CS205844B1 - Způsob úpravy regenerátu, získaného po regeneraci měniče kationtů nasyceného radiem - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu úpravy regenerátu, získaného po regeneraci měniče kationtů nasyceného radiem.

Při čištění vod od radia, odpadajících zejména při těžbě a zpracování radioaktivních surovin, pomocí měničů kationtů se tyto po skončení sorpční operace regenerují, a to zejména roztokem chloridu sodného, Při regeneraci se spolu š radiem desorbují především kationty vápenaté a horečnaté, které se v průběhu sorpce na měniči kationtů .rovněž zachycují.

Nejčastěji dosud používané sorbehty jsou silně kyselé měniče kationtů styren-divinylbenzenového typu.

Měniče kationtů současně s radiem sorbují i ostatní přítomné kationty, a to úměrně ku své koncentraci a afinitě k ionexu. Především se sorbují vápník a hořčík, a to V takové míře, že po skončení sorpční operace je ionex prakticky v Ca²⁺ + Mg²⁺ formě proto, že koncentrace radla v čištěné vodě je výrazně nižší, okolo 10^_12M, ve srovnání s koncentrací vápníku a hořčíku', která se pohybuje okolo 10~³M. Katex, obsahující radium, se zpravidla regeneruje koncentrovaným roztokem chloridu sodného o koncentraci cca 4 M NaCl.

Regenerát, obsahující desorbované kationty, se dekontaminuje od radia a poté se vypouští. Jako regenerační roztok je znám rovněž chlorid vápenatý o koncentraci cca 1 M. Tento roztok je sice relativně účinnějším činidlem pro desořpci stopových množství radia z katexu než chlorid sodný, avšak z ekonomického hlediska a i proto, že Ca²⁺ — forma katexu je méně účinná pro sorpci radia, je činidlem méně vhodným. Použití koncentrovaného roztoku chloridu sodného je spojeno s některými těžkostmi, a to, nutnost vypouštět značná množství koncentrovaných roztoků do vodoteče. Významná je i ekonomická nevýhodnost, související s náklady na regenerační operaci a likvidaci eluátu.

Uvedené nedostatky řeší způsob úpravy kationtů nasyceného radiem s použitím sekaotiontů nasyceného radiem s použitím selektivních sorbentů nebo postupů spolusrážení radia podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se regenerát obsahující soli alkalických kovů alkalických zemin, jako jsou chloridy a dusičnany, o koncentraci 0,001 M ,až 6 M a obsahující rovněž kationty desorbované z kationtů, zvláště pak kationty vápenaté, hořečnaté a radnaté, opakovaně zbavuje radia, načež se doplňují ztráty kationtů alkalických kovů a alkalických zemin a regenerát se opakovaně recykluje zpšt k regeneraci měniče kationtů.

U regenerátu je možná úprava koncentrace vodíkových iontů minerální kyselinou, výhodně pak kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu koncentrace 0,001 až 1 M.

Podle dalšího provedení se recyklace regenerátu při výchozím složení regeneračního činidla v rozmezí 3,5 až 4,5 M NaCl opa2 05844 kovaně provádí až do dosažení stacionárního stavu regeneračního procesu a složení recyklovaného regenerátu je v rozmezí 2,8 až 3,6 M NaCl +0,35 až 0,45 (CaCl₂+MgCl₂).

Předností vynálezu je zejména ťo, že radium lze účinně desorbovát z katexu nejen roztokem chloridu vápenatého, nebo koncentrovaným okyseleným roztokem chloridu sodného, ale i směsnými roztoky chloridu sodného a chloridu vápenatého, resp, chloridu sodného, chloridu vápenatého a chloridu hořečnatého.

Směsné roztoky, pokud nepřekročí koncentrace Ca²⁺ katlontů, resp. Ca²⁺ + Mg²⁺ katlontů v regenerovaném katexu hodnotu cca 0,5 jeho celkové kapacity, jsou relativně lepšími roztoky k regeneraci, než samotné roztoky chloridu vápenatého, neboť sorpčnívlastnosti regenerovaného katexu pro radium jsou výhodnější.

Radium je možné z regenerátu odstranit s dostatečnou účinností, aniž by se významněji narušilo složení regenerátu, například s použitím vhodných selektivních sorbentů radia nebo aplikací postupů, využívajících spolusrážení radia s některými málo rozpustnými sloučeninami.

Regenerátor zbavený radia lze prakticky kvantitativně vracet k regeneraci katexu a před dalším použitím je vhodné pouze upravit jeho kyselost dodáním minerální kyseliny a doplnit ztráty regenerátu přidáním původního regeneračního roztoku chloridu sodného.

Vynález je blíže objasněn v následujícím příkladu jeho použití.

, Příklad

Sorbent, silně kyselý katex, se umístí v zařízení kolonového typu a kontaktuje se s čištěnou ceriomanskou vodou. Po překročení povolené průnikové koncentrace radia v čištěné vodě se sorbent regeneruje 4M roztokem chloridu sodného ^okyseleným kyselinou chlorovodíkovou na pH~l, a to cca 6 až 10 óbjemy na objem sorbentu. Regenerát se zbaví radla sorpcí na sorbentu na bázi aktivovaného síranu barnatého a polyakrylonitrilu, a vede do zásobní nádrže regeneračního činidla. Zde se, upraví kyselost a přidáním vody a chloridu sodného se vyrovnají ztráty, ke kterým došlo v průběhu jednotlivých dílčích operací. Tím je dokončena úprava regenerátu a lze jej použít opět k regeneraci. Pokud jsou ztráty regenerátu přibližně 1 objem na objem sorbentu, potom ve stacionárním stavu se získá regenerační činidlo přibližně optimálního složení, tj. v rozmezí 3,2 až 3,4M NaCl + 0,4 až 0,3M CaCl₂. Stacionárního stavu se dosáhne po 10 až 14 sorpčně-regeneračních cyklech.

Způsobem regenerace podle vynálezu se dosáhne vyšší efektivnosti celého čisticího procesu, tj. snížení spotřeby regeneračního činidla, snížení nákladů na regenerační činidlo při zachování nebo i zlepšení účinnosti primární sorpce radia z čištěných vod, snížení nákladů na likvidaci regenerátu a snížení investičních nákladů, v důsledku potřeby menšího počtu nádrží na regenerát u nově budovaných čisticích zařízení.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob úpravy regenerátu získaného po regeneraci měniče katlontů nasyceného radiem s použitím selektivních sorbentů nebo postupů spolusrážení radia vyznačený tím, že se regenerát obsahující sole alkalických kovů a kovů alkalických zemin, jako jsou chloridy a dušičnaný, o koncentraci 0,001 M až 6 M a obsahující rovněž kationty desorbované z měniče . katlontů, zvláště pak kationty vápenaté, hořečnaté a radnaté, opakovaně zbavuje radia, načež se doplňují ztráty kationtů alkalických kovů a alkalických zemin a regenerát se opakovaně recykluje zpět k regeneraci měniče kationtů.

2. Způsob úpravy regenerátu podle bodu i, vyznačující se tím, že se u regenerátu upravuje koncentrace vodíkových iontů minerální kyselinou, výhodně kyselinou chlorovodíkovou na hodnotu koncentrace 0,001 M až 1 M.

3. Způsob úpravy regenerátu podle hodů 1 a 2 vyznačující se tím, že se recyklace regenerátu při výchozím složení regeneračního činidla v rozmezí 3,5 až 4,5 M NaCl opakovaně provádí až do dosažení stacionárního⁷ stavu regeneračního procesu a složení recyklovaného regenerátu je ' v rozmezí 2,8 až 3,6 M NaCl + 0,35 až 0,45 M (CaCl₂ + MgCl₂).