CN113488220A - 过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法 - Google Patents
过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于放射性废物处理相关技术领域,公开了一种过硫酸类化合物‑类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法,该方法是将过硫酸类化合物、催化剂、H2O2溶液与待处理放射性阴离子交换树脂混合进行反应,由体系产生的氧化性自由基将放射性阴离子交换树脂氧化降解;过硫酸类化合物选自过一硫酸、过一硫酸盐、过二硫酸、过二硫酸盐;催化剂为纳米零价金属粉末。本发明通过对参与反应的反应试剂、反应机理等进行改进,引入过硫酸类化合物(如过硫酸盐等)调节体系pH,过硫酸盐能够同时作氧化剂与酸化剂,增大氧化性自由基的密度,并避免酸化剂的额外添加。本发明方法操作条件温和,工艺流程简单,具有较大的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物处理相关技术领域,更具体地,涉及一种过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法,能够实现对放射性阴离子交换树脂这一放射性废料的氧化降解。
背景技术
离子交换树脂是一种具有三维骨架结构的高分子交联聚合物,负载的活性基团使其具有离子交换活性,骨架结构使其具有良好的物理化学稳定性。它被广泛应用于核电厂运行、乏燃料处理、核设施去污和退役、放射性废液处理、同位素制备、放射化学研究以及核工业厂矿中。核工业中的废树脂通常不进行再生,而是作为放射性废物进行处理。废树脂富集比活度较高的放射性核素,可燃、易辐解或热解,质量轻、有弥散性,在焚烧或降解时产生腐蚀性物质,具有较高的毒性和危险性。随着核能的大力发展,许多核电站贮存着大量废离子交换树脂,其处理问题日益严重。
现阶段针对废树脂的处理方法有固化法(包括水泥固化、沥青固化、聚合物固化等)、氧化分解法、生化分解法、焚烧法(包括等离子体技术)、热压法、高整体性容器直接包装法、洗脱法等。
氧化分解法中的湿法催化氧化法的基本原理是芬顿反应,利用Fe2+与H2O2进行反应,产生高度活泼的羟基自由基(·OH)与有机物进行反应。利用芬顿法可以使高分子有机物降解,甚至彻底分解为CO2和H2O。像本发明发明人所在课题组的前期专利申请《采用类芬顿氧化法处理放射性混合离子交换树脂的方法》(CN109961867A),就属于此类现有技术。但该前期专利申请针对的是由放射性阳离子交换树脂和放射性阴离子交换树脂的混合离子交换树脂,阳树脂、阴树脂两者缺一不可;阳树脂具有大量的H+离子、具有强酸性,H+离子将与Fe直接交换,并进一步与阴树脂反应,诱发类芬顿反应从而降解混合树脂。
放射性阴离子交换树脂(也即,核级阴离子交换树脂),是一种物理化学特性都非常稳定的苯乙烯与二乙烯苯交联共聚物,可以在与放射性核素接触并接受辐照的情况下保持骨架结构稳定与官能团结构稳定,并持续参与核电站的循环运行。其结构中负载能电离出OH-的官能团季铵基,在水溶液中呈强碱性,采用现有技术单独处理阴树脂时效果不佳、基本不反应。因此在阴树脂的氧化分解中,需要额外添加大量酸调节体系pH,以达到适于芬顿反应进行的溶液环境,但这会使废物的体积大大增加。在反应过程中,体系起泡严重,氧化剂、催化剂与树脂无法直接接触,导致降解不完全、不充分。最终处理后残余固体较多,其中很多为未完全降解的树脂颗粒,处理效果不理想,并存在二次废物处理问题。
针对放射性阴离子交换树脂处理的以上问题,本领域存在着发展一种优化反应条件、减少固体残渣以增强氧化降解效果的技术需求。而在放射性废物处理领域及环保领域,芬顿法及基于硫酸根自由基的高级氧化法已经有不少研究和应用,但过硫酸盐-类芬顿氧化联用的研究尚属少见,尤其是在处理放射性阴离子交换树脂方面。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明的目的在于提供一种过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法,其中通过对参与反应的反应试剂、反应机理等进行改进,基于芬顿及类芬顿反应氧化性强、分解效率高的特点,引入过硫酸类化合物(如过硫酸盐等)调节体系pH,辅助维持链式芬顿反应进行,并提供一部分高活性氧化自由基,能够有效氧化降解放射性阴离子交换树脂。本发明处理得到的分解液澄清透明,最终几乎没有固体残渣,对阴树脂处理效果较好;且本发明方法操作条件温和,工艺流程简单,具有较大的应用前景。
为实现上述目的,按照本发明,提供了一种过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,该方法是将过硫酸类化合物、催化剂、H2O2溶液与待处理放射性阴离子交换树脂混合进行反应,由体系产生的氧化性自由基将所述放射性阴离子交换树脂氧化降解;
所述过硫酸类化合物选自过一硫酸、过一硫酸盐、过二硫酸、过二硫酸盐;
所述催化剂为纳米零价金属粉末。
作为本发明的进一步优选,体系产生的氧化性自由基的过程包括如下反应:
M0+nHSO5 -→Mn++nSO4·-+nOH-
Mn+H2O2→Mn+1+OH-+HO·
HSO5 -+Mn→Mn+1+SO4·-+OH-。
作为本发明的进一步优选,所述待处理放射性阴离子交换树脂是以湿阴离子交换树脂的形式加入的,其含水率为35wt%~60wt%。
作为本发明的进一步优选,所述过硫酸类化合物为过氧化单硫酸钾盐,该过氧化单硫酸钾盐与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量比为4:5~2:1。
作为本发明的进一步优选,所述纳米零价金属粉末与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量比为1:125~1:12.5。
作为本发明的进一步优选,所述纳米零价金属粉末为纳米零价铁粉末、纳米Fe0/纳米Co0复合物粉末、或是纳米Fe0和纳米Co0的混合物粉末;
其中,纳米Fe0代表纳米零价铁,纳米Co0代表纳米零价钴;
优选的,所述纳米Fe0/纳米Co0复合物粉末和所述混合物粉末中,Fe元素与Co元素的摩尔比均为100:1~1:1。
作为本发明的进一步优选,所述H2O2溶液具体为体积分数30%的H2O2水溶液,其体积用量与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量之比满足10~40ml/g。
作为本发明的进一步优选,所述混合得到的反应液的pH值为0.9~6.0,无需额外添加酸化剂。
作为本发明的进一步优选,所述反应温度优选为55~95℃。
作为本发明的进一步优选,所述待处理放射性阴离子交换树脂为负载季铵基的苯乙烯-二乙烯苯交联共聚物。
通过本发明所构思的以上技术方案,与现有技术相比,本发明中过硫酸盐-类芬顿氧化联用处理阴离子交换树脂,所使用的催化剂包含过渡金属所对应的纳米零价金属成分,尤其是纳米零价铁成分(当然,也可以同时包含纳米零价钴成分,纳米零价钴成分的占比可灵活调整)。本发明中过硫酸盐-类芬顿氧化联用处理阴离子交换树脂的主要工作原理见反应式(1)~(11)。Fe0与H2O2首先发生双电子转移反应,氧化生成Fe2+;Fe2+与H2O2发生Fenton反应产生羟基自由基(·OH),随后引发一系列链式氧化反应。Fe0和Co0则通过直接激活2HSO5 -产生SO4·-,直接参与氧化反应。
Fe0+H2O2+2H+→Fe2++2H2O (1)
Fe0+2HSO5 -→Fe2++2SO4·-+2OH- (2)
Co0+2HSO5 -→Co2++2SO4·-+2OH- (3)
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+HO· (4)
HO·+H2O2→H2O+HOO· (5)
HOO·+H2O2→O2+H2O+HO· (6)
Fe2++HO·→Fe3++OH- (7)
Fe3++H2O2→Fe2++HOO·+H+ (8)
Fe3++HOO·→Fe2++O2+H+ (9)
C12H19NO+35H2O2→12CO2+44H2O+HNO3 (10)
C12H19NO+36KHSO5→12CO2+9H2O+36KHSO4+HNO3 (11)
总体而言,本发明提供的过硫酸盐-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,具有以下有益效果:
1.本发明中,过硫酸类化合物(如过硫酸盐)在工艺中同时做氧化剂和酸化剂,以使用过氧化单硫酸钾盐为例,通过将过氧化单硫酸钾盐与待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量比控制为4:5~2:1,混合得到的反应液的pH值直接就满足0.9~6.0,避免了额外添加酸化剂,增大了氧化性自由基的密度,有利于减小工艺的废液体积。若使用其他的过硫酸类化合物(如过一硫酸、过一硫酸钠盐、过二硫酸、过二硫酸钾盐、过二硫酸钠盐等),通过换算也可得到对应的质量比,使混合得到的反应液的pH值直接就满足0.9~6.0,避免了额外添加酸化剂。
2.本发明处理废阴离子交换树脂后,主要将有机物分解为环境友好的CO2和H2O,分解液澄清透明,最终几乎没有固体残渣,有利于后续浓缩固化处理,可应用于工业生产,且树脂所含核素几乎全富集在分解残液和残渣中,气相中不含任何放射性核素,环境友好。
3.本发明中,强还原性纳米零价金属粉末在工艺中做催化剂,催化效果好;以纳米零价铁粉末为例(当然,也包括由纳米零价铁、纳米零价钴组成的纳米Fe0/纳米Co0复合物粉末),其主要成分为纳米Fe0(还可包括纳米Co0),反应后主要生成Fe3+及Co2+,不向体系引入复杂金属离子,有利于后续浓缩固化处理。在本发明方法中,含Fe0催化剂不仅是双氧水产生·OH的催化剂,同时也可以较好的激活过硫酸类化合物(如PMS)产生SO4·-,从而能够使本发明方法整体有效发挥降解放射性阴离子交换树脂的作用。
4.本发明操作条件温和,处理效果好,适用性较强,工艺流程简单,易于实施,具有较大的应用前景。
虽然现有技术中已有部分研究人员将基于硫酸根自由基的高级氧化法应用于废水处理,但并不同于废水体系,核级阴离子交换树脂,如前文介绍的,是一种物理化学特性都非常稳定的苯乙烯与二乙烯苯交联共聚物,可以在与放射性核素接触并接受辐照的情况下保持骨架结构稳定与官能团结构稳定,稳定性非常高,并且,由于其结构中负载能电离出OH-的官能团季铵基,在水溶液中呈强碱性,性质与废水差异巨大,非常难降解,处理起来非常困难。
阴树脂在水溶液中呈强碱性,在使用芬顿体系时需要额外添加剂来调节体系pH,但在反应中仍起泡严重,且降解不完全不充分,最终残余固体较多。仅采用芬顿体系处理阴树脂时,树脂基本上没有降解;仅采用PMS处理阴树脂时,树脂也基本上没有降解。而在本发明中,向芬顿体系中添加PMS(当然也可以是其他过硫酸类化合物)后,该体系被激活,阴树脂颗粒完全降解。本发明针对的污染物核级阴离子交换树脂为物理化学性能稳定且能抵抗一定强度辐照的交联共聚物,而本发明方法可以在酸性到偏中性条件下同时产生两种自由基(·OH与SO4·-),增大体系中氧化性自由基的密度,同时无需额外使用酸化剂调节pH值,即可有效降解阴树脂。
此外,本发明方法可以直接作用于湿阴离子交换树脂(例如,含水率可以为35wt%~60wt%),若以湿阴离子交换树脂计,则本发明方法可优选将过硫酸类化合物与湿阴离子交换树脂的质量比控制为2:5~1:1,纳米零价金属粉末与湿阴离子交换树脂的质量比控制为1:250~1:25,降解作用效果好,经济性高。
附图说明
图1为未反应阴离子交换树脂样貌,呈琥珀色半透明球形颗粒。
图2为本发明实施例1中同时添加PMS与纳米Fe0/Co0粉末组降解后残液,该残液澄清透明,没有固体残余物。
图3为实施例1反应后残余状态、反应过程中COD值变化与反应后固体去除率对比图;其中,图3中的(a)为反应后残余状态对比图,图3中的(b)为反应过程中COD值变化对比图,图3中的(c)为反应后固体去除率对比图。图3中的图例“None PMS”代表仅使用Fe0/Co0、不使用PMS;“None Fe0/Co0”代表仅使用PMS、不使用Fe0/Co0;“PMS+Fe0/Co0”代表同时使用PMS和Fe0/Co0。
图4为实施例2反应过程中COD值变化与pH变化图;其中,图4中的(a)为反应过程中COD值变化图,图4中的(b)为pH变化图。
图5为实施例3反应过程中COD值变化与反应后固体去除率对比图;其中,图5中的(a)为COD值变化对比图,图5中的(b)为反应后固体去除率对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以过硫酸盐固体(过氧化单硫酸钾盐)作为过硫酸类化合物为例,基于本发明方法,可以将过硫酸盐固体、强还原性纳米零价金属粉末与待处理阴离子交换树脂颗粒同时置于反应器中,搅拌并滴加H2O2溶液进行反应,由体系产生的氧化性自由基(如·OH、SO4·-)将阴离子交换树脂氧化降解。
本发明较佳实施方式提供的过硫酸盐-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按照质量比为2:5~1:1称取过一硫酸盐与湿阴离子交换树脂,按照质量比为1:250~1:25称取纳米零价强还原性金属粉末与湿阴离子交换树脂,置于反应容器中混合,将所述反应容器置于温度范围为55~95℃的加热设备中,其中过一硫酸盐可以为过氧单硫酸钾、过氧单硫酸钾复合盐,其中湿阴离子交换树脂为负载季铵基的苯乙烯-二乙烯苯交联共聚物,其含水率为35wt%~60wt%,其中纳米零价强还原性金属粉末为Fe与Co摩尔比为1:0-1:1的纳米Fe0/Co0粉末;
(2)将一定量的市售30wt%H2O2水溶液加入步骤(1)反应容器中,搅拌开始反应,由此所述纳米Fe0/Co0粉末与所述H2O2溶液及过一硫酸盐产生的氧化性自由基将所述放射性阴离子交换树脂氧化降解,其中相对于5g湿阴离子交换树脂,所述H2O2溶液的添加体积为25~100ml(也就是说,每g湿阴离子交换树脂对应使用5~20mL体积分数30%的H2O2水溶液)。
本实施方式中,所述反应器为四口圆底烧瓶,采用机械搅拌或者磁力搅拌,采用的加热装置为水浴、油浴、电热套或者加热磁力搅拌器。
如所述步骤(1),过一硫酸盐可以替换为过一硫酸、过二硫酸、过二硫酸盐。如所述步骤(1)。
以下为具体实施例:
实施例1:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理AmberLiteTM INR78 OH阴离子交换树脂(美国罗门哈斯,核级,含水率为48.5%;后续实施例也相同),总处理量为5g。为考察PMS与催化剂对阴离子交换树脂降解的影响,共进行三组实验。一组实验未添加PMS,仅向反应器中添加0.1g的催化剂纳米Fe0/Co0粉末(铁元素与钴元素的摩尔比1:1),而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液100mL;另一组实验未添加催化剂纳米Fe0/Co0粉末,仅向反应器中添加3g的过氧单硫酸钾盐(PMS)固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液50mL;最后一组实验向反应器中添加0.1g的催化剂纳米Fe0/Co0粉末(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)与3g的PMS固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液100mL。反应过程中机械搅拌,温度为90±1℃,反应时间120min。三组实验的过程中COD值变化、反应后固体去除率与反应后残余固体如图3所示。
如图3中的(a)所示,在反应120min后,未加PMS与未加纳米Fe0/Co0粉末的两组实验体系中剩余固体残渣较多;而添加PMS与纳米Fe0/Co0粉末的实验体系中几乎没有固体残渣,残液呈粉橘色,澄清透明。三组实验阴树脂氧化降解过程中的COD值变化如图3中的(b)所示,未加PMS实验组的COD值在实验过程中呈现下降趋势,下降后COD一直保持较低值,可能在反应刚开始时,纯Fenton体系对有一定的破坏作用,而后溶液环境不再适于该体系;未加纳米Fe0/Co0粉末实验组的COD值在实验过程中一直很高,可能与树脂机械破碎及两种氧化剂的缓慢氧化有关,使树脂颗粒形态发生了一定变化,由球状颗粒破碎为白色略透明粉末;添加PMS与纳米Fe0/Co0粉末实验组的COD值在实验过程中呈现先上升后下降的趋势,表明阴树脂在反应过程中发生先溶解(该阶段树脂球状颗粒全部被溶解,体系中仅残留液体)、后降解的两段式反应,最终COD值为4379.28mg/L,最终固体去除率达93%(如图3中的(c)所示)。该工艺相较于未加氧化剂PMS与未加催化剂纳米Fe0/Co0粉末的工艺来说,极大改善阴树脂的反应性,极大改善了处理效果,在技术上有显著改进。
实施例2:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理阴离子交换树脂,总处理量为5g。将树脂放入反应器后,向反应器中添加0.1g的催化剂纳米Fe0/Co0粉末(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)与2g的PMS固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液100mL。反应过程中机械搅拌,温度为90±1℃,反应时间120min,反应过程中的COD值变化与pH变化如图4所示。
向体系中加入2g的PMS固体时,反应过程中COD值呈现先上升后下降的趋势(如图4中的(a)所示),表现出先溶解后降解的反应过程,最终固体去除率达到90%。该组试验反应过程中pH值的变化范围较大(如图4中的(b)所示),特别是在反应进行到15min时,在pH≈6接近中性的情况下也可以进行氧化降解反应。该工艺拓宽了芬顿反应的合适pH范围,极大改善阴树脂的处理效果。
实施例3:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理阴离子交换树脂,总处理量为5g。为了探究温度对阴树脂降解的影响,分别在加热温度为60℃、75℃与90℃进行反应。将树脂放入反应器后,向反应器中添加0.1g的催化剂纳米Fe0/Co0粉末(摩尔比1:1)与3g的PMS固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液50mL。反应过程中机械搅拌,反应时间120min,反应过程中的COD值变化与反应后固体去除率如图5所示。
由图5中的(a)可以发现在加热温度为60℃、75℃与90℃时,反应过程中COD值均呈现先上升后下降的趋势,但随着加热温度降低体系中测得的COD值升高,证明反应不完全。且由图5中的(b)可见,反应后固体去除率也随着加热温度降低而减小。阴树脂的降解可能需要吸收热量,加热对阴树脂的降解有促进作用。
实施例4:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理阴离子交换树脂,总处理量为5g,分别应用不同种催化剂0.1g Fe0、0.1g Fe0/Co0复合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)与0.1g Fe0+Co0混合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)。将树脂放入反应器后,向反应器中添加3g的PMS固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液50mL。反应温度90℃,反应时间120min,机械搅拌,分别记录使用不同种催化剂处理阴离子交换树脂的结果,见表1:
表1实施例4试验结果
催化剂种类 | COD值(mg/L) | 固体去除率(%) |
Fe<sup>0</sup> | 3648.82 | 64 |
Fe<sup>0</sup>/Co<sup>0</sup>复合物 | 7499.04 | 89 |
Fe<sup>0</sup>+Co<sup>0</sup>混合物 | 3093.78 | 90 |
表1结果表明,反应120min后,当分别采用0.1g Fe0、0.1g Fe0/Co0复合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)与0.1g Fe0+Co0混合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)作催化剂时,阴离子交换树脂的降解效果较好,减重率都在60%以上。
实施例5:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理阴离子交换树脂,总处理量为5g。为了探究催化剂用量对阴树脂降解的影响,分别添加Fe0/Co0复合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)0.02g,0.05g,0.1g与0.2g进行反应。将树脂放入反应器后,添加3g的PMS固体,而后滴加体积分数为30%的H2O2溶液50mL。反应温度90℃,反应时间120min,机械搅拌,分别记录催化剂添加量不同时阴离子交换树脂的降解效果,见表2:
表2实施例5试验结果
表2结果表明,反应120min后,催化剂Fe0/Co0复合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)的添加量分别为0.02g,0.05g,0.1g与0.2g时,阴离子交换树脂的降解效果较好,减重率都在50%以上。
实施例6:
采用过硫酸盐-类芬顿氧化联用法处理阴离子交换树脂,总处理量为5g。为了探究双氧水用量对阴树脂降解的影响,分别添加体积分数为30%的H2O2溶液25ml,50ml,75ml与100ml进行反应。将树脂放入反应器后,添加Fe0/Co0复合物(铁元素与钴元素的摩尔比1:1)0.1g,3g的PMS固体,反应温度90℃,反应时间120min,机械搅拌,分别记录双氧水添加量不同时阴离子交换树脂的降解效果,见表3:
表3实施例6试验结果
双氧水添加量(ml) | COD值(mg/L) | 固体去除率(%) |
25 | 42602.07 | 57 |
50 | 7499.04 | 89 |
75 | 5627.18 | 92 |
100 | 4379.28 | 92 |
表3结果表明,反应120min后,体积分数为30%的H2O2溶液添加量分别为25ml,50ml,75ml与100ml时,阴离子交换树脂的降解效果较好,减重率都在50%以上。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,该方法是将过硫酸类化合物、催化剂、H2O2溶液与待处理放射性阴离子交换树脂混合进行反应,由体系产生的氧化性自由基将所述放射性阴离子交换树脂氧化降解;
所述过硫酸类化合物选自过一硫酸、过一硫酸盐、过二硫酸、过二硫酸盐;
所述催化剂为纳米零价金属粉末。
2.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,体系产生的氧化性自由基的过程包括如下反应:
M0+nHSO5 -→Mn++nSO4·-+nOH-
Mn+H2O2→Mn+1+OH-+HO·
HSO5 -+Mn→Mn+1+SO4·-+OH-。
3.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述待处理放射性阴离子交换树脂是以湿阴离子交换树脂的形式加入的,其含水率为35wt%~60wt%。
4.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述过硫酸类化合物为过氧化单硫酸钾盐,该过氧化单硫酸钾盐与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量比为4:5~2:1。
5.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述纳米零价金属粉末与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量比为1:125~1:12.5。
6.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述纳米零价金属粉末为纳米零价铁粉末、纳米Fe0/纳米Co0复合物粉末、或是纳米Fe0和纳米Co0的混合物粉末;
其中,纳米Fe0代表纳米零价铁,纳米Co0代表纳米零价钴;
优选的,所述纳米Fe0/纳米Co0复合物粉末和所述混合物粉末中,Fe元素与Co元素的摩尔比均为100:1~1:1。
7.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述H2O2溶液具体为体积分数30%的H2O2水溶液,其体积用量与所述待处理放射性阴离子交换树脂所对应的干树脂的质量之比满足10~40ml/g。
8.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述混合得到的反应液的pH值为0.9~6.0,无需额外添加酸化剂。
9.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述反应温度优选为55~95℃。
10.如权利要求1所述过硫酸类化合物-类芬顿氧化联用处理放射性阴离子交换树脂的方法,其特征在于,所述待处理放射性阴离子交换树脂为负载季铵基的苯乙烯-二乙烯苯交联共聚物。
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李江博 等: "湿法氧化处理放射性废离子交换树脂的方法", 《同位素》 * |
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