, пока анализ содержания йода на выходе и на входе не сравняется - это означает, что установка полностью насыщена и весь йод остался внутри".

Конечно, новаторская идея не осталась незамеченной правительством Тюменской области. Проект уже обозначен как приоритетный, и в планах у научной группы - выход на крупную промышленную установку на Черкашинском участке в 40 км от Тобольска. "Там концентрация йода превышена в три раза, - рассказывает Елена. - Мы должны перейти с маленьких установок на большие габариты, и именно поэтому мы постоянно проводим модернизацию и оптимизацию установки, которая находится в Ялуторовске. Если нам удастся выйти на запланированные показатели, то сможем охватить все те скважины (20 штук) и получать йод до 100 тонн в год. Эту масштабную установку планируем запустить в конце 2014 - в начале 2015 года", - заверила разработчик.