FR2601256A1 - Procede pour traiter un dechet liquide de decontamination electrolytique. - Google Patents
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Abstract
A)PROCEDE POUR TRAITER UN DECHET LIQUIDE DE DECONTAMINATION ELECTROLYTIQUE. B)PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A AMENER CE DECHET LIQUIDE DE DECONTAMINATION ELECTROLYTIQUE PRODUIT PENDANT LA DECONTAMINATION ELECTROLYTIQUE D'UN DECHET METALLIQUE RADIOACTIF, EN CONTACT AVEC DE L'EAU PURE, AVEC INTERPOSITION D'UNE MEMBRANE D'ECHANGE D'ANIONS12, POUR EFFECTUER UNE DIALYSE DE DIFFUSION. C)L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR TRAITER UN DECHET LIQUIDE DE DECONTAMINATION ELECTROLYTIQUE.
Description
Procédé pour traiter un déchet liquide de décontamination
électrolytique ".
électrolytique ".
L'invention concerne un procédé pour traiter un électrolyte détérioré obtenu en effectuant la décontaminailentrolytique d'un déchet métallique radioactif, et plus particulièrement un procédé pour récupérer un déchet d'électrolyte détérioré et pour faciliter la diminution de volume du matériau radioactif.
Un matériau radioactif produit dans une centrale atomique ou autre, comme par exemple un matériau radioactif produit lors des travaux d'inspection périodique et de réparation de la centrale atomique, contient des déchets métalliques contaminés par radioactivité, et la quantité des déchets métalliques contaminés est relativement importante.
A l'heure actuelle, les déchets con taminés sont ensuite stockés tels quels sans traitement supplémentaire, ou, en variante, débités en particules de taille convenable et stockés dans des bidons. Dans le futur, le nombre des centrales atomiques augmentera et leur période de fonctionnement sera prolongée, de sorte qie les quantités de ces déchets tendront à augmenter. Par suite, il est essentiel et nécessaire de réduire le volume de ces déchets par un certain traitement.
Comme moyen pour réduire le volume des déchets métalliques, il peut être envisagé (1) de former des déchets propres et (2) de réutiliser les déchets. Pour mettre en oeuvre ces moyens, il faut, d'une certaine manière, effectuer la décontamination des substances radioactives présentes à la surface du métal. Il existe pour cela un processus de décontamination (appelé après processus de décontamination électrolytique) dans lequel le nettoyage électrolytique est effectué dans une solution acide concentrée. Ce processus est excellent pour obtenir un effet de décontamination élevé et un temps de décontamination très court.
Cependant, dans ce processus de décontamination, la surface du matériau à décontaminer est dissoute dans l'électrolyte utilisé, de sorte que les ions métalliques radioactifs et autres ions métalliques de la matrice s'accumulent dans celle-ci Par suite, l'électrolyte doit être renouvelé à intervalles convenables pour éviter le rayonnement de radioactivité et pour maintenir le rendement du courant électrique, ce qui augmente malencontreusement le volume des déchets liquides.
Par suite, dans le domaine de la décontamination, il faut prendre suffisamment en considération le fait que I'électrolyte contenant la substance radioactive doit être traité rationnellement.
Il est utilisé, le plus souvent, comme électrolyte des acides forts (comme, par exemple, l'acide phosphorique et l'acide sulfurique), et ces types d'électrolytes sont difficiles à manipuler. Pour cette raison, l'électrolyte détérioré a, par exemple, jusqu'ici été neutralisé, puis solidifié dans du ciment ou de l'asphalte.
Cependant, ce procédé présente l'inconvénient que tout l'électrolyte constitue un déchet secondaire et que, comme il est utilisé de grandes quantités d'agents alcalins pour sa neutralisation, le volume des déchets augmente, de sorte que la réduction de volume du métal contaminé n'a plus de sens.
Ainsi, une grande variété de procédés ont été tentés pour traiter les déchets électrolytiques, mais les principaux sont le procédé par résine d'échange d'ions et le procédé par extraction.
Le procédé par résine d'échange d'ions, comme indiqué en figure 5, utilise la différence de caractéristiques d'absorption entre un sel métallique d'une résine d'échange d'anions telle que Ni3 (P04)2 ou
Co3(S04)2 et un acide tel que H3P04, de façon que le sel métallique et l'acide se séparent l'un de l'autre.Concretement, en figure 5, une solution de réserve (mélange de
H3P04, Ni3(P04)2 et Co3(P04)2 et autres) contenus dans un réservoir de solution de réserve 51, et de l'eau contenue dans un réservoir d'eau 52, sont envoyés alternativement dans une tour à résine 57 (une résine d'échange d'anions est utilisée comme résine d'échange d'ions). Ensuite, l'adsorption et la désorption sont effectuées de façon répétitive dans la tour 57 pour récupérer l'acide phosphorique dans un réservoir d'acide phosphorique de récupéra tion 53, et Ni3(P04)2 et Co Co3(P04)2 dans un réservoir de déchets 54. Les références 55 et 56 désignent des pompes.
Co3(S04)2 et un acide tel que H3P04, de façon que le sel métallique et l'acide se séparent l'un de l'autre.Concretement, en figure 5, une solution de réserve (mélange de
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Le procédé d'extraction ci-dessus, comme indiqué en figure 6, consiste à adsorber un acide tel que de l'acide phosphorique par un solvant tel que du méthyl isobutyl ketone pour en séparer les métaux tels que Ni et Co. Concrètement, en figure 6, une solution de réserve (mélange de H3P04, Ni, Co et analogues) contenue dans un réservoir de solution de réserve 58, et un solvant (méthyl isobutyl ketone) contenu dans un réservoir de solvant 59, sont envoyés dans un réservoir d'extraction 61 dans lequel H3P04 est ensuite extrait du solvant pour séparer ainsi les ions métalliques (Ni2+, Co 2+ et analogues) de H3P04. La solution de solvant et de H3P04 extraite dans le réservoir d'extraction, est séparée dans le solvant, et un mélange de H3P04 et d'eau est séparé dans un épurateur 62.Le solvant séparé est envoyé vers le réservoir de solvant 59 pour être réutilisé, et le mélange de
H3P04 et d'eau est envoyé à un évaporateur 63 dans lequel
H3P04 est ensuite concentré Jusqu'à un niveau prédéterminé pour être ensuite récupéré dans un réservoir de récupération d'acide phosphorique 60. Les références 64, 65 et 66 désignent des pompes.
H3P04 et d'eau est envoyé à un évaporateur 63 dans lequel
H3P04 est ensuite concentré Jusqu'à un niveau prédéterminé pour être ensuite récupéré dans un réservoir de récupération d'acide phosphorique 60. Les références 64, 65 et 66 désignent des pompes.
Dans le procédé ci-dessus de traitement par régénération du liquide de déchet de décontamination électrolytique, les inconvénients du procédé par résine d'échange-d'ions sont que la récupération de l'acide est de l'ordre de 40 à 50 %, que le rapport d'extraction des ions métalliques est faible et descend jusqu a environ 70 %, et qu'il faut utiliser un appareil de grandes dimensions.
D'autre part, les inconvénients du procédé d'extraction sont que la récupération est faible et descend jusqu'à environ 50 %, que l'appareil utilisé est compliqué, et qu'il faut utiliser une grande quantité de solvant nocif.
L'invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus en créant un procédé de traitement d'un électrolyte de déchet détérioré produit au cours de la décontamination électrolytique. Dans le procédé selon l'invention, la quantité de déchet secondaire produite peut être réduite, et l'on peut récupérer et réutiliser efficacement l'électrolyte très cher utilisé.
A cet effet, l'invention concerne un procédé pour traiter un déchet liquide de décontamination électrolytique, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à amener ce déchet liquide de décontamination électrolytique produit pendant la décontamination électrolytique d'un déchet métallique radioactif, en contact avec de l'eau pure, avec interposition d'une membrane d'échange d'ions, pour effectuer une dialyse de diffusion.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, eelle-ci concerne un procédé pour traiter un déchet liquide de décontamination électrolytique, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un réservoir de dialyse de diffusion comportant une membrane d'échange d'anions pour effectuer le traitement de régénération du déchet liquide de décontamination après la décontamination électrolytique d'un déchet métallique radioactif, et à faire passer un courant alternatif dans ce réservoir de dialyse de diffusion.
La récupération de l'électrolyte détérioré signifie que les ions métalliques (ions de fer, de chrome, de nickel et autres) dissous dans l'électrolyte (acide phosphorique, acide sulfurique ou autres) sont séparés et extraits de cet électrolyte 'qu'on peut ensuite réutiliser.
La séparation des ions métalliques peut être effectuée de la manière suivante : on fait tout d'abord circuler à contre courant dans l'eau l'électrolyte contenant les ions métalliques, avec interposition de la membrane de résine d'échange d'anions, de façon que les éléments d'acide (SO4-, PO43- et analogue) présents dans l'électrolyte soient transférés du côté de l'eau qui les traverse, grâce à une différence de concentration, pour récupérer ainsi les acides contenus sous forme de solution acide. Au contraire, les ions métalliques ne sont pas transférés dans l'eau et restent dans la solution initiale, ce qui permet d'en séparer les ions métalliques.
Selon le procédé caractéristique de l'invention, la récupération de la solution d'acide (acide phosphorique, acide sulfurique ou analogue) est élevée, et le rapport d'extraction des ions métalliques est également élevé. De plus, la neutralisation ou tout autre traitement des ions métalliques séparés peut etre fait facilement, car la quantité d'éléments acides est extrêmement faible. En outre, ce traitement de neutralisation ne nécessite qu'une puissance (énergie) d'entrainement extrêmement faible.
De plus, selon l'invention dans le traitement de récipération de l'électrolyte détérioré produit par décontamination électrolytique des déchets métalliques radioactifs, il est utilisé un réservoir de dialyse de diffusion comportant une membrane d'échange d'anions.
Dans le réservoir de dialyse de diffusion, l'électrolyte détérioré est amené en contact avec de l'eau pure, avec interposition de la membrane d'échange d'anions, et l'on fait circuler un courant alternatif dans le réservoir de dialyse de diffusion pour obtenir ainsi un meilleur effet.
Plus précisément, une autre caractéristique de nouveauté de l'invention est que le réservoir de dialyse de diffusion comportant la membrane d'échange d'anions, est utilisé dans le procédé de récupération de l'électrolyte détérioré produit pendant le traitement de décontamination électrolytique des déchets métalliques radioactifs, et qu'on laisse le courant alternatif ci-rculer entre les extrémités opposées du réservoir de dialyse de diffusion. Selon cette forme de réalisation de l'invention, on fait circuler à contre courant dans l'eau électro- lyte contenant les ions métalliques, avec interposition de la membrane de résine d'échange d'anions, pour permettre le transfert des éléments d'acide du côté de l'eau qui les traverse, en les récupérant ainsi en solution acide.
Au contraire, les ions métalliques ne peuvent traverser la membrane et restent dans le liquide initial. A ce moment, si l'on fait circuler le courant alternatif entre les extrémités du réservoir de dialyse de diffusion, il est possible d'éviter le phénomène d'entartrage de la membrane et augmenter ainsi la concentration de l'acide récupéré.
L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins joints dans lesquels
- la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant une première forme de réalisation de l'invention
- la figure 2 est un schéma foncti9n- nel représentant une autre forme de réalisation de l'in- vention
- les figures 3 et 4 sont des graphiques représentant chacun la relation entre le temps de circulation du courant et la récupération d'acide (%) dans lequel est utilisé le procédé correspondant à la forme de réalisation de la figure 2, la figure 4 représentant le cas dans lequel est utilisé du courant alternatif et la figure 4 représentant le cas dans lequel il n'est pas utilisé de courant alternatif ;;
- la figure 5 est une vue explicative d'un processus de traitement correspondant à un procédé classique par résine d'échange d'ions ; et
- la figure 6 est une vue explicative d'un processus de traitement correspondant à un procédé classique par extraction.
- la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant une première forme de réalisation de l'invention
- la figure 2 est un schéma foncti9n- nel représentant une autre forme de réalisation de l'in- vention
- les figures 3 et 4 sont des graphiques représentant chacun la relation entre le temps de circulation du courant et la récupération d'acide (%) dans lequel est utilisé le procédé correspondant à la forme de réalisation de la figure 2, la figure 4 représentant le cas dans lequel est utilisé du courant alternatif et la figure 4 représentant le cas dans lequel il n'est pas utilisé de courant alternatif ;;
- la figure 5 est une vue explicative d'un processus de traitement correspondant à un procédé classique par résine d'échange d'ions ; et
- la figure 6 est une vue explicative d'un processus de traitement correspondant à un procédé classique par extraction.
L'invention sera maintenant décrite en détails en se référant à la figure 1.
Dans un réservoir de décontamination électrolytique 1, un déchet métallique radioactif 2 est décontaminé par nettoyage électrolytique. Pendant ce temps, le déchet métallique radioactif 2 est utilisé en anode venant en face d'une cathode 3. Un électrolyte contenu dans le réservoir de décontamination électrolytique 1 est mis en circulation dans une conduite de circulation 5 munie d'un filtre 4, par une pompe P1. Le filtre 4 est utilisé pour retirer les poussières et les oxydes contenus dans le déchet métallique radioactif 2.
Lorsque la concentration d'ions métalliques a atteint un certain niveau dans l'électrolyte 2, l'électrolyte détérioré est envoyé par une conduite 6 dans un réservoir d'électrolyte détérioré 7, grâce au fonctionnement de soupapes V1 et V2, puis stocké provisoirement dans ce réservoir. Cet électrolyte détérioré est ensuite envoyé par une conduite 8 vers un réservoir de mesure 9, grâce à une pompe P2. Une quantité prédéterminée d'électrolyte détérioré est ensuite envoyée, sous forme de débit ascendant partant du réservoir de mesure 9 et passant par une conduite 10, dans une chambre 13 cloisonnée par une membrane de dialyse 12 placée dans un réservoir de dialyse 11.
D'autre part, de l'eau est envoyée par une conduite 16 -dans un réservoir de mesure 17, par une pompe P3, et une quantité d'eau prédéterminée est envoyée, sous forme de débit descendant, dans une autre chambre 14 du réservoir de dialyse 11.
Les réservoirs de mesure 9 et 17 indiqués ci-dessus sont équipés respectivement de conduites de débordement 18 et 19 de manière à maintenir constamment un certain niveau de liquide.
Dans le réservoir de dialyse 11 est placée la membrane de résine d'échange d'anions 12 dont la constitution permet le passage des ions pendant le contre courant des deux types de liquides ci-dessus séparés par la membrane. Par suite, les ions métalliques s'accumulent dans le réservoir de dialyse 22 par une conduite 20, et une solution acide est récupérée dans un réservoir de récupération d'acide 23 par une conduite 23.
Le liquide reçu dans le réservoir de récupération d'acide 23 est renvoyé vers le réservoir de décontamination électrolytique 1, et la solution de dialysat accumulée dans le réservoir de dialyse 22 est traitée de manière différente dans un processus ultérieur.
Il est décrit, en outre, à l'aide de la figure 2, une seconde forme de réalisation de l'invention. Cette forme de réalisation comprend un système de décontamination constitué par un électrolyte 25, un réservoir de décontamination électrolytique 24, une cathode 26, un filtre 28 et une pompe de circulation 29 et un système de récupération de déchet liquide constitué par un reservoir de dialyse de diffusion 30, un réservoir de déchet liquide 33, une pompe d'alimentation de déchet liquide 37, un réservoir d'eau 34, une pompe de pression d'eau 38, un réservoir de pression de déchet liquide 39, un réservoir de pression d'eau 40, un réservoir de solution de dialysat 35, un réservoir-de récupération d'acide 36 et une pompe de récupération d'acide 41.Le réservoir de dialyse de diffusion 30 est muni d'une membrane d'échange d'anions 31 destinée a séparer les acides des ions métalliques, et d'une paire d'électrodes 32. La référence 27 désigne un déchet métallique.
En figure 2, le déchet métallique 27 est utilisé en anode dans le réservoir de décontamination électrolytique 24, et l'électrolyse est ensuite effectuée pour décontaminer le déchet métallique 27. Lorsque la concentration des ions métalliques a atteint une certaine valeur dans l'électrolyte 25, l'électrolyte de déchet est envoyé vers le réservoir de liquide de déchet 33 par le fonctionnement des soupapes. Il est effectué ensuite la régénération de l'électrolyte. Cette régénération est effectuée en utilisant le réservoir de dialyse de diffusion 30.L'électrolyte de déchet est envoyé du réservoir de liquide de déchet 33 vers le réservoir de pression de liquide de déchet 39 par la pompe d'alimentation de liquide de déchet 37, puis quitté ce réservoir, sous forme d'un débit ascendant, pour atteindre la chambre située du côté gauche de la membrane d'échange d'anions 31 du réserve voir de dialyse de diffusion 30. De l'eau est envoyée du réservoir d'eau 34 vers le réservoir de pression d'eau 40 par la pompe d'alimentation d'eau 38, puis quitte ce réservoir sous forme d'un débit descendant, pour atteindre la chambre située du côté droit de la membrane d'échange d'anions 31 du réservoir de dialyse de diffusion 30.
La membrane d'échange d'anions 31 est placée le long de la partie centrale du réservoir de dialyse 30 et le transfert de l'acide se fait tandis que les deux types de liquides ci-dessus, c'est-à-dire l'électrolyte de déchet et l'eau, circulent à contre courant l'un de l'autre avec interposition de la membrane 31. Par suite, la solution d'acide est reçue dans le réservoir de récupération d'acide 36, et les ions métalliques s'accumulent dans le réservoir de solution de dialysat 35.
La solution d'acide contenue dans le réservoir de récupération d'acide 36 est renvoyée vers le réservoir de décontamination électrolytique 24 par la pompe de récupération d'acide 41, pour être ensuite réutilisée.
Comme la solution de réserve contient du SI02 coexistant avec les métaux et avec FeP04 lorsqu'il est utilisé de l'acide phosphorique comme électrolyte, ces substances adhèrent à la surface de la membrane d'échange d'anions 31 lorsque le traitement par circulation de liquide est effectué pendant une longue période de temps.
En d'autres termes, il se produit ce qui est appelé un phénomène d'entartrage. Pour empêcher ce phénomène d'entartrage, on fait passer du courant alternatif entre les plaques d'électrodes opposées 32 du réservoir de dialyse 30. Le principe de cette forme de réalisation est le suivant : Le cycle du courant alternatif passant entre les plaques d'électrodes opposées 32 du réservoir de dialyse 30 fait vibrer les fons (PO33- et SO4-) de manière à rendre très mince la couche de limite de concentration, et à empêcher ainsi l'augmentation de concentration d'acide dans cette couche de limite, ce qui a pour résultat d'empêcher finalement le dépot de la substance d'entartrage sur la surface de la membrane d'échange d'anions 31.
La membrane de résine d'échange d'anions optionnelle peut être utilisée dans l'invention.
On peut donner comme exemple de membrane de résine utilisable le SELEMION (marque de fabrique : Asahi Glass Co.,
Ltd, séries polystyrène), le NEOSEPTA (marque de fabrique), et 1'ACIPLEX (marque de fabrique).
Ltd, séries polystyrène), le NEOSEPTA (marque de fabrique), et 1'ACIPLEX (marque de fabrique).
On peut également choisir optionnelle ment les conditions de la dialyse de diffusion selon l'invention, mais un exemple de condition utilisable peut être le suivant
(1) A/v [ (surface de membrane m2)/(débit de solution de réserve l/hr) ] = 8 à 12
(2) V/v |(débit d'eau lfhr)/(débit de solution de réserve l/hr)J = 0,8 à 1,2
(3) Température : 500C ou moins.
(1) A/v [ (surface de membrane m2)/(débit de solution de réserve l/hr) ] = 8 à 12
(2) V/v |(débit d'eau lfhr)/(débit de solution de réserve l/hr)J = 0,8 à 1,2
(3) Température : 500C ou moins.
En ce qui concerne le courant alternatif utilisé dans l'invention, on peut utiliser du courant à 50 Hz ou 60 Hz, la tension et le courant étant convenablement choisis en fonction de la taille de la pile de membrane.
Le procédé selon l'invention qui vient d'être décrit permet d'obtenir les résultats ci après
(1) L'électrolyte constitué, par exemple, par de l'acide phosphorique cher peut etre réutilisé économiquement, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation.
(1) L'électrolyte constitué, par exemple, par de l'acide phosphorique cher peut etre réutilisé économiquement, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation.
(2) Comme le rapport d'extraction des métaux est élevé, la solution d'acide récupérée peut être utilisée comme électrolyte à hautes performances.
(3) La solution de dialysat présente une faible concentration en acide, de sorte que des traitements ultérieurs tels qu'une neutralisation ou analogues sont extrêmement faciles.
(4) Lorsqu'ils sont neutralisés, les ions métalliques sont transformés en hydroxydes solides, de sorte que ces derniers peuvent être séparés facilement de la solution.
(5) Grâce à la réutilisation de la solution acide, on peut réduire la quantité de déchets formés jusqu'à 1/3 à 1/4 de sa valeur initiale dans le cas d'une solidification directe du déchet.
(6) Lorsqu'on fait passer le courant alternatif entre les extrémités opposées du réservoir de dialyse, on peut empêcher le phénomène d'entartrage et obtenir ainsi un traitement stable de longue durée.
En faisant passer le courant alternatif entre les extrémités opposées du réservoir de dialyse, la concentration en acide de la solution d'acide récupérée peut être renforcée beaucoup plus qu'en l'absence de courant. Par suite, la solution d'acide récupérée peut être réutilisée directement comme électrolyte, c'està-dire sans aucun traitement supplémentaire tel qu'une concentration.
Comme décrit ci-dessus, le procédé selon l'invention permet d'obtenir un appareil plus sim- ple et plus compact présentant un meilleur rendement et des performances plus élevées que les appareils de technique classique.
L'invention sera maintenant décrite en détails en se référant à des exemples, sans que ces derniers constituent une limitation du domaine de l'invention.
Exemple i
Le SUS 304 représentant un matériau métallique a été soumis à une décontamination électrolytique et l'électrolyte détérioré obtenu a été traité par le procédé selon l'invention dans les conditions ci-après
Surface de membrane (Selemion) dans le réservoir de
dialyse de diffusion : 420 m2
Débit : 42 l/h (poids spécifique 1,754)
Débit d'eau pure : 42 l/h.
Le SUS 304 représentant un matériau métallique a été soumis à une décontamination électrolytique et l'électrolyte détérioré obtenu a été traité par le procédé selon l'invention dans les conditions ci-après
Surface de membrane (Selemion) dans le réservoir de
dialyse de diffusion : 420 m2
Débit : 42 l/h (poids spécifique 1,754)
Débit d'eau pure : 42 l/h.
Les résultats de la dialyse ont été les suivants (concentration équilibrée) :
Composition de l'électrolyte détérioré (kg/h)
H3P04 42
H2 S04 21
Ions métalliques 1,4
(Fe3+ 1,18) (cr6+ 0,22)
H20 8,3
Solution de dialysat
H 3P04 12
H2 S04 0,4
Ions métalliques (Fe3+ 1,08)
(Cr6+ 0,22)
H20 27
Acide récupéré
H3P04 30
H2 S04 20,6
Ions métalliques : 0,1
(Fe3+ 0,O9B)
(Cr6+ 0,002)
H20 21
Comme le montrent les résultats cidessus, les métaux ont été suffisamment extraits de la solution d'acide récupérée, de sorte que cette dernière pourrait être utilisée en la complétant par une petite quantité d'acide phosphorique.
Composition de l'électrolyte détérioré (kg/h)
H3P04 42
H2 S04 21
Ions métalliques 1,4
(Fe3+ 1,18) (cr6+ 0,22)
H20 8,3
Solution de dialysat
H 3P04 12
H2 S04 0,4
Ions métalliques (Fe3+ 1,08)
(Cr6+ 0,22)
H20 27
Acide récupéré
H3P04 30
H2 S04 20,6
Ions métalliques : 0,1
(Fe3+ 0,O9B)
(Cr6+ 0,002)
H20 21
Comme le montrent les résultats cidessus, les métaux ont été suffisamment extraits de la solution d'acide récupérée, de sorte que cette dernière pourrait être utilisée en la complétant par une petite quantité d'acide phosphorique.
De plus, l'appareil permettant de mettre en oeuvre l'invention peut être conçu sous la forme d'une structure compacte et peut fonctionner en régime continu sans intervention d'un opérateur.
Exemple 2
Une plaque de matériau SUS 304 de 100 mm x 100 mm a été soumise à une décontamination électrolytique et l'électrolyte détérioré obtenu a été traité pour être régénéré selon l'invention. Les résultats sont indiqués dans les Tableaux 1 et 2, et aux figures 3 et 4, en même temps que les résultats des exemples comparatifs.Les conditions du traitement étaient les suivantes
Composition de l'électrolyte :
H3P04 environ 60 X en poids
H2S04 environ 30 % en poids
H20 environ 10 % en poids
Conditions de l'électrolyse
Densité de courant : 0,2A/cm2
Distance entre cathode et anode : environ 50 mm
Température : environ 600C
Conditions de la dialyse de diffusion
A/v : environ 10 m2 (l/hr)
V/v : environ 1,0 L-
Température : température. ambiante
Tension alternative : environ 2V
Fréquence du courant alternatif : 60 Hz
Intensité du courant alternatif : 5 à 6 A
Membrane d'échange d'anions : Selemion-DSV
(1) Le Tableau 1 représente les différences de rendement de récupération entre le procédé selon l'invention (dialyse de diffusion) et la technique classique (résine d'échange d'ions).Il est évident, d'après les résultats du tableau, que le procédé selon l'invention présente un rapport de récupération d'acide plus élevé et un rapport d'extraction d'ions métalliques plus élevé que le procédé classique.
Une plaque de matériau SUS 304 de 100 mm x 100 mm a été soumise à une décontamination électrolytique et l'électrolyte détérioré obtenu a été traité pour être régénéré selon l'invention. Les résultats sont indiqués dans les Tableaux 1 et 2, et aux figures 3 et 4, en même temps que les résultats des exemples comparatifs.Les conditions du traitement étaient les suivantes
Composition de l'électrolyte :
H3P04 environ 60 X en poids
H2S04 environ 30 % en poids
H20 environ 10 % en poids
Conditions de l'électrolyse
Densité de courant : 0,2A/cm2
Distance entre cathode et anode : environ 50 mm
Température : environ 600C
Conditions de la dialyse de diffusion
A/v : environ 10 m2 (l/hr)
V/v : environ 1,0 L-
Température : température. ambiante
Tension alternative : environ 2V
Fréquence du courant alternatif : 60 Hz
Intensité du courant alternatif : 5 à 6 A
Membrane d'échange d'anions : Selemion-DSV
(1) Le Tableau 1 représente les différences de rendement de récupération entre le procédé selon l'invention (dialyse de diffusion) et la technique classique (résine d'échange d'ions).Il est évident, d'après les résultats du tableau, que le procédé selon l'invention présente un rapport de récupération d'acide plus élevé et un rapport d'extraction d'ions métalliques plus élevé que le procédé classique.
(2) Le Tableau 2 représente les différences de composition des solutions régénérées lorsqu'on fait passer le courant alternatif, dans le procédé selon l'invention, et le cas dans lequel on ne fait pas passer de courant alternatif. La concentration d'acide du liquide régénéré dans le cas de passage du courant alternatif, est plus élevée que lorsqu'on ne le fait pas passer. La concentration d'acide totale dans le premier cas est de 80 % en poids. Cette concentration d'acide est suffisamment élevée pour pouvoir l'utiliser directement en électrolyte sans la moindre concentration de la solution d'acide (extraction d'eau).
(3) Les figures 3 et 4 représentent les résultats caractéristiques des traitements par passage de liquide de longue durée dans le cas (figure 3) de passage du courant alternatif, selon l'invention, et dans le cas (figure 4 > de non passage. Lorsqu'on ne fait pas passer de courant alternatif, la récupération d'acide diminue du fait du phénomène d'entartrage (dépôt de Six2, FePO4 et analogue) au bout de 100 à 200 heures, mais lorsqu'on fait passer le courant alternatif, la chute de récupération d'acide ne se produit pas.
Aux figures 3 et 4, les symboles circulaires et les symboles triangulaires représentent respectivement la récupération de H2S04 et H3P04. Tableau 1 : (Comparaison de rendement de récupération)
Exemple Exemple
comparatif
Procédé selon Procédé classique
l'invention (Résine d'échange
(Dialyse de d'ions)
diffusion)
N 1 Récupération (%) en H3PO4 60 47 2 Récupération (%) de H2SO4 90 3 Récupération (%) de Fe 95 70 4 Récupération (%) de Co 60 93 - Tableau 2 : (Comparaison des compositions de solutions régénérées en présence
ou en l'absence de courant alternatif, par le procédé selon
l'invention).
Exemple Exemple
comparatif
Procédé selon Procédé classique
l'invention (Résine d'échange
(Dialyse de d'ions)
diffusion)
N 1 Récupération (%) en H3PO4 60 47 2 Récupération (%) de H2SO4 90 3 Récupération (%) de Fe 95 70 4 Récupération (%) de Co 60 93 - Tableau 2 : (Comparaison des compositions de solutions régénérées en présence
ou en l'absence de courant alternatif, par le procédé selon
l'invention).
Solution régénérée
N Concéntration (%) en poids Solution Présence Absence
initiale de C.A. de C.A.
N Concéntration (%) en poids Solution Présence Absence
initiale de C.A. de C.A.
1 Quantité totale d'acide (H3PO4+H2SO4) 86 80 70 2 H2O 11 20 30 3 Fe 3 0,2 ou moins 0,2 ou moins
Exemple 3
Suivant le procédé de l'invention correspondant à la forme de réalisation de la figure 2, un électrolyte détérioré a été régénéré dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 2. Dans ce cas, les débits de l'électrolyte détérioré, de la solution d'acide récupérée et de la solution de dialysat, ont été les suivants
Electrolyte détérioré (débit en allant du réservoir de pression de liquide de déchet vers le réservoir de dialyse de diffusion)
H3P04 42 (kg/h)
H2 S04 21
Ions métalliques 1,4
(Fe3+ 1,18)
(Cr6+ 0,22)
H20 8,3
Solution de dialysat (débit en allant du réservoir de dialyse.de diffusion 27 au réservoir de solution de dialysat 32)
H3P04 12 (kg/h)
H2 SO4 0,4
Ions métalliques 1,3
(Fe3+ 1,08)
(Cr6+ 0,22)
HO 27
Acide récupéré (débit en allant du réservoir de dialyse de diffusion 27 vers le réservoir d'acide de récupération 33).
Exemple 3
Suivant le procédé de l'invention correspondant à la forme de réalisation de la figure 2, un électrolyte détérioré a été régénéré dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 2. Dans ce cas, les débits de l'électrolyte détérioré, de la solution d'acide récupérée et de la solution de dialysat, ont été les suivants
Electrolyte détérioré (débit en allant du réservoir de pression de liquide de déchet vers le réservoir de dialyse de diffusion)
H3P04 42 (kg/h)
H2 S04 21
Ions métalliques 1,4
(Fe3+ 1,18)
(Cr6+ 0,22)
H20 8,3
Solution de dialysat (débit en allant du réservoir de dialyse.de diffusion 27 au réservoir de solution de dialysat 32)
H3P04 12 (kg/h)
H2 SO4 0,4
Ions métalliques 1,3
(Fe3+ 1,08)
(Cr6+ 0,22)
HO 27
Acide récupéré (débit en allant du réservoir de dialyse de diffusion 27 vers le réservoir d'acide de récupération 33).
H3P04 30 (kgîh)
H2 SO4 20,6
Ions métalliques 0,1
(Fe3+ 0,098)
(Cr6+ 0,002)
H20 21
H2 SO4 20,6
Ions métalliques 0,1
(Fe3+ 0,098)
(Cr6+ 0,002)
H20 21
Claims (2)
10) Procédé pour traiter un déchet liquide de décontamination électrolytique, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à amener ce déchet liquide de décontamination électrolytique produit pendant la décontamination électrolytique d'un déchet métallique radioactif, en contact avec de l'eau pure, avec interposition d'un membrane d'échange d'anions (12), pour effectuer une dialyse de diffusion.
20) Procédé pour traiter un déchet liquide de décontamination électrolytique selon la revendication 1, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un réservoir de dialyse de diffusion comportant une membrane d'échange d'anions pour effectuer le traitement de régénération du déchet liquide de décontamination après la décontamination électrolytique d'un déchet métallique radioactif, et à faire passer un courant alternatif dans ce réservoir de dialyse de diffusion.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60002103A JPS61161500A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 電解除染廃液処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2601256A1 true FR2601256A1 (fr) | 1988-01-15 |
Family
ID=11520005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8610079A Withdrawn FR2601256A1 (fr) | 1985-01-11 | 1986-07-10 | Procede pour traiter un dechet liquide de decontamination electrolytique. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161500A (fr) |
| FR (1) | FR2601256A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990012759A1 (fr) * | 1989-04-19 | 1990-11-01 | Environmetal Recovery Systems, Inc. | Procede et unite de traitement electrolytique |
| EP0475622A1 (fr) * | 1990-08-28 | 1992-03-18 | Electric Power Research Institute | Procédé pour enlever des charges radioactives de solutions usées de décontamination de réacteurs nucléaires par échange d'ions électrochimique |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8606038D0 (en) * | 1986-03-12 | 1986-04-16 | Bridger N J | Electrochemical ion exchange |
| JP4944536B2 (ja) * | 2006-08-08 | 2012-06-06 | 公立大学法人高知工科大学 | 電解質の分離装置および電解質の分離方法 |
| CN108358343B (zh) * | 2018-02-13 | 2020-09-08 | 武汉船用机械有限责任公司 | 电镀污水处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822394A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-09 | Nippon Light Metal Co Ltd | イオン交換膜透析法による金属表面処理廃液の処理法 |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60002103A patent/JPS61161500A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-10 FR FR8610079A patent/FR2601256A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822394A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-09 | Nippon Light Metal Co Ltd | イオン交換膜透析法による金属表面処理廃液の処理法 |
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| Title |
|---|
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| NUCLEAR SCIENCE ABSTRACTS, vol. 12, no. 17, 15 septembre 1958, Nuclear Engineering and Science Conference, Chicago, 17-21 mars 1958, page 1352, Superintendents of Documents, Washington, D.C., US; MASON et al.: "Treatment of radioactive wastes using ion transfer membranes: removal of bulk electrolytes" * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 7, no. 97 (C-163)[1242], 23 avril 1983, page 79 C 163; & JP-A-58 22 394 (NIHON KEIKINZOKU K.K.) 09-02-1983 * |
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|---|---|---|---|---|
| WO1990012759A1 (fr) * | 1989-04-19 | 1990-11-01 | Environmetal Recovery Systems, Inc. | Procede et unite de traitement electrolytique |
| EP0475622A1 (fr) * | 1990-08-28 | 1992-03-18 | Electric Power Research Institute | Procédé pour enlever des charges radioactives de solutions usées de décontamination de réacteurs nucléaires par échange d'ions électrochimique |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61161500A (ja) | 1986-07-22 |
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