CN113466002A - 模拟放射性废液的配制方法 - Google Patents

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CN113466002A CN202110684182.9A CN202110684182A CN113466002A CN 113466002 A CN113466002 A CN 113466002A CN 202110684182 A CN202110684182 A CN 202110684182A CN 113466002 A CN113466002 A CN 113466002A
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郄东生
李玉松
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Abstract

本发明的实施例公开了一种模拟放射性废液的配制方法,所述模拟放射性废液中至少含有第一组分、第二组分和第三组分,所述方法包括:配制第一溶液,所述第一溶液中至少包括第一组分、第二组分,所述第一组分与所述第二组分发生络合反应,以掩蔽所述第一组分;配制第二溶液,所述第二溶液中包括第三组分;混合所述第一溶液和第二溶液,得到所述模拟放射性废液;其中,所述第一组分与所述第三组分接触可产生沉淀。本发明的实施例利用第二组分与第一组分的络合反应来掩蔽第一组分,从而抑制了第一组分与第三组分的沉淀反应,减缓了模拟放射性废液中沉淀的形成。

Description

模拟放射性废液的配制方法
技术领域
本发明的实施例涉及放射性废液处理技术领域,具体涉及一种模拟放射性废液配制方法。
背景技术
当前,我国正处于核能高速发展的时期,在核工业中,势必产生大量放射性废物。其中,放射性废液尤其是高水平放射性废液,由于具有放射性比活度高、成分复杂、酸性强、腐蚀性强、并且含有一些半衰期长、生物毒性高的核素等特点,对放射性废液的处理与处置尤为重要。对放射性废液进行妥善处理,可以使放射性废液对环境造成的影响降低到最小。
在放射性废液的处理技术中,冷坩埚玻璃固化技术在放射性废物处理方面具有独特的优势。冷坩埚玻璃固化技术是利用高频电源产生高频电流,再通过感应线圈转换成电磁透入待处理物料内部形成涡流产生热量,将待处理物料熔制成玻璃。其中,两步法玻璃固化技术适用于处理含水量较大的放射性废液,其先对放射性废液进行蒸发煅烧等预处理,再将预处理后的放射性废液输入至冷坩埚内进行玻璃固化处理。
在对放射性废液进行冷坩埚玻璃固化处理的相关研究中,为降低研究成本,通常会采用模拟的放射性废液进行试验研究,以为实际的放射性废液玻璃固化处理提供参考。因此,模拟放射性废液的配制对放射性废液的冷坩埚玻璃固化处理研究至关重要。目前,在配制模拟放射性废液时,通常是将全部化学试剂溶解于一个容器中,而模拟放射性废液中大多同时含有磷、钛等元素,钛和磷会在模拟废液中形成磷酸钛等复杂不溶沉淀,该沉淀一旦形成则极难溶解,容易沉积在配制模拟放射性废液的容器底部或输送管道内,甚至造成输送管道或者控制阀门等的堵塞。
发明内容
本发明的实施例提供了一种模拟放射性废液的配制方法,所述模拟放射性废液中至少含有第一组分、第二组分和第三组分;所述方法包括:配制第一溶液,所述第一溶液中至少包括第一组分、第二组分,所述第一组分与所述第二组分发生络合反应,以掩蔽所述第一组分;配制第二溶液,所述第二溶液中包括第三组分;混合所述第一溶液和第二溶液,得到所述模拟放射性废液;其中,所述第一组分与所述第三组分接触可产生沉淀。
在一些实施例中,所述模拟放射性废液中还含有钼,所述方法还包括:配制第三溶液,将金属钼溶于过氧化氢溶液中,得到所述第三溶液;混合所述第一溶液、第二溶液和第三溶液,得到所述模拟放射性废液。
在一些实施例中,所述过氧化氢溶解所述金属钼时,所述过氧化氢为过量反应物。
在一些实施例中,当所述金属钼的质量大于预设质量时,将所述金属钼分为多份,各份金属钼的质量小于或等于所述预设质量;将各份金属钼依次溶解于所述过氧化氢溶液中,直至全部金属钼溶解,得到所述第三溶液。
在一些实施例中,所述配制第一溶液包括:将至少与所述第一组分和第二组分对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,得到所述第一溶液;所述配制第二溶液包括:将与所述第三组分对应的化合物溶解于所述溶剂中,得到所述第二溶液。
在一些实施例中,所述溶剂包括水。
在一些实施例中,还包括:在搅拌下,将所述第二溶液以预定速率加入所述第一溶液中;和/或,在搅拌下,将第三溶液以第二预定速率加入所述第一溶液。
在一些实施例中,金属钼、各化合物和酸液的加入量分别为预定值;所述方法还包括:在所述混合之后,使用所述溶剂定容,以得到各组分分别为预定浓度的所述模拟放射性废液。
在一些实施例中,所述第二组分的浓度大于所述第一组分的浓度。
在一些实施例中,所述第一组分包括磷酸根,所述第二组分包括铁离子,所述第三组分包括钛离子。
在一些实施例中,所述铁离子的摩尔浓度不低于所述磷酸根的摩尔浓度的10倍。
在一些实施例中,所述模拟放射性废液的酸度不低于0.1mol/L。
在一些实施例中,所述方法还包括:根据实际放射性废液中含有的多种元素,确定所述模拟放射性废液中包括的多种组分;其中,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分和第三组分;或者,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分、第三组分和钼离子。
在一些实施例中,所述方法还包括:根据所述实际放射性废液中各所述元素的浓度,确定所述模拟放射性废液中各所述组分的预定浓度。
在一些实施例中,根据各所述组分的所述预定浓度,确定金属钼、各所述化合物和所述酸液的所述预定值。
在一些实施例中,在配制所述模拟放射性废液时,使用非放射性元素替代所述实际放射性废液中的放射性元素;其中,所述非放射性元素与所述放射性元素性质相似,和/或,所述非放射性元素为所述放射性元素的同位素。
在一些实施例中,所述酸液为硝酸。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明第一个实施例的模拟放射性废液配制方法的流程图;
图2是根据本发明第二个实施例的模拟放射性废液配制方法的流程图;
图3是图2中的步骤S210的具体流程图;
图4是根据发明一个实施例的模拟放射性废液中组分变化的示意图;
图5是根据本发明第三个实施例的模拟放射性废液的配制方法的流程图;
图6是根据本发明第四个实施例的模拟放射性废液的配制方法的流程图。
需要说明的是,附图并不一定按比例来绘制,而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一个实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,除非另外定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述,则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象,而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量,应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”,其含义为包括三个并列方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。此外,为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等,仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系,应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
图1示出了本发明第一个实施例的模拟放射性废液配制方法的流程图。如图1所示,当模拟放射性废液中至少含有第一组分、第二组分和第三组分时,本实施例中的模拟放射性废液配制方法具体包括以下步骤。
步骤S110、配制第一溶液,所述第一溶液中至少包括第一组分和第二组分,所述第一组分与所述第二组分能够发生络合反应,以掩蔽所述第一组分。
步骤S120、配制第二溶液,所述第二溶液中包括第三组分。
步骤S130、混合所述第一溶液和第二溶液,得到所述模拟放射性废液。其中,所述第一组分与第三组分接触可产生沉淀。
本实施例将容易产生沉淀的第一组分和第三组分分别溶于第一溶液和第二溶液中,并且在第一溶液中利用第二组分与第一组分的络合反应来掩蔽第一组分,使第一组分不以原有形式存在于第一溶液中,当第一溶液和第二溶液混合时,由于第一组分与第二组分发生络合反应形成了络离子,从而抑制了第一组分与第三组分的沉淀反应,减少了沉淀的形成。
具体地,在步骤S110中,配制第一溶液时,将至少与所述第一组分和第二组分对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,以得到第一溶液。在一些实施例中,所配制的模拟放射性废液需要含有第一组分、第二组分、第三组分以及其他多种组分。在配制第一溶液时,可以将除了第三组分之外的其他全部所需组分所对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,得到的第一溶液中包含有除了第三组分之外的其余全部所需组分。其中,酸液有利于化合物在溶剂中的溶解,同时,也可以作为某一组分所对应的化合物。具体地,酸液可以包括硝酸。
进一步地,所述第二组分的浓度大于所述第一组分的浓度。由于第一组分容易与第三组分反应形成沉淀,将第二组分的浓度配制为大于第一组分的浓度,可以利用第二组分将第一组分充分地掩蔽,使第一组分充分与第二组分络合形成络离子,溶液中的第一组分转化为络离子,极大地减少了第一组分与第三组分的沉淀反应。
在步骤S120中,配制第二溶液时,将与第三组分对应的化合物溶解于所述溶剂中,以得到第二溶液。
其中,配制第二溶液时所用的溶剂与配制第一溶液时所用的溶剂相同。在一些实施例中,所述溶剂包括水。可选的,可以使用去离子水来配制模拟放射性废液,去离子水中不含有杂质,可以防止向所配制的模拟放射性废液中引入微量杂质。当然,在微量杂质对所配制的模拟放射性废液不产生影响时,也可以使用自来水等其他类型的水来配制模拟放射性废液,本实施例对此并不进行限制。
当然,在其他实施方式中,也可以采用其他配制方法,例如,将第一组分、第二组分以及其他所需要的部分组分配制在第一溶液中,将第三组分以及剩余所需的组分配制在第二溶液中。或者,仅将第一组分和第二组分配制在第一溶液中,而第三组分和其他所需的组分配制在第二溶液中。
在步骤S130中,混合第一溶液和第二溶液时,可以在搅拌下将第二溶液加入到第一溶液中。在本实施例中,一边搅拌一边混合第一溶液和第二溶液,可以使第一溶液和第二溶液混合均匀,并且加速两者的混合。
在一些实施例中,在混合第一溶液和第二溶液时,可以将第二溶液以第一预定速率加入到第一溶液中,从而控制加入的速率。其中,所述第一预定速率在一定速率范围内,使第二溶液以适当的速率加入到第一溶液中,既可以使第一溶液和第二溶液尽快混合,减少操作时间,又可以防止溶液加入时液体的飞溅以及飞溅液体对操作人员的伤害。
本实施例中的模拟放射性废液配制方法还可以用于配制预定浓度的模拟放射性废液。如图2所示,在配制预定浓度的模拟放射性废液时,本实施例中的方法包括以下步骤。
步骤S210、配制第一溶液。将至少与第一组分和第二组分对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,搅拌均匀,得到第一溶液。在配制第一溶液时,具体可以包括以下步骤:步骤S211、将所述多种化合物溶解于所述溶剂中,得到溶液a;步骤S212、将所述酸液加入至所述溶液a中,并搅拌均匀,得到第一溶液。
步骤S220、配制第二溶液,将与第三组分对应的化合物溶解于所述溶剂中,搅拌均匀,得到第二溶液。
步骤S230、混合所述第一溶液和第二溶液,使用所述溶剂定容,以得到预定浓度的所述模拟放射性废液。
其中,各所述化合物和所述酸液的加入量分别为预定值,所述预定值可以根据所需的模拟放射性废液体积以及预定浓度来确定。并且,在混合第一溶液和第二溶液后,再使用所述溶剂进行定容,以使配制得到的模拟放射性废液中各组分分别为预定浓度。
在一些实施例中,所述第一组分包括磷酸根,第二组分包括铁离子,第三组分包括钛离子。本实施例中,将磷酸根和钛离子分别配制于第一溶液和第二溶液中,再混合两溶液,并利用铁离子与磷酸根的络合反应来掩蔽磷酸根,从而减缓磷酸根与钛离子的沉淀反应。
具体地,在所述模拟放射性废液中,铁元素的摩尔浓度不低于磷元素的摩尔浓度的10倍,使得第一溶液中,铁离子的浓度远远大于磷酸根的浓度,进而利用过量的铁离子与少量的磷酸根络合,以充分掩蔽磷酸根,减缓磷酸根与钛离子产生沉淀。
另外,所述模拟放射性废液的酸度不低于0.1mol/L。将所述模拟放射性废液的酸度配制为不低于0.1mol/L,有利于铁离子与磷酸根的络合反应,以缓解磷酸根与钛离子的沉淀。
如图4所示,铁离子与磷酸根络合可形成FeHPO4 +和FeH2PO4 2+络离子,由于磷元素不再以磷酸根的形式存在于溶液中,因此,当混合第一溶液和第二溶液时,避免了钛离子与磷酸根接触而产生沉淀。当铁离子过量并且浓度越大时,更容易发生络合反应,同时在所述模拟放射性废液的酸度越大时,能够将更多的磷酸根转化为FeH2PO4 2+络离子,能够掩蔽更多的磷酸根,有利于减缓沉淀的产生。
此外,本实施例中的其他过程和原理与实施例一中的过程和原理相同,此处,不再赘述。
图5示出了本发明第三个实施例的模拟放射性废液的配制方法的流程图。如图5所示,当模拟放射性废液中还含有钼元素时,本实施例中的方法包括以下步骤。
步骤S310、配制第一溶液,第一溶液中至少包括第一组分和第二组分。
步骤S320、配制第二溶液,第二溶液中包括第三组分。
步骤S330、配制第三溶液,将金属钼溶于过氧化氢溶液中,得到所述第三溶液。
步骤S340、混合所述第一溶液、第二溶液和第三溶液,得到所述模拟放射性废液。
模拟放射性废液中一般含有多种金属元素,在配制模拟放射性废液时,使用各金属元素的化合物(例如,金属的硝酸盐)溶解于水或者酸溶液中,使得模拟放射性废液中含有各金属元素。然而,钼的硝酸盐不能稳定存在,钼酸钠或者钼酸铵等化合物中含有钠、铵等成分,钼酸试剂中在生产过程中通常会混入含量不确定的铵,使用含有钼元素这些化合物会在模拟放射性废液中引入钠、铵等组分,这些组分一般不存在于实际的放射性废液中,使得模拟放射性废液与实际放射性废液的组分不同,进而导致两者的性质差异。并且,当对模拟放射性废液加热处理来进行一些试验时,铵的引入可能会存在潜在的危险。
在本实施例中,使用过氧化氢水溶液溶解金属钼,可以在不引入钠、铵等组分的情况下,使模拟放射性废液中溶有钼元素。具体地,在步骤S330中,可以使用过量的过氧化氢溶解金属钼,过氧化氢作为过量反应物,可以保证金属钼的快速溶解。例如,可以使用5L30%的过氧化氢溶液溶解500g的金属钼。
在一些实施例中,可以先将过氧化氢溶液稀释,再将金属钼溶解于稀释后的过氧化氢溶液中,以降低溶解速率,防止溶解过快、放热过于剧烈而导致溶液沸腾,避免引起危险。例如,可以将30%的过氧化氢溶液加水稀释,使过氧化氢溶液的百分含量小于30%,例如5%、6%、10%等。
在一些实施例中,需要溶解的金属钼的质量大于预设质量,可以将金属钼分为多份,使各份金属钼的质量小于或等于所述预设质量。并且,将各份金属钼依次溶解于所述过氧化氢溶液中,直至全部金属钼溶解,得到第三溶液。例如,可以在持续的搅拌下,将各份金属钼依次加入到过氧化氢溶液中进行溶解,在每份金属钼完全溶解后,再加入下一份金属钼进行溶解,防止全部金属钼同时溶解时,放热剧烈而导致溶液温度过高甚至导致溶液沸腾。其中,所述预设质量可以根据实际需要进行选择,例如所述预设质量可以为1kg,当控制每份金属钼的质量为1kg时,金属钼溶解放热,可以保证溶液的温度维持在60~80℃,溶液的温度较高可以加速金属钼的溶解,减少配制时间。例如,所述预设质量还可以为200g、500g、800g等不同质量,可以使溶液维持在较低的温度,保证安全。
需要说明的是,本实施例中模拟放射性废液中钼的含量不大于10kg/m3,避免在溶解金属钼时使用较大体积的过氧化氢溶液,使得操作不便,同时避免大量的金属钼溶解于过氧化氢溶液时的大量放热。
在一些实施例中,配制第一溶液时,将至少与第一组分和第二组分对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,搅拌均匀,得到第一溶液。在配制第二溶液,将与第三组分对应的化合物溶解于所述溶剂中,搅拌均匀,得到第二溶液。
可选的,在混合第一溶液、第二溶液和第三溶液时,可以在搅拌下,将所述第二溶液以第一预定速率加入所述第一溶液中;和/或,在搅拌下,将第三溶液以第二预定速率加入所述第一溶液,从而控制各溶液混合的速率,使各溶液以适当的速率加入到第一溶液中,既可以使各溶液尽快混合,减少操作时间,又可以防止溶液加入时液体的飞溅以及飞溅液体对操作人员的伤害。需要说明的是,在混合三种溶液时,可以向第一溶液中依次加入第二溶液和第三溶液,其中第二溶液和第三溶液的加入顺序不固定,例如,可以先加入第二溶液,也可以先加入第三溶液。
可选的,金属钼、各所述化合物和所述酸液的加入量分别为预定值,所述预定值可以根据所需的模拟放射性废液体积以及各组分(包括钼)的预定浓度来确定。在步骤S340中,在混合第一溶液、第二溶液和第三溶液后,可以使用所述溶剂进行定容,所述溶剂为水,以使配制得到的模拟放射性废液中各组分(包括钼)分别为预定浓度。
此外,本实施例中的其他过程和原理与实施例二中的过程和原理相同,此处,不再赘述。
图6示出了本发明第四个实施例的配制模拟放射性废液的方法的流程图。如图6所示,本实施例中的方法具体包括以下步骤。
步骤S410、根据实际放射性废液中含有的多种元素,确定模拟放射性废液中包括的多种组分。其中,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分和第三组分,或者,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分、第三组分和钼的离子。
配制模拟放射性废液时,当需要模拟放射性废液中所含有的元素与实际放射性废液中的相同时,可以根据实际放射性废液中所含有的元素来确定模拟放射性废液中包括的组分。例如,实际放射性废液中含有铁、磷、钛、锶、铯、氢等元素,模拟放射性废液中包括的组分为所述各元素对应的离子,如铁离子、磷酸根离子、钛离子、锶离子、铯离子、氢离子等,以使模拟放射性废液含有的元素与实际放射性废液中的相同,进而使模拟放射性废液的性质与实际放射性废液的性质相似。
步骤S420、根据所述实际放射性废液中各所述元素的浓度,确定所述模拟放射性废液中各所述组分的预定浓度。
当需要模拟放射性废液中各元素的浓度与实际放射性废液中各元素的浓度相同时,可以根据实际放射性废液中各元素浓度,来确定模拟放射性废液中各组分的预定浓度,进一步使模拟放射性废液的性质与实际放射性废液的性质相同。
需要说明的是,当不需要模拟放射性废液中的元素的浓度与实际放射性废液中各元素的浓度完全相同时,也可以不进行步骤S420。
步骤S430、根据各所述组分的所述预定浓度,确定与各所述组分对应的多种化合物、酸液和金属钼的预定值。
当确定模拟放射性废液中各组分的预定浓度后,即可根据所述预定浓度,来确定配制模拟放射性废液时所需要的金属钼、多种化合物和酸液的预定值,使所述金属钼、多种化合物和酸液的加入量为预定值,以配制各组分为预定浓度的模拟放射性废液,使模拟放射性废液的组分和浓度与实际放射性废液的组分和浓度相同。需要说明的是,模拟放射性废液中除金属钼以外的各金属离子对应的各所述化合物可以为各金属元素的硝酸盐,例如,当模拟放射性废液中含有铁离子、锶离子、铯离子等,所使用的化合物可以为硝酸铁、硝酸锶、硝酸铯等,以避免使用其他化合物而引入其他元素,影响模拟放射性废液中含有的组分和各组分的浓度,防止模拟放射性废液与实际放射性废液中的组分和浓度不一致,而导致模拟放射性废液与实际放射性废液的性质相差过大。
需要说明的是,在配制所述模拟放射性废液时,可以使用非放射性元素替代所述实际放射性废液中的放射性元素,其中,所述非放射性元素与所述放射性元素性质相似,和/或,所述非放射性元素为所述放射性元素的同位素。
本实施例使用非放射性元素来替代放射性元素,可以避免操作人员接触放射性物质而带来的危险,并且,使用的非放射性元素与放射性元素的性质相似,使模拟放射性废液与实际放射性废液的性质相差不大,减少了使用模拟放射性废液进行试验研究时的误差。
在一些实施例中,还可以使用价格较低的元素来替代实际放射性废液中价格较贵的元素,且两者性质相似,以降低配制模拟放射性废液的成本。
步骤S440、配制第一溶液,第一溶液中至少包括第一组分和第二组分。
步骤S450、配制第二溶液,第二溶液中包括第三组分。
步骤S460、配制第三溶液,将金属钼溶解于过氧化氢溶液中。
步骤S470、混合所述第一溶液、第二溶液和第三溶液,使用溶剂定容,得到所述模拟放射性废液。
若在实际放射性废液中,不含有或者仅含有少量的硫、氯等元素,在配制模拟放射性废液时,所使用的酸液为硝酸,可以避免引入硫、氯等元素,以防止改变模拟放射性废液的组分和浓度,保证模拟放射性废液与实际放射性废液的组分和浓度相同。
需要说明的是,当实际放射性废液中不含有钼元素时,在配制模拟放射性废液时,可以省略配制第三溶液的过程。
在本实施例中,可以提前配制第一溶液、第二溶液和第三溶液,各溶液可以长期稳定存在而不改变性质和状态,在需要使用模拟放射性废液时,再混合各所述溶液得到模拟放射性废液。采用本实施例中的方法,预先完成三种溶液配制,可以在模拟放射性废液使用前,迅速完成混合定容。在降低了准备时间的同时,也可以尽可能降低可能引起沉淀的组分的接触时间,避免模拟放射性废液在长期保存等过程中因沉淀而引起输送管道阻塞等问题,同时可以确保模拟放射性废液与实际放射性废液化学组成的相似性。
此外,本实施例中的其他过程与上述实施例中的过程和原理相同,此处,不再赘述。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
实际放射性废液中含有铁、磷、钛、锶、铯、锰、氢等元素,其中,磷的含量较少,铁的含量较多。在配制模拟放射性废液时,首先将铁盐、锶盐、铯盐、锰盐等金属盐溶解于去离子水中,然后加入硝酸和磷酸,得到第一溶液,使第一溶液包含有除钛以外的其余全部元素。然后将钛盐溶解于去离子水中,得到第二溶液。其中,各金属盐以及各酸液的加入量根据实际放射性废液的浓度来确定。最后,在搅拌下,混合所述第一溶液和第二溶液,并使用去离子水定容,得到模拟放射性废液。
需要说明的是,本实施例中的实际放射性废液仅含有少量的硫、氯元素,配制模拟放射性废液时所使用的各金属盐为金属的硝酸盐,以避免引入硫、氯等其他元素而造成的组分和浓度与实际放射性废液不同,进而影响模拟放射性废液的性质。
本实施例利用过量的铁离子来掩蔽少量的磷酸根,从而减缓磷酸根与钛离子的沉淀反应,并且使模拟放射性废液在一段时间之内磷酸根与钛离子没有明显沉淀,极大地延缓了所述沉淀形成的时间,减少了模拟废液中的沉淀。
实施例二
实际放射性废液中含有钼、铁、磷、钛、锶、铯、氢等元素,其中,磷的含量较少,铁的含量较多。在配制模拟放射性废液时,首先将铁盐、锶盐、铯盐等金属的硝酸盐溶解于去离子水中,然后加入硝酸和磷酸,得到第一溶液,使第一溶液包含有除钛、钼以外的其余全部元素。将钛盐溶解于去离子水中,得到第二溶液。将金属钼溶解于稀释后的过氧化氢溶液(例如6%的过氧化氢溶液)中,得到第三溶液。其中,金属钼、各金属盐以及各酸液的加入量根据实际放射性废液中各组分的浓度来确定。最后,在搅拌下,将第二溶液和第三溶液依次加入至所述第一溶液中,并使用去离子水定容,得到模拟放射性废液,该模拟放射性废液与实际放射性废液的性质相似。
在本实施例中,根据实际放射性废液,确定金属钼的加入量为8kg。在配制第三溶液时,首先在80L30%的过氧化氢溶液中加入320L水,使其稀释为6%的过氧化氢溶液。在搅拌下,将8kg金属钼粉分为8份依次加入至稀释后的过氧化氢溶液中,在每份金属钼粉完全溶解后,再将下一份金属钼粉加入到过氧化氢溶液中。
对于本发明的实施例,还需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种模拟放射性废液的配制方法,其特征在于,所述模拟放射性废液中至少含有第一组分、第二组分和第三组分;
所述方法包括:
配制第一溶液,所述第一溶液中至少包括第一组分、第二组分,所述第一组分与所述第二组分发生络合反应,以掩蔽所述第一组分;
配制第二溶液,所述第二溶液中包括第三组分;
混合所述第一溶液和第二溶液,得到所述模拟放射性废液;
其中,所述第一组分与所述第三组分接触可产生沉淀。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模拟放射性废液中还含有钼,所述方法还包括:
配制第三溶液,将金属钼溶于过氧化氢溶液中,得到所述第三溶液;
混合所述第一溶液、第二溶液和第三溶液,得到所述模拟放射性废液。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述过氧化氢溶解所述金属钼时,所述过氧化氢为过量反应物。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述金属钼的质量大于预设质量时,将所述金属钼分为多份,各份金属钼的质量小于或等于所述预设质量;
将各份金属钼依次溶解于所述过氧化氢溶液中,直至全部金属钼溶解,得到所述第三溶液。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述配制第一溶液包括:将至少与所述第一组分和第二组分对应的多种化合物以及酸液溶解于溶剂中,得到所述第一溶液;
所述配制第二溶液包括:将与所述第三组分对应的化合物溶解于所述溶剂中,得到所述第二溶液。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述溶剂包括水。
7.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:
在搅拌下,将所述第二溶液以第一预定速率加入所述第一溶液中;和/或,
在搅拌下,将第三溶液以第二预定速率加入所述第一溶液。
8.如权利要求2或5所述的方法,其特征在于,
金属钼、各化合物和酸液的加入量分别为预定值;
所述方法还包括:
在所述混合之后,使用所述溶剂定容,以得到各组分分别为预定浓度的所述模拟放射性废液。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第二组分的浓度大于所述第一组分的浓度。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,
所述第一组分包括磷酸根,
所述第二组分包括铁离子,
所述第三组分包括钛离子。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述铁离子的摩尔浓度不低于所述磷酸根的摩尔浓度的10倍。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述模拟放射性废液的酸度不低于0.1mol/L。
13.如权利要求1-12任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
根据实际放射性废液中含有的多种元素,确定所述模拟放射性废液中包括的多种组分;
其中,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分和第三组分;或者,所述多种组分至少包括第一组分、第二组分、第三组分和钼的离子。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述实际放射性废液中各所述元素的浓度,确定所述模拟放射性废液中各所述组分的预定浓度。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,
根据各所述组分的所述预定浓度,确定金属钼、各所述化合物和所述酸液的所述预定值。
16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,
在配制所述模拟放射性废液时,使用非放射性元素替代所述实际放射性废液中的放射性元素;其中,
所述非放射性元素与所述放射性元素性质相似,和/或,所述非放射性元素为所述放射性元素的同位素。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述酸液为硝酸。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161154A (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 中核四川环保工程有限责任公司 一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方及其制备方法
CN106548818A (zh) * 2015-09-16 2017-03-29 中国辐射防护研究院 一种非放射性模拟浓缩液配制工艺及专用装置
CN109994238A (zh) * 2018-01-03 2019-07-09 清华大学 浓缩固化放射性废液中核素的方法和系统
JP2019207136A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 株式会社東芝 廃液処理方法、および、廃液処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161154A (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 中核四川环保工程有限责任公司 一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方及其制备方法
CN106548818A (zh) * 2015-09-16 2017-03-29 中国辐射防护研究院 一种非放射性模拟浓缩液配制工艺及专用装置
CN109994238A (zh) * 2018-01-03 2019-07-09 清华大学 浓缩固化放射性废液中核素的方法和系统
JP2019207136A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 株式会社東芝 廃液処理方法、および、廃液処理装置

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安鹏飞 等: "一种钼粉溶解度检测方法的研究", 《铸造技术》, vol. 37, no. 07, 31 July 2016 (2016-07-31), pages 1543 - 1545 *
李江波 等: "模拟高放废液干燥-煅烧过程产物的分析测试研究", 《材料导报》 *
李江波 等: "模拟高放废液干燥-煅烧过程产物的分析测试研究", 《材料导报》, vol. 29, 31 May 2015 (2015-05-31), pages 341 - 343 *
汪润慈 等: "模拟高放废液的配制", 《中国原子能科学研究院年报》 *
汪润慈 等: "模拟高放废液的配制", 《中国原子能科学研究院年报》, 31 December 2019 (2019-12-31), pages 47 *
王孝强: "高硫高钠高放废液的玻璃固化配方研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)工程科技Ⅱ辑》, no. 04, 15 April 2019 (2019-04-15), pages 1 - 56 *

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