CN1986904A - 一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法。该方法将待去污部件接电源阳极，去污部件接电源阴极，向去污装置内加入电解液后进行电解去污。所采用的电解液配方为质量百分比为3％～10％的HNO3，质量百分比为5％～20％的NaNO3，其余为水。电解时电流密度为0.1～0.6A/cm2，电解温度为20～50℃。本方法可广泛用于核设施金属表面放射性污染的电解去污，使核设施退役时产生的大量金属废物得以降级或再循环、再利用。

Description

一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法
技术领域
本发明涉及放射性污染材料表面去污的方法，具体地说涉及一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法。
背景技术
国外的电解去污技术早期曾广泛用于放射性去污。在电解去污过程中，高效、能为核设施接受的电解液对电解去污技术应用于核设施去污具有重要现实意义。随着核工业的发展和完善，绝大多数的电解液由于以下原因不能用于对放射性污染材料的电解去污：(1)配方中含有与核设施废液接收处理系统不相容的化学成分(如S，P，卤素，有机物等)，去污后废液处理困难；(2)去污时的金属腐蚀速率很低，去污时间长，不能实现快速高效去污，无法体现出电解去污的优势；(3)去污时温度要求过高，需要配备加热装置，使去污装置复杂化；(4)配方中常含有高浓度酸，对去污装置材料选择要求严格，去污成本高；(5)去污废液没有自净化功能，电解液寿命不长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使现有核设施接受、且去污能力强的去除金属表面放射性污染的电解去污方法。
本发明去除金属表面放射性污染的电解去污方法，将待去污部件接电源阳极，去污部件接电源阴极，向去污装置内加入电解液后进行电解去污，所采用的电解液配方为质量百分比为3％～10％的HNO3，质量百分比为5％～20％的NaNO3，其余为水。
如上所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，优选电解液配方为质量百分比为4％～8％的HNO3，质量百分比为8％～13％的NaNO3，其余为水。
如上所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，最优选电解液配方为质量百分比为5％的HNO3，质量百分比为10％的NaNO3，其余为水。
如上所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，电解过程中电流密度为0.1～0.6A/cm2，电解温度为20～50℃。
本发明去除金属表面放射性污染的电解去污方法，可广泛用于核设施金属表面放射性电解去污，使核设施退役时产生的大量金属废物得以降级或再循环、再利用，除此之外，由于该方法采用硝酸体系电解液还有以下优点：(1)电解液配方成分与现有核设施废液接收系统相容，无需专门的废液处理设施；(2)电解时金属腐蚀速率高达3μm/min，这是目前国内外核设施去污中所有的去污剂都无法比拟的，可用于其它去污剂无法做到的难点、热点的去污，实现快速、高效去污；(3)电解去污过程中可间断产生沉淀，电解液中的放射性随沉淀富集，从而达到电解液自净化的效果，实现再生而延长了电解液的使用寿命，还可减少二次废物的产生，实现废物最小化；(4)可在室温下去污，使用温度范围较宽，不受环境温度影响，去污时不需加热，从而简化去污装置，便于去污操作。
具体实施方式
去污方法：
待去污部件接电源阳极，去污部件接电源阴极，使电解液充满阴阳极空间，电解液配方为质量百分比为3％～10％的HNO3，质量百分比为5％～20％的NaNO3，其余为去离子水。电解去污过程中，电流密度为0.1～0.6A/cm2，电解温度为20～50℃。通过阳极金属表面的电解溶解，使附着在金属表面的放射性污染物随金属表面薄层的溶解进入电解液中，从而达到去除放射性污染的目的。去污装置可以是一般的槽式电解去污装置，也可以是就地式电解去污装置。
废液处理方式：
电解液去污废液与现有核设施废液接收系统相容，无需专门的废液处理设施，可中和后排入核设施废液处理系统或直接排入核设施废液处理系统。
实施例1
某污染样品α表面污染为2.07×105cpm，β表面污染为1.58×104cpm，γ污染计量率为1.67×103cpm。采用的去污装置可以是一般的槽式电解去污装置，也可以是就地式电解去污装置。
将污染样品作为阳极接电源正极，阴极接电源负极，将电解液充满阴阳极之间，电解液配方为质量百分比为5％的HNO3，质量百分比为10％的NaNO3，其余为水。电解温度为室温，电流密度为0.6A/cm2，电解15min后，污染样品的α、β表面污染测量值均接近本底，去污因子分别为α：2.59×105，β：1.32×104，γ：213。
实施例2
某污染样品α表面污染为1.61×104cpm，β表面污染为1.54×104cpm，γ污染计量率为29cpm。去污装置可以是一般的槽式电解去污装置，也可以是就地式电解去污装置。
将污染样品作为阳极接电源正极，阴极接电源负极，电解液配方为质量百分比为4％的HNO3，质量百分比为5％的NaNO3，其余为水。电解温度20℃，电流密度为0.3A/cm2，电解20min后，污染样品的α、β表面污染测量值及γ污染计量率均为本底值。
实施例3
某污染样品α表面污染为2.86×105cpm，β表面污染为1.11×104cpm，γ污染计量率为413cpm。采用的去污装置可以是一般的槽式电解去污装置，也可以是就地式电解去污装置。
将污染样品作为阳极接电源正极，阴极接电源负极，使用电解液配方为质量百分比为4％的HNO3，质量百分比为10％的NaNO3，其余为水，将电解液充满阴阳极之间，电解温度为30℃，电流密度为0.6A/cm2，电解20min后，污染样品的α表面污染测量值接近本底，γ污染计量率为本底值，去污因子分别为α：1.22×104，β：455。
实施例4
某污染样品α表面污染为1.05×104cpm，β表面污染为1.25×106cpm，γ污染计量率为1.81×104cpm。采用的去污装置可以是一般的槽式电解去污装置，也可以是就地式电解去污装置。
将污染样品作为阳极接电源正极，阴极接电源负极，使用电解液配方为质量百分比为10％的HNO3，质量百分比为15％的NaNO3，其余为水，1将电解液充满阴阳极之间，电解温度为40℃，电流密度为0.6A/cm2，电解30min后，污染样品的α、β表面污染测量值均接近本底，，γ污染计量率为本底值，去污因子分别为α：5.02×103，β：6.46×104。

Claims (4)

1.一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法，将待去污部件接电源阳极，去污部件接电源阴极，向去污装置内加入电解液后进行电解去污，其特征在于：所采用的电解液配方为质量百分比为3％～10％的HNO3，质量百分比为5％～20％的NaNO3，其余为水。
2.根据权利要求1所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，其特征在于：电解液配方为质量百分比为4％～8％的HNO3，质量百分比为8％～13％的NaNO3，其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，其特征在于：电解液配方为质量百分比为5％的HNO3，质量百分比为10％的NaNO3，其余为水。
4.根据权利要求1或2所述的去除金属表面放射性污染的电解去污方法，其特征在于：电解过程中，电流密度为0.1～0.6A/cm2，电解温度为20～50℃。
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