CN113025445A - 一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸组成。由于高温烧结金属过滤器是由金属粉末或金属纤维经高温烧结制成，本发明的清洗剂在对高温烧结金属过滤器清洗时，清洗剂中的草酸、柠檬酸首先与金属粉末或金属纤维发生钝化反应，从而在高温烧结金属过滤器的表面形成一层保护膜，避免清洗剂中的硝酸对高温烧结金属过滤器造成腐蚀。然后，清洗剂中的硝酸将附着在高温烧结金属过滤器的表面热解灰进行溶解，实现对高温烧结金属过滤器的初步清洗；此外，清洗剂中的草酸、柠檬酸同时与附着在高温烧结金属过滤器的表面的含有铁、铬等金属离子的物质发生络合反应，形成可溶性的络合物，从而进一步增强清洗剂的去污能力。
Description
技术领域
本发明涉及放射性废物处理领域，具体涉及一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂。
背景技术
在乏燃料后处理过程中会产生低放有机废液，目前国内外对低放有机废液的处理较成熟的方法是热解焚烧法。在低放有机废液热解焚烧处理工程中，有机废液热解焚烧反应后生成焦磷酸钙(Ca2P2O7)即热解灰，其间蒸发出来的煤油、丁烷、丁醇与小颗粒热解灰需经过高温过滤器过滤后进入燃烧室进行下一步反应。高温过滤器即高温烧结金属过滤器，是一种由金属粉末或金属纤维经高温烧结而成多微孔过滤器，应用于高温气体的气固分离技术，其主要功能是对热解炉产生的热解气和热解灰(粒径0.1μm)进行气固分离，从而将大颗粒热解灰阻拦在热解炉内，部分小颗粒热解灰被高温烧结金属过滤器载带。在运行过程中，随着高温烧结金属过滤器附着的热解灰的增加，导致其压差不断升高，达到上限值时，只能更换报废，不利于降低生产成本，且增加了放射性二次废物的产生。
针对金属放射性污染材料，国内外主要采用物理法、电化学法和化学法等进行去污。
物理去污，也称为机械去污，是通过物理方法消除表面放射性污染。具体如：冲洗、刷、吸尘法、擦拭法、高压喷射法和超声法等。物理去污工艺简单，去污成本低，在金属与非金属表面上都可使用。但其缺点也十分明显，例如会产生大量放射性尘埃，严重危害操作人员健康，某些情况下还可能形成爆炸性混合物，物理去污技术会对表面产生破坏，不适用于复用设施设备。
电化学法去污电解液中往往含有硝酸、硫酸、盐酸或对应的酸根离子等成分。电化学去污产生的废液通常需要进行固化处理，硝酸体系可以与放射性废液的固化处理系统相容，但硫酸、盐酸与放射性废液的固化处理系统不相容，导致去污废液产量大且难以处理。从而使得电化学法在放射性去污中的应用受到极大的限制。
然而，化学去污广泛应用于核和其它相关领域，主要用于去除固定污染，借助化学试剂实现化学转移和去除污染物。化学去污具有条件简单、可操作性强、去污效果好等优点。根据现有文献，含硫酸、盐酸清洗的废液与放射性废液的固化处理系统不相容，导致去污废液产量大且难以处理；含磷酸体系的清洗剂可用于放射性污染金属设备的去污，但去污过程中不锈钢的焊接点等部位会受到优先氧化，产生结构性的破坏，并生成各种不期望的含氮产物；硝酸体系和盐酸体系能够较好的实现对高温烧结金属过滤器中的固体放射性物质进行去除，但是由于硝酸的腐蚀性强，在去污的过程中不锈钢的焊接点等部位会被腐蚀，一方造成高温烧结金属过滤器不能重复使用，另一方面还缩短了高温烧结金属过滤器的使用寿命。
发明内容
为了克服现有硝酸体系清洗剂对高温烧结过滤器的腐蚀，本发明提供一种去污效果好且对高温烧结过滤器不会产生腐蚀的用于高温烧结金属过滤器的清洗剂。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，所述清洗剂由硝酸、金属离子络合剂和去离子水组成。
进一步地，所述硝酸的质量为清洗剂的7％-10％，清洗剂中金属离子络合剂的质量-体积浓度为：6-15g/L。
进一步地，所述硝酸的质量为清洗剂的8％-10％，清洗剂中金属离子络合剂的质量-体积浓度为：7-10g/L。
进一步地，所述金属离子络合剂由草酸和柠檬酸组成。
进一步地，所述清洗剂中草酸的质量-体积浓度为5-10g/L；所述清洗剂中柠檬酸的质量-体积浓度为1-5g/L。
进一步地，所述清洗剂中草酸的质量-体积浓度为5-7g/L；所述清洗剂中柠檬酸的质量-体积浓度为2-3g/L。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
(1)本发明的清洗剂由硝酸、草酸、柠檬酸以及水组成。由于高温烧结金属过滤器是由金属粉末或金属纤维经高温烧结制成，本发明的清洗剂在对高温烧结金属过滤器清洗时，清洗剂中的草酸、柠檬酸首先与金属粉末或金属纤维发生钝化反应，从而在高温烧结金属过滤器的表面形成一层保护膜，避免清洗剂中的硝酸对高温烧结金属过滤器造成腐蚀。然后，清洗剂中的硝酸将附着在高温烧结金属过滤器的表面热解灰进行溶解，实现对高温烧结金属过滤器的初步清洗；此外，清洗剂中的草酸、柠檬酸同时与附着在高温烧结金属过滤器的表面的含有铁、铬等金属离子的物质发生络合反应，形成可溶性的络合物，从而进一步提高本发明所述清洗剂的去污能力。然而传统的硝酸、铬酸钝化液对人体有害且污染环境，而柠檬酸钝化作为一种环保、安全、通用的钝化方法以其操作简单、维护方便和费用低等特点，已经在美国和德国等国家得到应用.柠檬酸钝化符合可持续发展的要求，应用前景广阔。
(2)本发明所述清洗剂中硝酸的质量为清洗剂的7％-10％，一方面避免硝酸过量造成对高温烧结金属过滤器的腐蚀，另一方面避免硝酸含量过低导致清洗剂的去污能力降低，而硝酸质量在7％-10％的清洗剂的综合性能较好。
(3)发明人将本发明所述的清洗剂应用于实际，将待清洗的高温烧结过滤器浸泡在本发明所述的清洗剂中，目前只需要浸泡清洗0.5-1h就能够满足高温烧结过滤器重复使用标准，从而进一步说明该清洗剂具有好的去污能力，并且避免了清洗过程对高温烧结过滤器造成腐蚀从而导致高温烧结过滤器无法重复使用的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，其中，本发明实施例所用原材料均为市售。
实施例1
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸和水组成；其中，硝酸的质量为清洗剂的7％，草酸与清洗剂的质量-体积浓度为5g/L，柠檬酸与清洗剂的质量-体积浓度为2g/L，其余为去离子水。
将硝酸、草酸、柠檬酸和水均匀混合得到本施例所述的清洗剂。然后将待清洗的高温烧结金属过滤器浸泡在本实施例制备的清洗剂中，进行浸泡清洗，其中，浸泡时间为1h。最后将浸泡清洗后的高温烧结金属过滤器取出并控干清洗剂，再对清洗后的高温烧结金属过滤器进行压力检测以及对其表面进行放射性水平检测，检测结果如下：
压力检测结果：压力≤1000Pa；
放射性水平检测结果：β污染≤4Bq/cm2，α污染＝0。
综上所述，采用本实施制备的清洗剂对高温烧结金属过滤器进行清洗，能够满足高温烧结金属过滤器重复使用的标准。
实施例2
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸和水组成；其中，硝酸的质量为清洗剂的8％，草酸与清洗剂的质量-体积浓度为10g/L，柠檬酸与清洗剂的质量-体积浓度为5g/L，其余为去离子水。
将硝酸、草酸、柠檬酸和水均匀混合得到本施例所述的清洗剂。然后将待清洗的高温烧结金属过滤器浸泡在本实施例制备的清洗剂中，进行浸泡清洗，其中，浸泡时间为1h。最后将浸泡清洗后的高温烧结金属过滤器取出并控干清洗剂，再对清洗后的高温烧结金属过滤器进行压力检测以及对其表面进行放射性水平检测，检测结果如下：
压力检测结果：压力≤1000Pa；
放射性水平检测结果：β污染≤4Bq/cm2，α污染＝0。
综上所述，采用本实施制备的清洗剂对高温烧结金属过滤器进行清洗，能够满足高温烧结金属过滤器重复使用的标准。
实施例3
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸和水组成；其中，硝酸的质量为清洗剂的10％，草酸与清洗剂的质量-体积浓度为7g/L，柠檬酸与清洗剂的质量-体积浓度为3g/L，其余为去离子水。
将硝酸、草酸、柠檬酸和水均匀混合得到本施例所述的清洗剂。然后将待清洗的高温烧结金属过滤器浸泡在本实施例制备的清洗剂中，进行浸泡清洗，其中，浸泡时间为0.5h。最后将浸泡清洗后的高温烧结金属过滤器取出并控干清洗剂，再对清洗后的高温烧结金属过滤器进行压力检测以及对其表面进行放射性水平检测，检测结果如下：
压力检测结果：压力≤300Pa；
放射性水平检测结果：β污染≤4Bq/cm2，α污染＝0。
综上所述，采用本实施制备的清洗剂对高温烧结金属过滤器进行清洗，能够满足高温烧结金属过滤器重复使用的标准。
实施例4
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸和水组成；其中，硝酸的质量为清洗剂的7％，草酸与清洗剂的质量-体积浓度为5g/L，柠檬酸与清洗剂的质量-体积浓度为1g/L，其余为去离子水。
将硝酸、草酸、柠檬酸和水均匀混合得到本施例所述的清洗剂。然后将待清洗的高温烧结金属过滤器浸泡在本实施例制备的清洗剂中，进行浸泡清洗，其中，浸泡时间为1h。最后将浸泡清洗后的高温烧结金属过滤器取出并控干清洗剂，再对清洗后的高温烧结金属过滤器进行压力检测以及对其表面进行放射性水平检测，检测结果如下：
压力检测结果：压力≤1000Pa；
放射性水平检测结果：β污染≤4Bq/cm2，α污染＝0。
综上所述，采用本实施制备的清洗剂对高温烧结金属过滤器进行清洗，能够满足高温烧结金属过滤器重复使用的标准。
实施例5
一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，由硝酸、草酸、柠檬酸和水组成；其中，硝酸的质量为清洗剂的10％，草酸与清洗剂的质量-体积浓度为10g/L，柠檬酸与清洗剂的质量-体积浓度为5g/L，其余为去离子水。
将硝酸、草酸、柠檬酸和水均匀混合得到本施例所述的清洗剂。然后将待清洗的高温烧结金属过滤器浸泡在本实施例制备的清洗剂中，进行浸泡清洗，其中，浸泡时间为0.5h。最后将浸泡清洗后的高温烧结金属过滤器取出并控干清洗剂，再对清洗后的高温烧结金属过滤器进行压力检测以及对其表面进行放射性水平检测，检测结果如下：
压力检测结果：压力≤300Pa；
放射性水平检测结果：β污染≤4Bq/cm2，α污染＝0。
综上所述，采用本实施制备的清洗剂对高温烧结金属过滤器进行清洗，能够满足高温烧结金属过滤器重复使用的标准。
综上所述，本发明解决现有技术中的技术缺陷。本发明通过将硝酸、草酸、柠檬酸与水均匀混合后制成清洗剂。由于高温烧结金属过滤器是由金属粉末或金属纤维经高温烧结制成，因此，在对高温烧结金属过滤器进行清洗时，该清洗剂中的草酸、柠檬酸首先与金属粉末或金属纤维发生钝化反应，从而在高温烧结金属过滤器的表面形成一层保护膜，避免清洗剂中的硝酸对高温烧结金属过滤器造成腐蚀。清洗剂中的硝酸将附着在高温烧结金属过滤器的表面热解灰进行溶解，实现对高温烧结金属过滤器的初步清洗；此外，清洗剂中的草酸、柠檬酸同时与附着在高温烧结金属过滤器的表面的含有铁、铬等金属离子的物质发生络合反应，形成可溶性的络合物，从而进一步提高本发明所述清洗剂的去污能力。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述清洗剂由硝酸、金属离子络合剂和去离子水组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述硝酸的质量为清洗剂的7％-10％，清洗剂中金属离子络合剂的质量-体积浓度为：6-15g/L。
3.根据权利要求2所述的一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述硝酸的质量为清洗剂的8％-10％，清洗剂中金属离子络合剂的质量-体积浓度为：7-10g/L。
4.根据权利要求3所述的一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述金属离子络合剂由草酸和柠檬酸组成。
5.根据权利要求4所述的一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述清洗剂中草酸的质量-体积浓度为5-10g/L；所述清洗剂中柠檬酸的质量-体积浓度为1-5g/L。
6.根据权利要求5所述的一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂，其特征在于，所述清洗剂中草酸的质量-体积浓度为5-7g/L；所述清洗剂中柠檬酸的质量-体积浓度为2-3g/L。
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| CN202110321548.6A Pending CN113025445A (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 一种用于清洗高温烧结金属过滤器的清洗剂 |
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| CN (1) | CN113025445A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115305161A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-08 | 福建紫金铜箔科技有限公司 | 一种电解铜箔阳极板清洗剂及其制备方法 |
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2021
- 2021-03-25 CN CN202110321548.6A patent/CN113025445A/zh active Pending
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