CN115537276A

CN115537276A - 一种铀放射性去污剂和使用方法以及使用后废液的处理方法

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Publication number: CN115537276A
Application number: CN202211155257.5A
Authority: CN
Inventors: 苏学斌; 徐乐昌; 魏鑫; 梁家玮; 张家豪; 邹茂卿
Original assignee: China Uranium Industry Co ltd; Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Current assignee: China Uranium Industry Co ltd; Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2022-12-30

Abstract

本发明属于放射性污染元素处理技术领域，本发明提供了一种铀放射性去污剂，包含如下质量份的组分：去污剂0.5～30份，水100份；所述去污剂包含硫酸、硝酸、盐酸和清厕剂中的一种或几种。本发明还提供了铀放射性去污剂对含铀放射性污染器件的去污方法以及使用后产生废液的处理方法。本发明的铀放射性去污剂成分简单，去污过程简便且对铀具有较高的去污率；其表面污染水平达到或接近无限制使用标准；铀放射性去污剂对含铀放射性污染器件进行去污时只需浸泡即可，能够快速有效的去除含铀污染器件中的污染铀元素。

Description

一种铀放射性去污剂和使用方法以及使用后废液的处理方法

技术领域

本发明涉及放射性污染元素处理技术领域，尤其涉及一种铀放射性去污剂和使用方法以及使用后废液的处理方法。

背景技术

目前，有多个铀矿冶设施正在或将要进行退役治理，但缺乏放射性废弃物和场地的去污方法与参数，给去污带来了一定的被动与盲目性。

去污是铀矿冶设施退役治理的一项重要内容，是把污染面上的放射性物质减少到某种水平所经过的过程。随着铀矿冶的发展，设备、器材、建(构)筑物、场地等表面放射性污染物的去污问题日渐突出。有一些铀矿冶退役设施遗留的设备、器材、建(构)筑物的表面污染超过相关规定要求，有的表面污染十分严重，结构非常复杂，给去污带来了一定的难度。为了减少表面放射性元素污染对环境、仪器设备及工作人员的辐射损伤，必须对表面放射性污染元素进行去污处理，使其能够重新使用。

因此，去污是核应急、核设施运行维护以及退役过程中的一个必不可少的环节，通过去污力图降低有害物质的辐射，使废物便于管理以及再次利用，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种铀放射性去污剂和使用方法以及使用后废液的处理方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铀放射性去污剂，包含如下质量份的组分：去污剂0.5～30份，水100份；

所述去污剂包含硫酸、硝酸、盐酸和清厕剂中的一种或几种。

作为优选，所述去污剂为2～20份。

作为优选，所述去污剂为去污剂的水溶液，去污剂的质量浓度为3～10％。

作为优选，去污剂的质量浓度为5～8％。

本发明还提供了一种含铀放射性污染器件的去污方法，将含铀放射性污染器件在所述的铀放射性去污剂中进行浸泡即可。

作为优选，所述浸泡的温度为20～35℃，浸泡的时间为0.5～20h。

作为优选，所述含铀放射性污染器件的材质为金属、塑料、玻璃或陶瓷。

本发明还提供了一种使用所述的铀放射性去污剂所产生废液的处理方法，将使用铀放射性去污剂所产生废液和石灰混合进行中和反应，得到的滤渣和滤液进行过滤分离，滤渣堆积在尾矿库。

作为优选，混合后废液的pH值为8～12。

本发明的有益效果包括：

本发明的铀放射性去污剂成分简单，去污过程简便且对铀具有较高的去污率；去污率≥90％，其表面污染水平达到或接近无限制使用标准；本发明的铀放射性去污剂制备方法简便，成本低廉。

本发明的铀放射性去污剂对含铀放射性污染器件进行去污时只需浸泡即可，能够快速有效的去除含铀污染器件中的污染铀元素。同时，本发明的去污方法成本低廉，操作简单，适合现场推广应用。

附图说明

图1为实施例1～4和对比例1的铀放射性去污剂的α和β去污效果图；

图2为实施例1、实施例5、对比例2的不同浓度硫酸对272厂钢铁和765矿母液贮槽去污效果图；

图3为5％硫酸浸泡不同时间的去污效果图。

具体实施方式

本发明的铀放射性去污剂包含0.5～30份去污剂，优选为1～20份，进一步优选为2～15份，更优选为5～10份。

本发明中，所述去污剂为去污剂的水溶液，去污剂的质量浓度优选为3～10％，进一步优选为4～9％，更优选为5～8％。

本发明中，所述水优选为去离子水。

本发明中，铀放射性去污剂的制备方法为：将去污剂和水进行混合，得到铀放射性去污剂；所述混合优选在搅拌条件下进行。

本发明中，所述浸泡的温度优选为20～35℃，进一步优选为23～32℃，更优选为25～30℃；浸泡的时间优选为0.5～20h，进一步优选为1～18h，更优选为3～15h。

本发明中，所述含铀放射性污染器件的材质优选为金属、塑料、玻璃或陶瓷，优选为不锈钢金属。

本发明中，所述浸泡优选为铀放射性去污剂能够完全浸没含铀放射性污染器件。

本发明中，使用铀放射性去污剂所产生废液和石灰混合后废液的pH值优选为8～12，进一步优选为9～11，更优选为10。

现有技术中许多去污技术都要求工艺用水在使用后必须对其中的污染物进行处理，使用沉淀法从溶液中去除放射性核素，沉淀可以去除溶液中大部分的重金属。在所有沉淀过程中，沉淀物应当同放射性废物一样进行正确处置。本发明的铀放射性去污剂使用后所产生废液的处理方法为收集使用后的放射性去污剂废液，加入石灰进行中和沉淀，使pH值为8～12，此时铀完全沉淀，中和反应时加入足够多的石灰能够吸收所有的废水产生石灰碴，石灰碴堆放在尾矿库集中处置。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

用去离子水配置质量分数为5％的硫酸(硫酸的去离子水溶液)，将质量份为2份的硫酸和100份的去离子水混合均匀，得到铀放射性去污剂。

实施例2

将实施例1的硫酸改为硝酸，其他条件和实施例1相同。

实施例3

将实施例1的硫酸改为盐酸，其他条件和实施例1相同。

实施例4

将实施例1的硫酸改为超威强效洁厕灵，其他条件和实施例1相同。

实施例5

将实施例1硫酸的质量分数分别改为3％、7％、10％，其他条件和实施例1相同。

实施例6

将实施例1硫酸的份数分别改为5份、8份、12份，其他条件和实施例1相同。

对比例1

将实施例1的硫酸分别改为EDTA、柠檬酸、磷酸、草酸、碳酸钠、氢氧化钠、双氧水，其他条件和实施例1相同。

对比例2

将实施例1硫酸的质量分数分别改为1％、2％，其他条件和实施例1相同。

实验例1

对实施例1～4和对比例1的铀放射性去污剂的除铀效果进行测试，方法如下：

将765矿搅拌槽(含铀放射性污染不锈钢材料)分别完全浸没于实施例1～4和对比例1的铀放射性去污剂中，浸泡温度为30℃，浸泡时间为5h。

分别对上述765矿搅拌槽在去污前后进行表面污染测试，每个样品测5个点位，5个点位分别为765矿搅拌槽的四角和中间。按式1计算去污率，分别得出实施例和对比例中去污剂的去污效果。

式1中，DE为去污率，单位为％；A1为未扣除本底的污染样品表面污染值，单位为Bq/cm²；A2为未扣除本底的去污样品表面污染值，单位为Bq/cm²；A0为样品污染前本底值，单位为Bq/cm²。

实施例1～4和对比例1的铀放射性去污剂的α和β去污效果如图1所示。由图1可知，硫酸、硝酸、EDTA、盐酸、柠檬酸的α污染平均去除率分别为83.3％～94.4％、63.0％～83.7％、55.1％～77.1％、51.9％～78.8％、23.7％～78.7％，硫酸、硝酸、EDTA、盐酸、柠檬酸的β污染平均去除率分别为86.8％～95.4％、56.3％～86.8％、55.4％～82.3％、55.0％～82.9％、16.4％～79.3％，硫酸、硝酸、EDTA、盐酸、柠檬酸的α污染平均表面去污效率分别为90.3％、75.7％、70.3％、68.6％、51.4％，硫酸、硝酸、EDTA、盐酸、柠檬酸的β污染平均表面去污效率分别为91.2％、77.8％、67.4％、72.1％、51.1％。用5％硫酸去污后α表面污染水平达到无限制使用标准，用5％硫酸、5％硝酸和5％盐酸去污后β表面污染水平达到或接近无限制使用标准。

实验例2

采用实施例1、实施例5、对比例2的铀放射性去污剂在272厂尾矿库(710试验厂)进行现场实验，测试方法和去污率的计算公式和实验例1相同。

不同浓度硫酸对272厂钢铁去污试验结果如图2所示。由图2可知，5％硫酸、3％硫酸、10％硫酸、7％硫酸和1％硫酸对α的平均去污效率分别为97.91％、90.36％、87.22％、77.49％、60.62％，5％硫酸、3％硫酸、10％硫酸、7％硫酸和1％硫酸对β的平均去污效率分别为95.85％、96.12％、85.00％、69.48％、48.90％，去污效率为：5％硫酸＞3％硫酸＞10％硫酸＞7％硫酸＞1％硫酸。不同浓度硫酸去污后α表面污染水平均值均达到解控水平，用5％硫酸去污后β表面污染水平均值达到了解控水平。

实验例3

采用实施例1、实施例5、对比例2的铀放射性去污剂在765厂进行现场实验，测试方法和去污率的计算公式和实验例1相同。

不同浓度的硫酸对765矿母液贮槽去污试验效果如图2所示。由图2可知，5％硫酸、10％硫酸、2％硫酸和1％硫酸对α的平均去污效率分别为90.0％、88.8％、88.3％、78.0％，5％硫酸、10％硫酸、2％硫酸和1％硫酸对β的平均去污效率分别为90.2％、88.2％、90.1％、90.1％，去污效率为：5％硫酸＞10％硫酸＞2％硫酸＞1％硫酸。不同浓度硫酸去污后α表面污染水平均达到解控水平，但只有在采用5％硫酸去污后β表面污染水平才接近达到解控水平。

实验例4

选用3％硫酸和5％硫酸对272厂钢铁(710试验厂)浸泡不同时间进行去污试验，浸泡时间分别为1h、2h、3h、4h、6h和12h。测试方法和去污率的计算公式和实验例1相同。

3％硫酸和5％硫酸对272厂钢铁浸泡不同时间的去污试验结果表明，浸泡1h以上的去污效果变化不显著，但浸泡3～4h去污效果较佳。用3％硫酸浸泡1h、2h、3h、4h、6h和12h的α平均去污效率分别为84.1％、88.8％、83.4％、90.8％、92.1％、90.6％，只有浸泡6h和12h后的表面污染水平均值达到或接近达到无限制使用标准，这是因为其去污前的污染水平较低；用3％硫酸浸泡1h、2h、3h、4h、6h和12h的β平均去污效率分别为55.1％、54.7％、57.9％、51.4％、65.5％、61.4％，均未达到解控水平。用5％硫酸浸泡1h、2h、3h、4h、6h和12h的α平均去污效率分别为91.1％、93.7％、96.4％、95.7％、89.8％、96.5％，浸泡2h、3h、6h和12h后表面污染水平达到或接近无限制使用标准；用5％硫酸浸泡1h、2h、3h、4h、6h和12h的β平均去污效率分别为55.3％、60.6％、69.6％、67.1％、62.9％、51.5％，浸泡3h和6h后的表面污染水平达到或接近达到解控水平(5％硫酸浸泡不同时间的去污效果如图3所示)。

实验例4的表面去污试验产生的废水含有一定的有害物，需要进行处理。765矿和710试验厂产生的废水分别为60L和120L。每次试验产生的废水集中在塑料盆中，加入石灰中和搅拌，使去污剂废液的pH值达到11，此时铀能完全沉淀，中和时加入足够的石灰能够吸收所有的废水产生石灰碴，石灰碴就地堆放在765矿尾矿堆上(765矿试验厂)或运至272厂尾矿库(710试验厂)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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

1.一种铀放射性去污剂，其特征在于，包含如下质量份的组分：去污剂0.5～30份，水100份；

2.根据权利要求1所述的铀放射性去污剂，其特征在于，所述去污剂为2～20份。

3.根据权利要求1或2所述的铀放射性去污剂，其特征在于，所述去污剂为去污剂的水溶液，去污剂的质量浓度为3～10％。

4.根据权利要求1或2所述的铀放射性去污剂，其特征在于，去污剂的质量浓度为5～8％。

5.一种含铀放射性污染器件的去污方法，其特征在于，将含铀放射性污染器件在权利要求1～4任意一项所述的铀放射性去污剂中进行浸泡即可。

6.根据权利要求5所述的去污方法，其特征在于，所述浸泡的温度为20～35℃，浸泡的时间为0.5～20h。

7.根据权利要求5或6所述的去污方法，其特征在于，所述含铀放射性污染器件的材质为金属、塑料、玻璃或陶瓷。

8.使用权利要求1～4任意一项所述的铀放射性去污剂所产生废液的处理方法，其特征在于，将使用铀放射性去污剂所产生废液和石灰混合进行中和反应，得到的滤渣和滤液进行过滤分离，滤渣堆积在尾矿库。

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，混合后废液的pH值为8～12。