DE2242412A1

DE2242412A1 - Verfahren zum dekontaminieren von radioaktiven fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2242412A1
Application number: DE19722242412
Authority: DE
Inventors: Karel Peeters; Norbert Van De Voorde
Original assignee: Belgonucleaire SA
Current assignee: Belgonucleaire SA
Priority date: 1972-08-29
Filing date: 1972-08-29
Publication date: 1974-03-07

Description

t'Verfahren zum Dekontaminieren von radioaktiven Flüssigkeiten" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Extrahieren radioaktiver, insbesondere in Spurenmengen enthaltener Ionen aus einer konbaminierten Fltissigkeit.
Zs ist bekannt, radioaktive Flüssigkeiten mit Hilfe von Ionenaustauschern zu reinigen. Ionenaustauscher sind aber teuer, denn sie müssen regeneriert werden und das Regenerieren läßt weitere radioaktive Flüssigkeiten, nämlich Regenerierfiüssigkeiten entstehen.
Auch ein anderes bekanntes Verfahren, bei dem radioaktive Ionen chemisch ausgefällt werden, ist nachteilig. Bei diesem bekannten Verfahren muß der Niederschlag gefiltert und homogen mit heißem Bitumen gemischt werden. Dabei dampft das vorhandene Wasser aus und die verbleibende Masse wird in Stahltanks gelagert. Es ist nicht leicht, den beim Ausfällen erhaltenen Niederschlag zu filtern. Hierfür sind große Anlagen erforderlich oder der Niederschlag muß mit dem aufwendigen Gefriertrocknungsverfahren entwässert werden, damit er besser filterbar ist.
Die bekannten Verfahren haben darüber hinaus den Nachteil, daß sie nicht spezifisch für radioaktive Ionen ausgelegt sind. Ionenaustauscher können dazu tendieren, weitgehend durch solche Ionen gesättigt zu werden, die nicht extrahiert werden sollen, beispielsweise Na, Ca oder Mg. Es ist auch möglich, daß der ausgefällte Niederschlag weitgehend aus. Ionen besteht, welche nicht extrahiert werden sollen, während die zu extrahierenden Ionen in relativ großen Mengen in dem zu reinigenden Wasser verbleiben.
Die Aufgabe der erfindung besteht darin, ein neues Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welchns spezifisch für radioaktive Ionen ausgelegt ist und gleichzeitig die Kachteile der bekannten Verfahren zumindest weitgehend vermeidet.
Diese Aufhabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu reinigende Flüssirkeit mit einem gemischten Salz in Berührung gebracht wird, welches mindestens zwei von folgenden drei Substanzen enthält: ein Bariumsalz, ein Metallsulfid und ein Metallferrocyanid, Man kann ein solches Verfahren mit besonderem Vorteil zum Dekontarninieren von Regenerierflüssigkeit solcher Ionenaustauscher verwenden, die zum Dekontaminieren von radioaktiv verseuchtem Wasser dienen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders wirksam, wenn das gemischte Salz eine Mischung aus einem Bariumsalz und einem I4etallferrocyanid ist. Als Bariumsalz wird bevorzugt BaSO4 oder BaCO3 verwendet.
Als Metallferrocyanide kommen insbesondere Kupferferrocyanid, Nanganferrocyanid, Kobaltferrocyanid, Nickelferrocyanid und Zinkferrocyanid infrage.
Auch Ferrocyanide mit unterschiedlichen Metallionen sind verwendbar.
bs wurde eine Anzahl von Versuchen durchgeführt, bei denen das zu reinigende Testwasser eine Konzentration von 2-molarem NaCl und 0,05-molarem CaCl2 sowie Spuren von Cs, Sr, Ce, Ra, Co, Ru und Sb enthalt. 3 g Adsorbens wurden 1 1 Testwasser beigegeben und eine Stunde lang vor dem Filtern gemischt. Dabei wurden die aus der nachstehenden Tabelle ersichtlichen Werte für folgende gemischte Salze erzielt: a = 9% Cu2Fe(CN)6/91 % BaCO3 b = 9% Mn2Fe(CN)6/91 % BaCO3 c = 9% Ni2Fe(CN)6/91 % BaCO3 Q = 9 % Co2Fe(CN)6/91 % BaCO e = 9 % Zn2Fe(CN)6/91 % BaCO3 Die Herstellung der Adsorbentien erfolgt in allen Fällen analog aus Metallsulfaten, BaCl2,Na2CO3 und K4Fe(CN)6. Als Beispiel wird die Herstellung des Adsorbens a = 9% C;u2Fe (CN)6/91% BaCO3 beschrieben: Einerseits wird ein Volumenteil l-molares BaCl2 einem Volumenteil l-molarem Na2CO3 zugesetzt und ein homogenes Niederschlagen wird zu,elassen. Andererseits wird ein Volumenteil l-molares K4Be( CN)6 zwei Volumenteilen 0,1-molarem CuSO4 zugesetzt und homogenes Ausfällen zugelassen. Beide Niederschläge werden gemischt, gerührt und ohne Waschprozeß getrocknet. Diese Herstellung führt zu einem gemischten Adsorbens, das 91% BaCO3 mit einem molaren- Verhältnis Ba/Co3 von 1/1 und 9% Cu2Fe(CN)6 mit einem molaren Verhältnis Cu2/Fe(CN)6 von 1/1 enthält.
Das Adsorbens wird in einem Sulfatmedium mit einer Konzentration von 0,1 N Na2S04 verwendet.
Adsorbens Adsorbens Radioaktive Ionen a b c d e Cassium 99,6% 99,8% 99,5% 99.7% 53.0% radioaktive Strontium 96,7% 96,4% 96,3% 97,5% 96,2% Ionen Kobalt 95,3% 99,1% 91,2% 82,7% 72,0% #adsorbiert Ruthenium 96,0% 92,8% 97,5% 96,7% 97,0% Antimon 99,4% 99,4% 99,4% 99,3% 99,6% Die Versuche zeigen, däß gemischtes Salz mit Kupferferrocyanid gute Resultate liefert und daß sich mit einem gemischten Salz, welches Manganferrocyanid enthält, ebenso gute Ergebnisse erzielen lassen. Der Ausgangsstoff, aus dem Manganferrocyanid erzeugt wird, ist MnSO4,und Mangansulfat ist ebenso wie CuSO4 ein sehr billiges Produkt. Ein gemischtes Bariumsalz, welches Manganferrocyanid enthält, ist also zum einen aus Preisgründen besonders zweckmäßig, zum anderen deshalb, weil ein emischtes Bariumsalz mit Mananferrocyanid ebenso wie mit Kupferferrocyanid ein sehr gutes Adsorbens für die im allgemeinen in kontaminiertem Wasser' enthaltenrn radioaktiven Ionen ist.
Das gemischte Salz mit Zinkferrocyanid liefert zwar nicht gleichgute Werte wie Kupferferrocyanid bei der Adsorption von Caesium und Kobalt, es kann jedoch für die Adsorption von Strontium, Ruthenium und Antimon verwendet werden.
Kobalt- und Nickelsalze führen ebenfalls zu annehmbaren Ergebnissen, haben im Hinblick auf die gegenwärtigen Preise dieser Produkte zunächst jedoch mehr theoretische als praktische Bedeutung.
Der Ausdruck "Adsorption" umfaßt so, wie er in dieser Beschraibung verwendet wird, sämtliche Mittel und Verfahren, durch die ein Ion aus einer Lösung auf eine Substanz übertragen werden kann, die mit der Lösung in Berührung steht. Die Adsorption kann beispielsweise durch einfaches oder mehrfaches isotopisches Austauschen, durch die Bildung von Mischkristallen und besonders durch Ausfällen, gleichzeitig orfolgendes Ausfällen und nacheinander erfolgendes Ausfällen erzielt werden. - Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Extrahieren radioaktiver, insbesondere in Spurenmengen enthaltener Ionen aus einer kontaminierten Flüssigkeit, d a d u r c h g e Ic e n n z e i c h n e t daß die zu reinigende Flüssigkeit mit einem gemischten Salz in Berührung gebracht wird, welches mindestens zwei von folgenden drei Substanzen enthält: ein Bariumsalz, ein Netallsulfid und ein Netallferrocyanid.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e ts daß das gemischte Salz aus einem Bariumsalz und einem Netallferrocyanid besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Jletallferrocyanid Kupfarferrocyanid ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Metallferrocyanid Manganferrocyanid ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Metallferrocyanid Kobaltferrocyanid ist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Metallferrocyanid Nickelferrocyanid ist.
7. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g c k e n n -z e i c h n e t, daß das Metallferrocyanid Zinkferrocyanid ist.