CN110257890A - 去污电解液和去污方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去污电解液和去污方法。该去污电解液包括终质量百分数为4％～8％的硝酸、终浓度为10g/L～35g/L的硝酸盐及终浓度为3g/L～9g/L的草酸盐。上述去污电解液通过硝酸、硝酸盐及草酸盐的共同作用，能够高效地去除金属表面的放射性污染物，并且上述去污电解液与放射性废液处理系统相容，二次废液产生量少，去污效果好且便于废液处理。
Description
技术领域
本发明涉及放射性污染物处理技术领域，特别是涉及一种去污电解液和去污方法。
背景技术
核设施在运行过程中会被放射性物质污染，从而使其具有放射性。当需要对核设施进行维护或退役等操作时，为确保操作人员和公众的健康和安全，减少潜在的放射性物质释放量，需要对受到放射性物质污染的核设施进行去污，这些被污染金属的沾污形式大部分为表面污染。
目前，清除核设施表面放射性污染的主要为电化学法。电化学法是通过电化学作用对导电材料表面的放射性污染物进行去除的方法。电化学法去除放射性污染物的核心之一为电解液，电解液配方性能的优劣，直接影响去污效果和去污效率。传统电化学法中使用的去污电解液具有良好的去污效果，但是去污电解液中含有与核电站放射性废液处理系统不相容成分，比如磷酸根、硫酸根以及氯离子等，导致去污废液产量大且难以处理。
发明内容
基于此，有必要提供一种去污效果好且便于去污废液处理的去污电解液。
此外，还提供一种去污效果好且便于去污废液处理的去污方法。
一种去污电解液，所述去污电解液包括终质量百分数为4％～8％的硝酸、终浓度为10g/L～35g/L的硝酸盐及终浓度为3g/L～9g/L的草酸盐。
上述去污电解液通过硝酸、硝酸盐及草酸盐的共同作用，能够高效地去除金属表面的放射性污染物，且对金属表面的腐蚀较小。另外，产生去污电解液的废液少且不含硫、磷及卤素等危害核设施废液处理系统金属表面的阴离子成分，可以直接被核设施废液处理系统处理，因此该配方能够较好的兼顾去污效果及废液处理。
在其中一个实施例中，所述硝酸盐选自硝酸钠及硝酸钾中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述草酸盐选自草酸钠及草酸钾中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述去污电解液包括终质量百分数为5％～8％的硝酸、终浓度为25g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为2g/L～5g/L的草酸钠。
在其中一个实施例中，所述去污电解液包括终质量百分数为5％～7％的硝酸、终浓度为30g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L～3.5g/L的草酸钠。
在其中一个实施例中，所述去污电解液包括终百分数为6％的硝酸、终浓度为30g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L的草酸钠。
在其中一个实施例中，所述去污电解液包括终体积百分数为7％的硝酸、终浓度为35g/L的硝酸钠及终浓度为3.5g/L的草酸钠。
一种去污方法，包括以下步骤：
用去污电解液对待去污工件进行电化学去污处理，其中，所述去污电解液为上述去污电解液。
在其中一个实施例中，所述电化学去污处理的电流密度为1000A/m2～1200A/m2；及/或
所述电化学去污处理的电解时间为9min～15min。
在其中一个实施例中，所述待去污工件为所述电化学去污处理的阳极。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面主要结合去污电解液和去污方法进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一实施方式的去污电解液包括终质量百分数为4％～8％的硝酸、终浓度为10g/L～35g/L的硝酸盐及终浓度为3g/L～9g/L的草酸盐。
在其中一个实施例中，去污电解液的硝酸的质量百分数为5％～8％。优选地，去污电解液的硝酸的终质量百分数为5％、6％或7％。
在其中一个实施例中，去污电解液的硝酸盐的终浓度为25g/L～35g/L。优选地，去污电解液的硝酸盐的终浓度30g/L或35g/L。
在其中一个实施例中，硝酸盐选自硝酸钠、硝酸钾中的至少一种。进一步地，硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾。优选地，硝酸盐为硝酸钠。硝酸钠在保证去污液良好的导电性条件下，硝酸钠价格较硝酸钾经济。在其中一个实施例中，去污电解液的草酸盐的终浓度为2g/L～5g/L的草酸盐。优选地，去污电解液的草酸盐的终浓度为3g/L或3.5g/L。
在其中一个实施例中，草酸盐选自草酸钠、草酸钾的至少一种。进一步地，草酸盐为草酸钠或草酸钾。草酸盐为草酸钠或草酸钾，草酸盐能够很好的络合铁离子与铬离子等金属离子，有助于金属离子在阳极溶解，并抑制其在阴极析出。
在其中一个实施例中，去污电解液包括终质量百分数为4％～8％的硝酸、终浓度为25g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为2g/L～5g/L的草酸钠。在此配比下，硝酸、硝酸钠及草酸钠能够更好的发挥去污效果。
在其中一个实施例中，去污电解液包括终质量百分数为5％～7％的硝酸、终浓度为30g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L～3.5g/L的草酸钠。
在其中一个实施例中，去污电解液包括终体积百分数为6％的硝酸、终浓度为30g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L的草酸钠。
在另一个实施例中，去污电解液包括终质量百分数为5％的硝酸、终浓度为35g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L的草酸钠。
在另一个实施例中，去污电解液包括终质量百分数为7％的硝酸、终浓度为35g/L的硝酸钠及终浓度为3.5g/L的草酸钠。
上述去污电解液通过硝酸、硝酸盐及草酸盐的共同作用，能够快速、有效地去除金属表面的放射性污染物，并且，产生去污电解液的废液少且不含硫、磷及卤素等危害核设施废液处理系统金属表面的阴离子成分，可以直接被核设施废液处理系统处理，因此该配方能够较好的兼顾去污效果及废液处理。
一实施方式的去污方法，包括以下步骤：
用上述去污电解液对待去污工件进行电化学去除处理。
具体地，将待去污工件置于上述去污电解液中进行电化学去污处理，得到去污后的工件。进一步地，将待去污工件作为阳极置于上述去污电解液中，接通电源进行电解，得到去污后的工件。
在其中一个实施例中，电化学去污处理的电流密度为1000A/m2～1200A/m2。优选地，电化学去污处理的电流密度为1100A/m2～1200A/m2。在其中一个实施例中，电化学去污处理的温度为30℃～50℃。优选地，电化学去污处理的温度为35℃～45℃。
在其中一个实施例中，电化学去污处理的时间为9min～15min。优选地，电化学去污处理的温度为10min～13min。
在其中一个实施例中，钛板或不锈钢板为阴极。
在其中一个实施例中，在电化学去污处理的步骤之后，还包括清洗及烘干去污后的工件的步骤。
需要说明的是，待去污工件能够导电，以使通过电解反应能够将待去污工件上的放射性污染物去除。进一步地，待去污工件的表面为金属。例如Z2CN18.10奥氏体不锈钢。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
实施例
(1)以水为溶剂配制实施例1～实施例8的去污电解液，其中各实施例的去污电解液的组分及各组分在去污电解液中的含量如表1所示。
(2)取24个待去污工件，称量并记录试样的质量(试样尺寸为：长*宽*厚＝50mm*10mm*3mm)，然后随机分为8组，每组对应一个是实施例，进行电化学去污处理。具体地，待去污工件为Z2CN18.10奥氏体不锈钢，待去污工件为阳极，选择钛板作为阴极，电流密度为1000A/m2，电解液的温度为40℃，电化学去污处理的时间为10min。电化学去污处理的之后，分别将各实施例的经电化学去污处理的工件进行清洗、烘干、称重并计算各实施例的待去污工件的失重，计算去污效率。结果如表1所示。
表1
由表1可知，实施例1～5的去污电解液的去污效果好。且因电解液的配方为硝酸、硝酸盐及草酸盐，且硝酸含量较低，去污产生的废液少，不含硫磷及卤素，可以直接被核设施废液处理系统处理，因此能够较好的兼顾去污效果及废液处理。
实施例9
实施例9的去污电解液的配方与实施例1的相同，实施例9的去污电解液的效果测试方法大致与实施例1相同，其不同在于，实施例9的待去污工件为316L奥氏体不锈钢。
经测定，实施例9的去污效率为86％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种去污电解液，其特征在于，所述去污电解液包括终质量百分数为4％～8％的硝酸、终浓度为10g/L～35g/L的硝酸盐及终浓度为3g/L～9g/L的草酸盐。
2.根据权利要求1所述的去污电解液，其特征在于，所述硝酸盐选自硝酸钠、硝酸钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的去污电解液，其特征在于，所述草酸盐选自草酸钠、草酸钾中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的去污电解液，其特征在于，所述去污电解液包括终质量百分数为5％～8％的硝酸、终浓度为25g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为2g/L～5g/L的草酸钠。
5.根据权利要求4所述的去污电解液，其特征在于，所述去污电解液包括终质量百分数为5％～7％的硝酸、终浓度为30g/L～35g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L～3.5g/L的草酸钠。
6.根据权利要求5所述的去污电解液，其特征在于，所述去污电解液包括终百分数为6％的硝酸、终浓度为30g/L的硝酸钠及终浓度为3g/L的草酸钠。
7.根据权利要求1所述的去污电解液，其特征在于，所述去污电解液包括终体积百分数为7％的硝酸、终浓度为35g/L的硝酸钠及终浓度为3.5g/L的草酸钠。
8.一种去污方法，其特征在于，包括以下步骤：
用去污电解液对待去污工件进行电化学去污处理，其中，所述去污电解液为权利要求1～7任一项所述的去污电解液。
9.根据权利要求8所述的去污方法，其特征在于，所述电化学去污处理的电流密度为1000A/m2～1200A/m2；及/或
所述电化学去污处理的电解时间为9min～15min。
10.根据权利要求8所述的去污方法，其特征在于，所述待去污工件为所述电化学去污处理的阳极。
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