CN1945120A - 废钠、钾及钠钾合金的销毁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，皆在提供了一种安全可靠，无污染，节省开支的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法。该方法包括将废钠、钾及钠钾合金引燃、燃烧、后处理等步骤，所述引燃、燃烧、后处理的同时进行钠气溶胶清除；所述的后处理工艺是燃烧停止后间断性地开启水雾喷淋系统，直至无爆炸声为止；然后再间断性地开启水柱喷淋系统，并加入弱酸中和溶液至中性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于工业残渣和废料固体燃烧的领域，特别涉及一种废钠、钾及钠钾合金的销毁方法。
背景技术
钠是一种非常活泼的金属元素，极易在空气中燃烧，有很大的火险性，同时它又具有非常活泼的化学性质，钠与水接触即可发生剧烈的钠水反应，产生氢气，氢气在空气中达到一定比例就会爆炸，因此应当将钠回路及钠设备中排出的钠、钾及钠钾合金等进行妥善处理，以确保人员的生命和国家财产的安全。目前国外销毁废钠、钾及钠钾合金的方法比较多，分为以下几种：(1)燃烧法，该方法一次最多能处理50磅废钠、钾及钠钾合金；2)水下处理法，要求建立一个特殊的处理系统，将废钠、钾及钠钾合金加热熔化后引流并喷射到10英尺深处的水下进行处理，该系统有每小时处理5000磅废钠和钠钾合金的能力，但是对场所和设备要求很高；(3)引爆法，在水表面采用罐子装上废钠用雷管引燃爆炸使之破裂；(4)水柱喷射法，将少量废钠、钾及钠钾合金装在合适的容器中，采用喷射水柱的方法销毁废钠、钾及钠钾合金；(5)蒸汽法，采用蒸汽对废钠、钾及钠钾合金进行处理，该方法需要建立锅炉系统，造价较高。无论采用以上哪一种方法，这些操作都容易发生爆炸，涉及到人身安全。
国内对废钠处理没有相关的报道，我国快堆钠工艺室在处理少量废钠、钾及钠钾合金时采用软管喷射水流的方式进行。通常，工作人员将盛有废钠容器置于开阔的地方，然后从屏蔽墙等后面远距离用水喷射废钠、钾及钠钾合金。该方式简单、经济、快速。但是每次处理的量相对比较少，一般在1kg以下。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种安全可靠，无污染，节省开支的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
该方法包括将废钠、钾及钠钾合金引燃、燃烧、后处理等步骤，所述引燃、燃烧、后处理的同时进行钠气溶胶清除；所述的后处理工艺是燃烧停止后间断性地开启水雾喷淋系统，直至无爆炸声为止；然后再间断性地开启水柱喷淋系统，并加入弱酸中和溶液至中性。
为了保证处理过程的安全，选用合适的水雾喷淋系统极为重要。本技术方案中所选用的水雾喷淋系统是：所喷撒的水雾粒径不大于0.3毫米，出水量为20～50L/min，喷水强度为2～11L/min·m2。
与现有技术相比，本发明的优点是：该方法由于燃烧后采用了水雾喷淋系统进行处理，所喷撒的水雾粒径不大于0.3毫米，水雾喷淋系统的出水量为20～50L/min，喷水强度为2～11L/min·m2，从而控制了钠水反应的速度，大大降低了废钠销毁过程中由于钠水反应而发生爆炸的可能性，同时，由于降低了反应的速度，进而使废钠的次处理量增加。由于钠水反应发生爆炸的可能性降低到了最低，因此就不必要选择非常空旷的地方来建造专门的废钠销毁厂房，只需要对现有厂房进行适当的改造，使之能够具备实体隔离的功能，从而大大节省了废钠销毁的开支。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步的描述。
实施例1
本实施例需要处理的废钠是钠回路及钠装置中排除的大量废钠及小部分钾、钠钾合金。实验室设有仪控室和燃烧室等，仪控室与燃烧室相邻的墙上设计了窥视窗，通过窥视窗能够实时观察废钠处理间的状态。
具体的销毁工艺如下。
首先打开实验室的通风除尘装置，对钠将要燃烧过程中产生的钠气溶胶进行过滤，从而使其排放到大气中去钠气溶胶的浓度为最低，以避免对环境及人员的危害。将废钠在电加热盘上加热到100～120℃之间，引流到燃烧盘中，然后将少量的煤油倒入燃烧盘，然后用浸泡过煤油的棉纱点燃置于燃烧盘内，引燃煤油，通过窥视窗首先观察到的是煤油燃烧的现象：明亮的火焰伴随浓浓的黑烟。大约半个小时后，黑烟慢慢消散，并伴随少量白烟出现，此时用数字温度计测量钠池温度，一般在200℃以上，钠池表面是一层钠的氧化物膜，用长杆工具将钠池表面的氧化物膜搅动，立即冒出浓浓的白烟，钠池呈现黄色火焰，火焰高度很低。燃烧室内能见度瞬间降低到0。此时，仅能通过窥视窗观察到在燃烧盘的位置出现黄色的一片，其它地方能见度为0。大约两个小时后，能观察到燃烧室内能见度慢慢恢复，燃烧盘处黄色火焰消失。此时可由操作人员用长杆工具将钠池表面厚厚的氧化物搅动，使钠池深层的钠继续燃烧，燃烧室内立即回复到钠燃烧时的状态。如此反复几次，直到操作人员用长杆工具搅动钠池时，无明显钠燃烧的现象为止。确认燃烧室和操作室处于安全状态时，操作人员每间断30秒，开启水雾粒径0.1毫米，出水量为20L/min，喷水强度为2L/(min·m2)，距燃烧盘0.5米的水雾喷淋系统30秒。操作人员能听到钠水反应时所发出的剧烈爆炸声，如此反复操作数次，开启水雾喷淋系统的时间由30s～60s逐渐加长，直至钠水反应的爆炸声非常弱为止。此时同水雾喷淋系统操作，开启水柱喷淋系统30s，操作人员又能听到钠水反应时所发出的剧烈爆炸声，如此反复操作数次，开启水柱喷淋系统的时间由30s～60s逐渐加长，直至钠水反应的爆炸声非常弱为止。确认所有危险因素均被消除，此时操作人员进入燃烧室，并用长杆工具对燃烧盘内的溶液进行搅动。然后开启燃烧盘上溶液的排放阀，将燃烧盘内的溶液排尽，并关闭排放阀。
在对燃烧盘的冲洗过程中，不断的加入稀盐酸稀释溶液，当废液池的溶液呈中性时，燃烧盘也已经被冲洗干净。
实施例2
本实施例同实施1，其不同之处在于，本实施例操作人员每间断60秒开启的水雾喷淋系统的水雾粒径为0.3毫米，出水量为50L/min，喷水强度为11L/min·m2，距燃烧盘1m的喷头60秒。
实施例3
本实施例同实施1，其不同之处在于，本实施例操作人员每间断45秒开启的水雾喷淋系统的水雾粒径为0.2毫米，出水量为40L/min，喷水强度为6L/min·m2，距燃烧盘0.75m的喷头45秒。
Claims (6)
1.一种废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，包括将废钠、钾及钠钾合金引燃、燃烧、后处理等步骤，其特征在于，所述引燃、燃烧、后处理的同时进行钠气溶胶清除；所述的后处理工艺是燃烧停止后间断性地开启水雾喷淋系统，直至无爆炸声为止；然后再间断性地开启水柱喷淋系统，并加入弱酸中和溶液至中性。
2.根据权利要求1所述的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，其特征在于，所述的水雾喷淋系统的水雾粒径不大于0.3毫米。
3.根据权利要求1所述的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，其特征在于，所述的水雾喷淋系统出水量为20～50L/min，喷水强度为2～11L/min·m2。
4.根据权利要求1或2或3所述的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，其特征在于，所述的水雾喷淋系统的喷头与燃烧盘的距离为0.5～1米。
5.根据权利要求1所述的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，其特征在于，所述的间断性地开启水雾喷淋系统、水柱喷淋系统是指每次喷淋时间为30～60秒，间隔时间为30～60秒。
6.根据权利要求1所述的废钠、钾及钠钾合金的销毁方法，其特征在于，所述的弱酸为稀盐酸。
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