CN109859876A - 一种放射性废机油中核素分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放射性废机油中核素分离方法。所述方法包括：(1)向放射性废机油中加入催化剂和氧化剂；(2)搅拌且恒温加热预设时间；(3)将所述放射性废机油排入油泥沉淀槽冷却至室温；(4)过滤油泥，得到处理后的放射性废机油。本发明的方法能对放射性废机油实现清洁解控，将放射性废物危险性降至接近零风险级别，同时也极大的减容。

Description

一种放射性废机油中核素分离方法

技术领域

本发明属于放射性废物处理处置技术领域，具体涉及一种放射性废机油中核素分离方法。

背景技术

随着社会经济的发展，对于电力资源的需求越来越大，核电作为一种高效、清洁的能源已经越来越为人们所重视。但在给人们带来巨大的经济利益的同时，核电站运行过程中产生的放射性废物的处理问题也日益严重。

润滑机油、液压机油等常用于核电站相关磨损设备的运行及维护。这些机油品在使用期间不可避免地会受到污染，因此，在达到使用期限或性能降低等原因被替换下来后便成为了放射性废机油。其具有一定的放射性比活度，并且自身属于易燃物质，如不处理不但对核电站放射性废物的暂时贮存造成很大的空间压力和管理压力；若遭受地震、海啸等自然灾害，或恐怖袭击时极易给公众和环境带来严重的危害，甚至可能造成社会动荡。因此，必须对放射性废机油开展有效的处理。

迄今为止，我国核电站产生的放射性废机油，多采用暂存法处理，但暂存法只是权宜之计，不符废物安全的要求，且随着核电站的运行放射性废机油的量会越来越多。国际上对放射性废机油多采用处理后处置的方式，主要有焚烧法(通过燃烧使废机油无机化，放射性核素残留在废渣中)、吸附法(利用吸附剂吸收废机油后进行处置)和乳化-固化法(将废机油乳化处理后进行水泥固化处置)。上述方法虽然可处理放射性废机油，但焚烧法尾气处理难度大，对环境影响较大，受到越来越多的反对；吸附法对吸附剂性能要求高，国内没有可以自主生产的高效吸附剂，需从国外引进，处理成本大；乳化-固化法增容大，且乳化剂开发尚不成熟，固化体的性能有待验证，无法正式用于对放射性废机油的处理。

在放射性废机油的处理过程中，稳定化和降低处置费用是必需考虑的，但是处理过程中可能产生的环境问题和社会问题也必须予以重视。因此，需要开发一种既能有效的处理放射性废机油，具有较高的应用价值，又能有效的避免可能出现的环境问题和社会问题的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种放射性废机油中核素分离方法，能对放射性废机油实现解控，将放射性废物危险性降至接近零风险级别，同时也极大的减容和增加稳定化。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种放射性废机油中核素分离方法，所述方法包括：

(1)向放射性废机油中加入催化剂和氧化剂；

(2)搅拌且恒温加热预设时间；

(3)将所述放射性废机油排入机油泥沉淀槽冷却至室温；

(4)过滤机油泥，得到处理后的放射性废机油。

进一步的，所述催化剂为固体铜，且纯度为99.95％。

进一步的，所述催化剂为铜丝或铜棒。

进一步的，所述氧化剂为空气。

进一步的，所述恒温加热温度范围为140-160℃。

进一步的，所述预设时间为7天。

进一步的，所述最终过滤精度为2μ。

进一步的，步骤(4)中为重复过滤。

本发明的效果在于，采用本发明所述的方法，有以下优点：

1.本发明提供的放射性废机油中核素分离方法，利用废机油催化氧化产生机油泥沉淀载带放射性核素的特点，实现放射性废机油中放射性核素的浓集与分离处理，对废机油实现解控，将放射性废物危险性降至接近零风险级别，同时也极大的减容和增加稳定化。

2.本发明提供的放射性废机油中核素分离方法，其处理工艺简单，处理后的废机油可作为非放废物处理，放射性机油泥滤渣可以直接贮存或处置，有效降低了火灾隐患和放射性泄漏的可能性。

3.本发明提供的放射性废机油中核素分离方法，采用分离核素的方法，有效的降低了放射性废物存放过程中的安全隐患，并最大限度的减小了二次废物的量，实现了对于放射性废物管理的最小化的理念。

附图说明

图1是本发明所述方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1是本发明所述方法一实施例的流程示意图。所述方法包括以下步骤：

步骤101：向放射性废机油中加入催化剂和氧化剂。

将暂存于用户场址的放射性废机油通过输送至暂存罐，然后采用泵送或其它输送方式将放射性废机油从暂存容器中输送至加热容器。为了加速氧化反应向放射性废机油加入催化剂和氧化剂。

在一个具体实施例中，催化剂为固体铜，且纯度为99.95％。优选的，催化剂为铜丝或铜棒。氧化剂为空气。

步骤102：搅拌且恒温加热预设时间。

将加入催化剂和氧化剂后的放射性废机油放置于加热装置中，进行机油浴恒温加热，并通过搅拌装置持续搅拌，该过程放射性废机油中的相关组分发生氧化反应，生成机油泥沉淀。其中，加热温度范围为140-160℃，且最高加热温度不得高于废机油的闪点减去20℃。

步骤103：将所述放射性废机油排入机油泥沉淀槽进行冷却至室温。

每批次放射性废机油反应预设时间后，关闭机油浴加热装置，将样品取出后自然冷却至室温，以使机油泥沉降聚集以便于过滤。

在一个具体实施例中，预设时间为7天。

步骤104：过滤机油泥，得到处理后的放射性废机油。

将冷却后的放射性废机油通过过滤装置进行过滤，实现机油泥沉淀与废机油的分离。

优选的，最终过滤精度为2μ，且在过滤过程中还可以视情况进行重复过滤。

经过本方法处理后的废机油放射性水平大大降低，可作非放废物处理，载带放射性核素的机油泥滤渣质量约为原放射性废机油的1/10，且为稳定的固体形态，可以直接贮存或处置，有效降低了火灾隐患和放射性泄漏的可能性。

下面以3个具体实施例来说明本发明所带来的有益效果。

实施例1：

放射性废机油取自大亚湾核电2号废机油储罐，加热温度160℃，加热反应时间为7天，反应过程中催化用铜表面覆盖有产生的黑色机油泥，废机油颜色变为深黑色。

对反应后的放射性废机油进行过滤，过滤精度为2μ，最终分离出来的滤渣质量约为废机油质量的1/10，废机油通过γ谱仪测量放射性，其放射性水平降低约120倍，最终放射性活度浓度小于《可免于辐射监管的物料中放射性核素活度浓度》(GB27742-2011)中规定的相关免管限值。

实例2：

放射性废机油取自大亚湾核电2号废机油储罐，加热反应时间为12天，加热温度分别为140℃与160℃。反应后进行过滤，过滤精度为2μ，过滤后的废机油通过γ谱仪测量放射性，放射性水平分别降低约10倍与180倍，可见温度对放射性核素去除效果的影响：160℃＞＞140℃。

实例3：

放射性废机油取自大亚湾核电2号废机油储罐，加热温度160℃，加热反应时间为12天，反应后的废机油分别通过80μ、50μ、30μ、5μ和2μ精度的过滤后，通过γ谱仪测量放射性，放射性水平分别降低约1.5、3.6、11.4、72.3和79.4倍。

区别于现有技术特征，本发明提供的一种放射性废机油中核素分离方法，利用废机油催化氧化产生机油泥沉淀载带放射性核素的特点，实现放射性废机油中放射性核素的浓集与分离处理，对废机油实现解控，将放射性废物危险性降至接近零风险级别，同时也极大的减容和增加稳定化。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的系统和系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)向放射性废机油中加入催化剂和氧化剂；

(2)搅拌且恒温加热预设时间；

(3)将所述放射性废机油排入油泥沉淀槽冷却至室温；

(4)过滤机油泥，得到处理后的放射性废机油。

2.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，

所述催化剂为固体铜，且纯度为99.95％。

3.根据权利要求2所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，所述催化剂为铜丝或铜棒。

4.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，

所述氧化剂为空气。

5.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，

所述恒温加热温度范围为140～160℃。

6.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，

所述预设时间为7天。

7.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，所述最终过滤精度为2μ。

8.根据权利要求1所述一种放射性废机油中核素分离方法，其特征在于，

步骤(4)中为重复过滤。