CN113593743A - 一种放射性元素处理剂及其使用方法 - Google Patents

一种放射性元素处理剂及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113593743A
CN113593743A CN202110852148.8A CN202110852148A CN113593743A CN 113593743 A CN113593743 A CN 113593743A CN 202110852148 A CN202110852148 A CN 202110852148A CN 113593743 A CN113593743 A CN 113593743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
radioactive
weight
treating agent
radioactive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110852148.8A
Other languages
English (en)
Inventor
熊巧利
晏富恒
陈洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110852148.8A priority Critical patent/CN113593743A/zh
Publication of CN113593743A publication Critical patent/CN113593743A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange

Abstract

本发明属于放射性废水处理技术领域,具体涉及一种放射性元素处理剂及其使用方法。采用氧化剂和吸附剂复配的组成，通过吸附剂与氧化剂的协同作用产生羟基自由基和高价铁铝基化合物，使废水中的铀与主要放射性元素铯、钍等形成的络合态物质，再经由吸附剂进行吸附，从而快速净化水中的放射性元素、重金属离子，实现放射性元素的深度净化。

Description

一种放射性元素处理剂及其使用方法
技术领域
本发明属于放射性废水处理技术领域,具体涉及一种放射性元素处理剂及其使用方法。
背景技术
目前世界各国的核反应堆和核原料矿产开采，燃煤发电，天然气煤层气使用，核武器制造，镅放射性探头。医疗和核污染放射性废水和废渣污染严重，很多的放射性废水的处理都先进行膜过滤、超滤、蒸发浓缩、离子交换、化学沉淀、混凝沉淀、微生物絮凝吸附沉淀，低温减压蒸发、稀释排放、填埋于沙漠、倾倒海洋、一般固化、浓缩液排放，多数是将没有经过治理的浓缩废液和废渣分装包装转运到其它落后国家填埋、堆放或扔进深海海洋，对于突发性的核污染事故，产生巨大的核污染废水排放，治理成本高昂，且都有一定的二次污染产生。如果这些放射性废液不能及时有效处理，通过环境进入复合体内，产生多种致病效应，最终对生态和人类健康造成严重后果。但现有技术中对于核污染废水的治理效果还较差，所需治理时间长。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种放射性元素处理剂及其使用方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
1、一种放射性元素处理剂，其组成按重量份计包括：氧化剂10-14份、吸附剂22-40份。
进一步，所述的氧化剂为王水、盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种；还含有氧化剂体积1-10％的高氯酸盐、氧化剂体积2-5％的硫酸铝、氧化剂体积1-15％的硅酸盐。
进一步，所述的吸附剂，其组成按重量份计包括：改性聚酰亚胺15-20份、微孔分子筛2-8份。
进一步，所述的改性聚酰亚胺，其制备方法为：
(1)制备改性溶液：将按重量份计的酸酐5-8份、氧化石墨烯7-14份、极性溶剂15-20份、硅烷偶联剂3-6份和含羟基小分子化合物15-20份混合加热搅拌反应得到改性溶液；
(2)聚酰亚胺改性：将聚酰亚胺以足量改性溶液浸泡，高速搅拌，同时辅以功率为100-500W的超声处理10-120min，烘干后粉碎即可。
进一步，所述的含羟基小分子化合物，是甲醇、丙醇、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇、羟基乙酸、二羟基丁酸中的任意一种。
进一步，所述的微孔分子筛，是将微孔分子筛在1-2.7mol/L四丙基氢氧化铵溶液中搅拌后浸泡2小时，过滤抽干得到。
2、所述放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用方法为：
(1)预处理：在放射性废水中加入工业硝酸钡，在110-130℃条件下反应1-4h，再加入碱或碱金属的氢氧化物，搅拌后静置，固液分离，取滤液1；
(2)在步骤(1)得到的滤液1中加入放射性元素处理剂，控制反应温度在30-50℃，反应30-40min后加入硝酸钠、硝酸铵中的任意一种，静置后固液分离，得到滤液2；
(3)在步骤(2)得到的滤液2中再次加入放射性元素处理剂，控制反应温度在80-90℃，在反应的同时加入碱性溶液，控制pH值大于8，静置后采用板框压滤机过滤即可。
进一步，所述的碱或碱金属的氢氧化物包括但不限于氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾。
综上所述,本发明的有益效果在于：本发明采用氧化剂和吸附剂复配的组成，通过吸附剂与氧化剂的协同作用产生羟基自由基和高价铁铝基化合物，使废水中的铀与主要放射性元素铯、钍等形成的络合态物质，再经由吸附剂进行吸附，从而快速净化水中的放射性元素、重金属离子，实现放射性元素的深度净化。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
1、一种放射性元素处理剂，其组成按重量份计包括：氧化剂14份、吸附剂40份。
进一步，所述的氧化剂为氢氟酸；还含有氧化剂体10％的高氯酸钾、氧化剂体积5％的硫酸铝、氧化剂体积15％的硅酸钠。
进一步，所述的吸附剂，其组成按重量份计包括：改性聚酰亚胺20份、微孔分子筛8份。
进一步，所述的改性聚酰亚胺，其制备方法为：
(1)制备改性溶液：将按重量份计的酸酐8份、氧化石墨烯14份、乙酸乙酯20份、Si563 6份和二羟基丁酸20份混合加热搅拌反应得到改性溶液；
(2)聚酰亚胺改性：将聚酰亚胺以足量改性溶液浸泡，高速搅拌，同时辅以功率为500W的超声处理10min，烘干后粉碎即可。
进一步，所述的微孔分子筛，是将微孔分子筛在2.7mol/L四丙基氢氧化铵溶液中搅拌后浸泡2小时，过滤抽干得到。
2、所述放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用方法为：
(1)预处理：在放射性废水中加入工业硝酸钡，在130℃条件下反应2h，再加入氢氧化锂，搅拌后静置，固液分离，取滤液1；
(2)在步骤(1)得到的滤液1中加入放射性元素处理剂，控制反应温度在50℃，反应30min后加入硝酸铵，静置后固液分离，得到滤液2；
(3)在步骤(2)得到的滤液2中再次加入放射性元素处理剂，控制反应温度在90℃，在反应的同时加入氢氧化钠溶液，控制pH值大于8，静置后采用板框压滤机过滤即可。
实施例2
1、一种放射性元素处理剂，其组成按重量份计包括：氧化剂12份、吸附剂30份。
进一步，所述的氧化剂为王水；还含有氧化剂体积7％的高氯酸钠、氧化剂体积3％的硫酸铝、氧化剂体积10％的硅酸铝。
进一步，所述的吸附剂，其组成按重量份计包括：改性聚酰亚胺17份、微孔分子筛6份。
进一步，所述的改性聚酰亚胺，其制备方法为：
(1)制备改性溶液：将按重量份计的酸酐6份、氧化石墨烯10份、四氢呋喃18份、KH550 4份和乙二醇乙醚17份混合加热搅拌反应得到改性溶液；
(2)聚酰亚胺改性：将聚酰亚胺以足量改性溶液浸泡，高速搅拌，同时辅以功率为300W的超声处理60min，烘干后粉碎即可。
进一步，所述的微孔分子筛，是将微孔分子筛在1.7mol/L四丙基氢氧化铵溶液中搅拌后浸泡2小时，过滤抽干得到。
2、所述放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用方法为：
(1)预处理：在放射性废水中加入工业硝酸钡，在120℃条件下反应2h，再加入氢氧化钠，搅拌后静置，固液分离，取滤液1；
(2)在步骤(1)得到的滤液1中加入放射性元素处理剂，控制反应温度在40℃，反应35min后加入硝酸钠，静置后固液分离，得到滤液2；
(3)在步骤(2)得到的滤液2中再次加入放射性元素处理剂，控制反应温度在85℃，在反应的同时加入氢氧化钠溶液，控制pH值大于8，静置后采用板框压滤机过滤即可。
实施例3
1、一种放射性元素处理剂，其组成按重量份计包括：氧化剂10份、吸附剂22份。
进一步，所述的氧化剂为硫酸；还含有氧化剂体积1％的高氯酸钾、氧化剂体积2％的硫酸铝、氧化剂体积1％的硅酸钠。
进一步，所述的吸附剂，其组成按重量份计包括：改性聚酰亚胺15份、微孔分子筛2份。
进一步，所述的改性聚酰亚胺，其制备方法为：
(1)制备改性溶液：将按重量份计的酸酐5份、氧化石墨烯7份、丙酮15份、KH570 3份和甲醇15份混合加热搅拌反应得到改性溶液；
(2)聚酰亚胺改性：将聚酰亚胺以足量改性溶液浸泡，高速搅拌，同时辅以功率为100W的超声处理120min，烘干后粉碎即可。
进一步，所述的微孔分子筛，是将微孔分子筛在1mol/L四丙基氢氧化铵溶液中搅拌后浸泡2小时，过滤抽干得到。
2、所述放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用方法为：
(1)预处理：在放射性废水中加入工业硝酸钡，在110℃条件下反应4h，再加入氢氧化钾，搅拌后静置，固液分离，取滤液1；
(2)在步骤(1)得到的滤液1中加入放射性元素处理剂，控制反应温度在30℃，反应30min后加入硝酸铵，静置后固液分离，得到滤液2；
(3)在步骤(2)得到的滤液2中再次加入放射性元素处理剂，控制反应温度在80℃，在反应的同时加入氢氧化钾溶液，控制pH值大于8，静置后采用板框压滤机过滤即可。
一、放射性元素含量测定
分别测定实施例1-3方法处理后的放射性元素残余浓度，结果如表1所示。
表1(单位：mg/L)
Figure BDA0003182750360000051
Figure BDA0003182750360000061

Claims (8)

1.一种放射性元素处理剂，其特征在于，其组成按重量份计包括：氧化剂10-14份、吸附剂22-40份。
2.如权利要求1所述的一种放射性元素处理剂，其特征在于，所述的氧化剂为王水、盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种；还含有氧化剂体积1-10％的高氯酸盐、氧化剂体积2-5％的硫酸铝、氧化剂体积1-15％的硅酸盐。
3.如权利要求1所述的一种放射性元素处理剂，其特征在于，所述的吸附剂，其组成按重量份计包括：改性聚酰亚胺15-20份、微孔分子筛2-8份。
4.如权利要求3所述的一种放射性元素处理剂，其特征在于，所述的改性聚酰亚胺，其制备方法为：
(1)制备改性溶液：将按重量份计的酸酐5-8份、氧化石墨烯7-14份、极性溶剂15-20份、硅烷偶联剂3-6份和含羟基小分子化合物15-20份混合加热搅拌反应得到改性溶液；
(2)聚酰亚胺改性：将聚酰亚胺以足量改性溶液浸泡，高速搅拌，同时辅以功率为100-500W的超声处理10-120min，烘干后粉碎即可。
5.如权利要求4所述的一种放射性元素处理剂，其特征在于，所述的含羟基小分子化合物，是甲醇、丙醇、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇、羟基乙酸、二羟基丁酸中的任意一种。
6.如权利要求3所述的一种放射性元素处理剂，其特征在于，所述的微孔分子筛，是将微孔分子筛在1-2.7mol/L四丙基氢氧化铵溶液中搅拌后浸泡2小时，过滤抽干得到。
7.一种放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用，其特征在于，所述应用方法为：
(1)预处理：在放射性废水中加入工业硝酸钡，在110-130℃条件下反应1-4h，再加入碱或碱金属的氢氧化物，搅拌后静置，固液分离，取滤液1；
(2)在步骤(1)得到的滤液1中加入放射性元素处理剂，控制反应温度在30-50℃，反应30-40min后加入硝酸钠、硝酸铵中的任意一种，静置后固液分离，得到滤液2；
(3)在步骤(2)得到的滤液2中再次加入放射性元素处理剂，控制反应温度在80-90℃，在反应的同时加入碱性溶液，控制pH值大于8，静置后采用板框压滤机过滤即可。
8.如权利要求7所述的一种放射性元素处理剂在治理放射性废水中的应用，其特征在于，所述的碱或碱金属的氢氧化物包括但不限于氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾。
CN202110852148.8A 2021-07-27 2021-07-27 一种放射性元素处理剂及其使用方法 Pending CN113593743A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110852148.8A CN113593743A (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种放射性元素处理剂及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110852148.8A CN113593743A (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种放射性元素处理剂及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113593743A true CN113593743A (zh) 2021-11-02

Family

ID=78250584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110852148.8A Pending CN113593743A (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种放射性元素处理剂及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113593743A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111333354A (zh) 一种利用城市生活垃圾制备免烧结水泥的方法及产品
CN110697855B (zh) 一种絮凝剂及其制备方法和应用
CN102358679B (zh) 一种污泥调理剂及使用污泥调理剂的深度脱水方法
CN112876120B (zh) 一种污泥焚烧灰基复合掺合料及其制备方法和用途
CN103977754B (zh) 一种利用碱渣制备重金属吸附剂的方法
CN110950412B (zh) 一种基于凝灰岩和铝灰的无机絮凝剂的制备方法
CN103011464B (zh) 一种含锑废水的处理方法
CN110563190A (zh) 一种电解锰渣渗滤液的处理方法
CN113753885A (zh) 一种天然球形石墨化学提纯及废水处理工艺
CN111440011A (zh) 一种用市政污泥制备磷肥的方法
CN108033592B (zh) 一种高氨氮废水的处理方法
CN112076723A (zh) 一种利用Fenton污泥制备重金属吸附剂的方法及应用
CN113593743A (zh) 一种放射性元素处理剂及其使用方法
CN110818047A (zh) 一种聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法
CN113145612B (zh) 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法
CN113060791A (zh) 一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法
CN113023823A (zh) 一种用于净化含砷重金属溶液的复合材料的制备方法
CN106396050A (zh) 一种聚合硅酸铝铁净水剂的制备方法
CN105413633A (zh) 一种适用于高钙水质的重金属吸附材料及其制备方法与应用
CN113319290A (zh) 一种铁锌双金属纳米复合材料及其应用
CN112592011A (zh) 一种剩余污泥破解剂及其制备方法及应用
CN113846218B (zh) 一种脱除粉煤灰中重金属及含重金属尾液净化方法
CN113023850B (zh) 一种制备复合土壤稳定剂和水体絮凝剂多功能材料的方法
CN112079393B (zh) 一种利用低温等离子体技术制备高铁酸钾的方法
CN113816442B (zh) 化学镀镍废液蒸发浓缩液用复合固化剂及制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication