KR101398546B1

KR101398546B1 - 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법

Info

Publication number: KR101398546B1
Application number: KR1020120068458A
Authority: KR
Inventors: 김광욱; 정동용; 최왕규; 이근우; 문제권
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사; 한국원자력연구원
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2014-05-27
Also published as: KR20140003731A

Abstract

본 발명은 방사성 금속폐기물의 제염 폐액 처리 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 금속이온 및 산을 함유하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여, 이들 금속이온을 금속수산화물로 침전시킨 제염 폐액을 전기투석함으로써 금속수산화물에 의한 이온교환막의 막힘 현상을 해결하여 전기투석 효율을 높일 수 있고, 상기 전기투석에 의해 회수한 염기는 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정에 재사용함으로써 제염 폐액 처리 단계에서 어떠한 약품을 추가적으로 사용하는 것이 없기 때문에 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 뿐만 아니라, 상기 전기투석에 의해 회수한 산을 제염 공정에 재사용하고, 침전된 금속수산화물은 분리하여 재활용함으로써, 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법{Treatment method of the waste solution after decontamination of metal waste}

본 발명은 금속 이온 및 산을 함유하는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액을 전해투석을 이용하여 처리 방법에 있어서, 금속이온을 금속수산화물로 침전시킨 제염 폐액을 전기투석함으로써 금속수산화물에 의한 이온교환막의 막힘 현상을 해결하여 전기투석 효율을 높일 수 있고, 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 뿐만 아니라, 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 방사성 금속 폐기물의 제염 폐액 처리 방법에 관한 것이다.

원자력 발전소 또는 방사성 물질 취급 연구시설의 운영, 유지, 보수 또는 해체시 많은 금속성 폐기물이 발생한다. 금속성 폐기물은 대부분 표면만이 오염이 되어 있어 표면의 방사성 물질을 제염하여 금속물질은 재활용하고, 이때 발생하는 제염 폐기물만을 처리함으로써 금속 폐기물의 처분시 높은 부피감용을 이룰 수 있게 된다.

금속성 폐기물의 표면 제염 방법으로는 일반적으로 물리적 제염, 화학적 제염, 전해적 제염 등의 방법이 있다. 물리적 제염은 단순 물리적 힘을 이용하는 제염기술이고, 화학적 제염은 화학반응에 의해 방사성 오염물질을 제거하는 제염기술이며, 전해적 제염은 음극과 양극 사이에 전류를 인가하여 양극의 산화 반응에 의한 금속 용출이 일어나는 현상을 이용하여 방사능 오염 금속제품을 양극에 걸어 표면을 전해 연마하는 제염기술이다.

그러나, 상기 물리적 제염은 물리적 제염공정은 오염 준위가 낮고 표면 부착성이 약한 경우에 간편하게 적용될 수 있으나 많은 노동력이 필요하고, 제염 중에 피폭의 우려가 있다. 또한, 다량의 폐기물의 처리에 부적합하며, 특히, 유리성 오염은 제거가 용이하나 고착성 오염 등의 제거가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 전해적 제염은 전해제염방식은 방사성 금속폐기물을 양극으로 하고 대전극인 음극과 대치시켜, 방사성 금속폐기물로부터 방사능을 제거하기 때문에 폐기물의 양쪽 면 전체를 제염하는 데에 문제가 있고, 형상이 복잡한 방사성금속폐기물의 제염에도 적절하지 못한 문제점이 있었다.

따라서, 상기 제염 방법 중에서 화학적 제염 방법, 특히 산을 이용한 화학적 습식 제염 방법은 상대적으로 다른 제염 방법에 비하여 값이 싸고 제염 속도가 빠르고 효과적이기 때문에, 방사성 금속폐기물의 제염에 대표적으로 사용되고 있는 방법이다.

방사성 금속 폐기물 표면의 금속산화물은 크롬산화물(Cr₂O₃), 니켈페라이트 (NiFe₂O₄), 니켈크로마이트(NiCr₂O₄), 철산화물(Fe₂O₃)등이 있으며, 산을 이용한 화학적 습식 제염 방법의 경우, 상기 금속산화물에 따라 용해방법을 달리한다. 예를 들어, 크롬 산화물은 +3가에서 용해성이 큰 +4가의 CrO₄ ^-2, HCrO₄ ^-로 산화 용해하고, 철 산화물은 Fe⁺³에서 Fe⁺²로 환원 용해하는 다단계 용해 공정이 필요하다.

그러나, 산화제 없이 산만을 이용한 화학적 습식 제염 공정의 경우, 높은 농도의 질산, 황산, 불산 또는 이들 산의 혼합 용액 또는 이들 산을 구성하는 이온을 갖는 염과 이들 산의 혼합용액을 사용해야 하고, 용액 온도를 50 - 100 ^oC로 사용함으로써 화합물과 반응하여 폭발성 또는 독성가스의 생성될 수 있으며, 폐액 처리 시 중화를 위해 많은 약품이 필요하다는 문제점이 있다.

산 용액에 화학 산화제를 첨가하여 금속폐기물을 제염하는 방법은 예를 들어, 1M 이하의 저농도의 질산 또는 황산에 Ce⁺⁴, Ag⁺², 과산화수소(H₂O₂) 등과 같은 산화제를 첨가하여 이들 산화제에 의해 금속 표면 물질을 산화시키는 방법이다. 산 용액에 화학 산화제를 첨가하는 방법은 단일 공정으로 금속 표면의 크롬산화물, 니켈산화물, 철산화물에 대하여 동시에 용해 작용을 하여 제염 공정을 단순화시키고, 사용하는 산 농도가 낮아 중화 처리가 비교적 용이하여 보다 효과적으로 금속 표면을 제염할 수 있다. 또한, 이때 사용된 Ce 또는 Ag 금속 이온 산화제는 금속표면의 다른 금속 물질을 산화하고 자신은 환원이 되는데, 전기화학적 방법이나, 오존 등의 산화제를 사용하여 환원된 산화제를 다시 산화하여 재생하면 반복적으로 사용할 수 있어 이들 금속 이온은 용액에서 촉매로서 용해작용을 하게 된다.

그러나, 상기 산화물을 첨가하여 금속폐기물을 제염하는 방법에 의하더라도 금속 폐기물의 표면 제염 과정이 끝난 후, 금속 폐기물 표면으로부터 용해된 Co, Fe, Ni 등의 용해된 금속 이온 및 산화제로 Ce⁺⁴를 갖는 황산용액을 사용하는 경우 이들 용해 금속 이온과 함께 Ce 이온도 다량 포함하는 방사성 액체 폐기물이 발생하게 되는데, 폐액을 재생하지 않을 경우에는 사용되는 최종 금속성 폐기물 처리 공정에서 2차 제염 폐기물 발생이 증가하여 폐기물 처리 비용의 상승 및 전체 제염 공정의 환경친화성이 약화된다.

따라서, 산을 이용한 제염 공정 후, 상기 산을 함유하는 폐액에서 용해 금속물질을 제거한 후, 산을 재생하여 제염 공정으로 순환할 수 있는 기술이 필요하다,

종래, 제염 폐액을 재생하지 않고 처리 하는 방법으로서 폐액의 증발농축 처리, 이온교환 처리, 전해 투석에 의한 용액 재생 등이 고려될 수 있다.

폐액의 증발 농축 방법은 많은 에너지가 소모되며 또한 그 처리 속도가 느리며, 특히 황산을 사용하는 경우 황 성분에 의해 농축 처리 후에도 많은 고체 폐기물의 발생시키는 문제점이 있다.

이온교환 처리에 의한 방법 중 이온교환 수지탑은 제염 폐액을 재생시키기 위해서 용액 내 누적된 금속이온을 제거하기 위해 이용할 수 있다. 그러나 이온 교환 수지 탑에 대상 용액을 주입하기 위하여서는 통상적으로 주입 용액의 산도를 pH 범위로 조정하기 위해 별도의 약품이 소모되고, 탑을 통과하게 되는 용액 전체 부피가 많이 증가하며, 최종적으로 폐 이온교환 탑의 처리 또한 문제로 남게 된다.

반면에, 전해 투석에 폐액 처리 방법은 대상 용액에 전기적 에너지를 공급함으로써 화학약품의 첨가를 최소화하고 대상 용액을 처리할 수 있어 최근 폐수 처리에 많이 사용되고 있는 방법이다.

전해 투석은 도 1에 나타낸 바와 같이, 양이온 교환막 (Cation exchange membrane : CEX) 또는 음이온 교환막 (Anion exchange membrane : AEX) 사이에 전기적 포텐셜이 형성될 때 그 이온 교환막에서 이온이 선택적으로 이동하는 원리를 이용하는 것이다. 이온 교환막에서는 이온가 수에 따라 이온의 이동 속도가 크게 변화된다. 즉 양이온 교환막에서는 +1 가 양이온 > +2가 양이온 >> +3가 양이온 순서로, 음이온 교환막에서는 -1 가 음이온 > -2가 음이온 >>> -3가 음이온 순서로 이동 속도가 변환된다. 그리고 이온 교환막에서 이온의 이동은 하기 수학식 1에서 보듯이 확산에 의한 요소와 전기적 이동에 요소로 표현되나, 선택적 이온교환막에서는 이온의 이동은 확산에 의한 이동은 거의 무시될 수 있으며, 막의 사이의 걸리는 전압 차에 비례하여 증가하게 된다.

[수학식 1]

(상기 수학식 1에 있어서,

J, D, C, R, F, n, f 및 x는 각각 막 단위 면적당 이온 이동속도, 이온 확산계수, 이온 농도, 가스 상수, 파라데이 상수, 반응 참여 전자수, 포텐샬, 거리를 의미한다. )

양이온 및 음이온 교환막을 가지는 전해 투석 반응기에 의한 폐액으로부터 산과 염기 용액의 회수의 동작 특성을 이해하기 위한 한 예로 Na₂SO₄ 용액으로부터 산과 염기 용액의 회수 과정을 도 2에 나타냈다. 전해 투석기 양단에 전위차가 공급이 되면 양극측에 접한 음이온 교환막으로 SO₄ ^-2가, 음극 측에 접한 양이온 교환막으로 Na⁺가 각 반대 극으로 이동하게 된다. 또한 양극방에서는 물이 분해되어 H⁺이 생성되어 이동된 SO₄ ^-2와 결합하여 H₂SO₄ 용액이 생성되고, 음극방에서는 물이 분해되어 OH^-가 생성되어 이동된 Na⁺와 결합하여 NaOH를 생성하게 되며, 전체적으로 전해투석기로 주입된 공급(Feed) 용액은 탈염이 되어 전해 투석기를 빠져나가게 된다.

그러나, 상기 양이온 교환막 및 음이온 교환막을 사용하여 전해 투석을 사용하는 경우에도 염기 용액이 생성되는 측으로 금속이온이 이동해 금속수산화물 (M(OH)_x)이 형성되는데 이때 침전된 금속수산화물에 의해 장시간 전해 투석의 운전 시 이온교환막의 막힘 현상이 발생하므로 대상 용액의 전해 투석 이전에 이들 금속이온을 제거하는 것이 필요하다.

종래, 특허문헌 1에는 수지충전식 전기투석에 의한 양이온 함유 폐액 처리 방법에 있어서, 투석된 음극실 폐기물 분리 및 제염제 재생공정 및 장치에 관한 것이다. 그러나 상기 제염제 재생방법은 제염폐액 등과 같은 방사성물질 및 유해 금속이온 등 양이온이 함유되어 있는 폐액을 수지충전식 전기투석으로 재생하는 방법으로서, 이온교환막의 막힘 현상을 극복할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 특허문헌 2에는 고농도의 나트륨염을 포함한 방사성 폐액으로부터 나트륨 및 산을 회수하고 산의 재이용을 도모한 방사성 폐액의 처리방법이 개시되어있다. 상기 방사성 제염 폐액 처리 방법의 경우 산 폐액의 산을 회수하여 제염 공정에 산을 재사용하여 2차 폐기물을 최소화할 수 있지만, 전기투석 이전에 방사성 제염 폐액 내 금속이온을 침전시키기 위하여 용액의 pH를 조절하는 단계를 포함하고 있지 않으므로, 이온교환막의 막힘 현상을 극복할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 전기투석을 이용한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 이온교환막의 막힘 현상 및 산으로부터 금속이온을 분리하기 어려운 문제점을 해결하기 위한 제염 폐액 처리 방법에 대해 관심을 가지고 연구를 진행하던 중, 산을 함유하는 방사성 금속 폐기물의 제염 폐액에 염기 용액을 주입하여 이들 금속이온을 금속수산화물로 침전시킨 후 전해투석시키는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법이, 금속수산화물에 의한 이온교환막의 막힘 현상을 해결하여 전기투석 효율을 높일 수 있고, 상기 전기투석에 의해 회수한 염기는 제염 폐액의 pH 조절 공정에 재사용함으로써 제염 폐액 처리 단계에서 어떠한 약품을 추가적으로 사용하는 것이 없기 때문에 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 뿐만 아니라, 상기 전기투석에 의해 회수한 산은 방사성 금속 폐기물의 제염 공정에 재사용하고, 침전된 금속수산화물은 분리하여 재활용함으로써, 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 효과를 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-1998-0148088호 특허문헌 2: 일본 등록특허 제 4311811호

본 발명의 목적은 금속이온 및 산을 함유하는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액을 전기투석으로 처리 방법에 있어서, 이온교환막의 막힘 현상을 해결하여 전기투석 효율을 높일 수 있고, 제염공정이 단순화 및 비용의 절감 효과가 있을 뿐만 아니라, 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액의 처리 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

금속이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 7 이상으로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계(단계 1); 및

단계 1의 금속수산화물이 침전된 제염 폐액으로부터 전해투석에 의해 상기 산과 염기를 분리하는 단계(단계 2)를 포함하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은

단계 1의 금속수산화물이 침전된 제염 폐액으로부터 전해투석에 의해 상기 산과 염기를 분리하는 단계(단계 2); 및

단계 2에서 분리한 산은 제염 공정으로 순환시키고 분리한 염기는 상기 단계 1의 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정으로 순환시키는 단계(단계 3);를 포함하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 재활용 방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은

단계 1의 금속수산화물이 침전된 제염 폐액으로부터 전해투석에 의해 상기 산과 염기를 분리하는 단계(단계 2);

단계 2의 산과 염기가 분리된 제염 폐액으로부터 금속수산화물 침전을 회수하는 단계(단계 3); 및

단계 3의 회수된 금속수산화물 용융하여 금속 고형분으로 고체화하는 단계(단계 4)를 포함하는 방사성 금속 폐기물로부터 금속 이온의 회수방법을 제공한다.

본 발명은 금속이온 및 산을 함유하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여, 이들 금속이온을 금속수산화물로 침전시킨 제염 폐액을 전기투석함으로써 금속수산화물에 의한 이온교환막의 막힘 현상을 해결하여 전기투석 효율을 높일 수 있고, 상기 전기투석에 의해 회수한 염기는 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정에 재사용함으로써 제염 폐액 처리 단계에서 어떠한 약품을 추가적으로 사용하는 것이 없기 때문에 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 뿐만 아니라, 상기 전기투석에 의해 회수한 산을 제염 공정에 재사용하고, 침전된 금속수산화물은 분리하여 재활용함으로써, 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 전해 투석의 원리를 이해하기 위한, 양이온 교환막 및 음이온 교환막에서의 이온의 선택적 이동 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 양이온 교환막 및 음이온 교환막을 갖는 전해 투석 반응기에서 산과 알칼리의 회수 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 비교예 1의 전해 투석 반응기에 금속 이온을 제거하지 않은 제염 폐액이 직접 주입될 때 이온 물질의 이동을 나타낸 도면이다.
도 4는 비교예 1의 전해 투석 반응기에 금속 이온을 제거하지 않은 제염 폐액을 직접 주입하여 16V 정전압 운전 시, 양극방, 음극방 및 공급방의 pH와 전류 변화를 나타낸 도면이다.
도 5는 비교예 1의 전해 투석 반응기에 금속 이온을 제거하지 않은 제염 폐액을 직접 주입하여 16V 정전압 운전 시, 양극방 및 음극방의 이온 농도 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 비교예 1의 전해 투석 반응기에 금속 이온을 제거하지 않은 제염 폐액을 직접 주입하여 16V 정전압 운전 시, 세륨수산화물(Ce(OH)x)이 침전된 음극방의 용액과 음극방에서 최종 포집된 세륨수산화물의 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 전해 투석 반응기에 금속 이온이 제거된 제염 폐액을 직접 주입하였을 때, 제염 폐액에서의 금속이온의 제거 및 산 및 염기의 회수 공정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제염 폐액에서 금속이온을 제거하기 위한 금속이온의 가수분해 침전 조건을 알아보기 위하여 pH에 변화에 따른 제염 폐액에서의 각 금속이온의 침전율을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따라 전해 투석 반응기에 금속 이온이 제거된 제염 폐액을 직접 주입하여 16V 정전압 운전 시, 양극방, 음극방 및 공급방의 pH 및 전류 변화를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 1에 따라 전해 투석 반응기에 금속 이온이 제거된 제염 폐액을 직접 주입하여 16V 정전압 운전 시, 양극방의 H₂SO₄ 및 음극방의 NaOH의 농도 변화를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 금속이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 7 이상으로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계(단계 1); 및

이하 상술한 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 상기 단계 1은 금속이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 7 이상으로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계이다.

구체적으로, 단계 1의 방사성 금속 폐기물은 원자력 발전소 또는 방사성 물질 취급 연구시설의 운영, 유지, 보수 또는 해체 시 발생한 금속성 폐기물로서, 상기 금속 폐기물은 대부분 표면만이 오염되어 있어 표면의 방사성 물질을 제염하겨 금속물질을 재활용할 수 있다.

또한, 상기 단계 1의 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액은 금속 폐기물을 산 용액 및 산화제를 이용하여 제염한 후 발생한 폐액이다.

상기 제염을 위한 산 용액은 방사성 금속 폐기물의 표면의 금속산화물을 용해시키는 역할을 한다. 산을 이용한 화학적 습식 제염은 물리적 제염 방법 및 전해적 제염 방법에 비하여 비용이 저렴하고 제염 속도가 빨라 효과적인 장점이 있다. 본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 상기 제염을 위한 산 용액은 질산, 황산, 염산 또는 불산을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 제염을 위한 산화제는 방사성 금속폐기물의 표면 오염 물질을 산화시키는 역할을 한다. 산 용액에 산화제를 더 첨가하여 제염하는 경우, 단일공정에 의해 금속 표면의 크롬산화물, 코발트산화물, 철산화물, 니켈산화물 등에 대하여 동시에 용해작용을 할 수 있고, 산 용액만을 사용하는 제염 방법에 비해, 제염을 위한 산의 농도를 낮출 수 있으므로 고농도의 산의 사용으로 인한 폭발성 또는 독성가스 생성 등의 문제점을 해결할 수 있으며, 중화를 위한 약품의 양을 줄일 수 있으므로 중화 처리가 쉬워지는 효과가 있다.

본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 상기 산화제로 세륨 이온, 은 이온, 과산화수소 등을 사용할 수 있으며, 특히, 세륨 이온 또는 은과 같은 금속 이온 산화제는 금속표면의 다른 금속 물질을 산화하고 자신은 환원이 되는데, 전기화학적 방법이나, 오존 등의 산화제를 사용하여 환원된 산화제를 다시 산화하여 재생하면 반복적으로 사용할 수 있어 이들 금속 이온 산화제는 특히 용액에서 촉매로 사용하기에 적합하다.

나아가, 상기 단계 1의 방사성 금속 폐기물의 제염 폐액은 세륨 이온, 은 크롬 이온, 코발트 이온, 철 이온, 니켈 이온 등의 금속 이온을 포함한다. 세륨 이온 또는 은 이온은 금속폐기물의 표면 물질을 산화시키기 위한 산화제로 쓰인 금속 이온이며, 크롬 이온, 코발트 이온, 철 이온 및 니켈 이온은 방사성 물질로 오염된 금속의 표면을 산으로 용해 후 생성된 방사성 금속 이온이다.

또한, 상기 단계 1의 염기를 포함하는 용액은 산을 함유하는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액 pH를 조절하는 역할을 한다. 제염 폐액에 주입된 상기 염기를 포함하는 용액의 염기로부터 가수분해되어 생성된 OH^-은 금속이온들과 반응하여 금속수산화물(M(OH)x) 침전을 형성한다. 본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 제염 폐액의 pH 조절하기 위한 염기를 포함하는 용액은 수산화나트륨, 수산화리튬, 암모니움 또는 이들의 혼합 염기를 포함하는 용액을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법은 방사성 금속폐기물의 폐액으로부터 금속 이온을 금속수산화물 형태로 침전시킴으로써, 종래 금속 이온을 제거하지 않은 제염 폐액이 직접 전해투석기로 주입되는 경우, 금속수산화물(M(OH)x) 침전에 의한 장기적 운전 시 이온교환막 막힘 현상 및 금속이온을 산으로부터 분리하기 어려운 문제점을 해결할 수 있다.

한편, 상기 단계 1의 금속 이온 및 산을 포함하는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액의 pH 조절 역할을 하는 염기를 포함하는 용액은 제염 폐액의 pH가 7 이상이 되도록 주입하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 실시예 1의 도 8을 참조하면, 세륨은 pH 1 이상에서부터 지속적으로 침전율이 증가하여 pH 7 이상에서는 거의 100% 침전이 되고, 철은 pH 4 이상에서 100%에 도달하며, 코발트 및 니켈은 pH 7 이상에서부터 침전이 많이 증가하여 pH 9 이상에서 99%의 침전율을 보이는 것을 확인할 수 있다. 한편, pH 11 에서는 제염폐액 중 존재하는 모든 금속이온이 거의 100% 침전을 형성하고 있다. 따라서, 본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 산 및 염기의 분리 방법에 있어서, 금속수산화물 침전을 형성하기 위해서는 제염 폐액의 pH를 9 - 11로 조절하는 것이 더욱 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에 있어서, 상기 단계 2는 단계 1의 금속수산화물이 침전된 제염 폐액으로부터 전해투석에 의해 산 및 염기를 분리하는 단계이다.

구체적으로, 상기 단계 2의 전해 투석은 음극, 양이온 교환막(Nafion 424), 음이온 교환막(Electrolytica A-7001) 및 양극으로 구성된 3-쳄버 전해 투석기를 이용하여 수행할 수 있다. 양이온 교환막 측의 음극물질로 Ti를 사용할 수 있고, 음이온 교환막 측의 양극물질로 IrO₂를 사용할 수 있다. 전해 투석기에 공급되는 전류 및 전압은 정전압과 정전류를 제어할 수 있는 Potentiostat/Galvanostat를 사용하여 부하의 변화에 관계없이 언제나 일정한 전압을 공급할 수 있다.

전해 투석기 양단에 전위차를 공급하고, 양이온 교환막 및 음이온 교환막 사이로 금속 이온이 침전된 제염 폐액을 주입하면, 양극측에 접한 음이온 교환막으로산의 음이온(예를 들어, SO₄ ² ^-)이 이동하고, 음극 측에 접한 양이온 교환막으로 염기의 양이온(예를 들어, Na⁺)이 이동하게 된다. 또한, 양극방에서는 물이 분해되어 생성된 H⁺이 이동된 산의 음이온과 결합하여 산 용액이 생성되고, 음극방에서는 물이 분해되어 생성된 OH^-가 이동된 염기의 양이온과 결합하여 염기 용액이 생성되어 투석기를 빠져나오게 됨으로써, 방사성 금속폐기물 제염 폐액으로부터 산 및 염기를 분리할 수 있다.

또한, 본 발명은 금속이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 7 이상으로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계(단계 1); 및

이하 상술한 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 재활용 방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명의 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 재활용 방법에 있어서, 단계 1 및 단계 2는 상기 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에서 설명한 바와 같다.

다음으로, 본 발명의 금속폐기물 제염 폐액의 재활용 방법 있어서, 단계 3은 단계 2에서 분리된 산은 제염 공정으로 순환시키고 분리된 염기는 상기 단계 1의 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정으로 순환시키는 단계이다.

구체적으로, 상기 단계 3의 순환은 전해 투석기의 각 챔버를 튜브를 이용해 외부에 설치된 플라스크에 연결하여 수행될 수 있다. 음극방에서 분리된 염기 용액은 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정에 재사용됨으로써, 제염 폐액 처리 단계에서 어떠한 약품을 추가적으로 사용하는 것이 없기 때문에 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 수 있으며, 양극방에서 분리한 산 용액은 제염 공정에 재사용됨으로써 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 또한 최소화할 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 금속이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 7 이상으로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계(단계 1); 및

이하 상술한 방사성 금속 폐기물로부터 금속 이온의 회수방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명의 방사성 금속 폐기물로부터 금속 이온의 회수방법에 있어서, 단계 1 및 단계 2는 상기 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법에서 설명한 바와 같다.

다음으로, 본 발명의 방사성 금속 폐기물로부터 금속 이온의 회수방법에 있어서, 단계 3은 단계 2의 산 및 염기가 분리된 제염 폐액으로부터 금속수산화물 침전을 회수하는 단계이다.

구체적으로, 단계 3의 금속수산화물 침전의 회수는 통상적으로 널리 사용되는 침전의 분리 방법을 통해 수행될 수 있으며, 바람직하게는 침전 여과법을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 침전이 여과되어 제거된 탈염수는 전기투석기의 초기 운전시에 도입되는 물 및 금속의 세척수로 재활용될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 본 발명의 방사성 금속 폐기물로부터 금속 이온의 회수방법에 있어서, 단계 4는 회수된 금속수산화물 용융하여 금속 고형분으로 고체화하는 단계이다.

구체적으로, 단계 4의 금속 고형분으로의 고체화는 금속수산화물 침전을 예를 들면 카본(carbon) 도가니에 옮기고, 용융 조력제와 동시에 1450 - 1550 ℃의 온도에서, 100 - 140 분 동안 가열하여 용융한 후, 냉각시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 금속 고형분은 원자력 발전소의 시설 등에 재활용할 수 있어, 제염 공정에서 2차 폐기물을 최소화하여, 금속 폐기물의 높은 처분 부피를 감용시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세하게 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 비교예 1> 금속이온을 함유한 제염 폐액의 전해 투석

금속이온을 제거하지 않은 제염 폐액의 전해 투석 시 발생하는, 양이온 교환막의 막힘 현상 및 산으로부터 금속 이온을 분리하기 어려운 문제점을 확인하기 위하여, 도 3에 나타낸 바와 같이, 산화가 수가 높아 양이온 교환막을 이동하기 가장 어려운 Ce⁺⁴를 함유한 황산 용액을 전해투석기의 음이온 교환막과 양이온 교환막 사이로 주입하여 전해투석을 실시하였다.

제염 폐액의 전해 투석은 양이온 교환막 (Nafion 424)과 음이온 교환막 (Electrolytica A-7001)를 이용하여 3개의 구획으로 나뉘어진 3-chamber 전해 투석기를 사용하여 수행되었고, 양이온 교환막 측에는 Ti 음극을 음이온 교환막 측에는 IrO₂ 양극을 위치하게 하였으며, 이때 사용된 각 전극의 크기는 W x H x T = 2 cm x 4 cm x 0.1 cm 이다.

음극방 (Anodic chamber), 양극방 (Cathodic chamber) 및 용액 공급방 (Feed chamber)의 각 부피는 모두 약 30 ml 이고, 각 방은 용액이 순환하게 하기 위하여 튜브로 외부에 설치된 250 ml 플라스크와 연결되었으며 각 플라스크에는 용액의 pH 변화를 측정하기 위해 pH 센서와 data-logger 시스템이 설치하였다.

전해 투석기에 공급하는 전류 및 전압은 정전압과 정전류를 제어할 수 있는 Potentiostat/Galvanostat (Voltage and current compliance : 20 V, 5 A)를 이용하여 정전압 16V를 공급하였다.

양극방의 초기 용액은 0.05 M NaOH, 음극방의 초기 용액은 0.025 M H₂SO₄ 공급 용액은 Ce(NO₃)₄ 10 mM을 갖는 황산 0.25 M 용액으로 이들 각 200 ml 용액이 각 전해 투석 반응기의 각 방을 외부에 설치된 플라스크를 통하여 순환하게 하였다.

양극방 , 음극방 , 공급방의 pH 및 반응기의 전류 값 측정

비교예 1의 금속이온을 함유한 제염 폐액의 전해 투석을 수행하는 경우, 양극방, 음극방, 공급방의 pH 및 반응기의 전류 값을 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타냈다. pH는 pH 센서와 data-logger를 통해 측정하였고, 전류값은 Potentiostat/Galvanostat에 나타나는 값으로 측정하였다.

그 결과 도 4에 나타낸 바와 같이, 공급방과 음극방의 pH는 거의 변화가 없고 양극방의 pH 값만 다소 감소했다. 또한, 반응기의 전류도 거의 변화가 없었다. 이러한 현상은 금속이온을 함유한 제염 폐액을 전해 투석 반응기로 직접 주입 시 전해 투석 반응기의 각 이온교환막에서 각 이온물질의 이동 관계 나타낸 도 3을 통하여 설명할 수 있다.

양극방의 pH 값만 다소 감소한 것은 주입용액 중에 산 용액 성분인 SO₄ ^-2 이온은 음이온 교환막을 이동하여 양극방에서 황산을 생성시킬 수 있기 때문이다.

또한, 음극방의 pH의 변화가 거의 없는 것은 상기 SO₄ ^-2 대응되어 이동될 양이온이 대부분 H⁺으로 구성되어 있어 H⁺이 양이온 교환막을 통해 이동되나 이때 음극방에서는 물 분해에 의한 OH^- 성분이 발생하여 이동된 H⁺ 이온과 결합하여 다시 물이 되기 때문이다.

나아가, 주입용액의 pH가 거의 변화가 없는 이유는 양이온 교환막에서의 H⁺의 이동 속도는 음이온 교환막에서 SO₄ ^-2의 이동 속도보다 훨씬 빠르므로 주입용액이 전기적 중성을 유지하기 위하여 양극방의 H⁺이 음이온 교환막을 통하여 음극으로 끌리며 역으로 이동할 수 밖에 없기 때문이다. 양극방의 H⁺이온이 음이온 교환막을 통하여 역 이동되므로 양극방의 전기적 중성이 유지되기 위해서는 주입용액의 SO₄ ^-2의 양극방 이동이 억제되게 된다.

즉, 일부 SO₄ ^-2온과 Ce⁺⁴온이 양극방 및 음극방으로 이동하지만 전체적으로 양극방에서 생성된 H⁺이온이 용액 공급방을 거쳐 음극방으로 이동되는 전류가 흐르게 됨을 알 수 있다.

따라서, 제염 폐액의 전해투석 반응기에 직접 주입하는 경우, SO₄ ^-2의 양극방 이동이 억제되고, 양극방에서 생성된 H⁺이온이 음극방으로 이동되므로 양극방으로부터 황산이 용이하게 회수될 수 없으며, 이로 인해 제염 폐액의 산으로부터 Ce과 기타 제염용해 금속 이온들의 분리 또한 용이하지 않게 된다.

각 이온 이동에 따른 농도 변화의 측정

비교예 1의 금속이온을 함유한 제염 폐액의 전해 투석을 수행하는 경우, 각 이온 이동에 따른 농도 변화를 측정하고 그 결과를 도 5에 나타냈다. 전해 투석기에서 만들어진 황산 및 NaOH 용액은 산-염기 자동 적정기와 이온 크라마토그래피 (Dionex ICS 90)를 통하여 측정하였으며, Ce 농도는 ICP-AES로 측정되었다.

그 결과 도 5에 나타낸 바와 같이, 음극방의 OH^- 농도는 초기 농도 값에서 큰 변화가 없었다. 또한, 4가의 Ce 이온은 양이온 교환막을 통과하기 어렵기 때문에 주입용액의 Ce⁺⁴ 이온의 농도는 처음 100 분간은 음극방으로 이동을 하지 않으나, 100 분 이후부터는 지속적으로 양이온 교환막을 통하여 음극방으로 이동하여 300 분이 될 때 주입용액의 Ce⁺⁴ 이온의 30% (약 400 ppm)가 감소하였음에도 불구하고 음극방 용액의 Ce⁺⁴ 이온 농도는 1ppm 미만이었다.

상기 결과는, Ce⁺⁴ 이온이 음극방으로 이동하였음에도 불구하고 음극방에서 Ce⁺⁴ 이온의 농도가 낮은 이유는, 음극방으로 이동된 만큼 물 분해 반응이 일어나 OH^-가 생성되나, Ce⁺⁴ 이온이 생성된 OH^-와 반응을 하여 Ce(OH)_x로 침전되기 때문이다. 또한, 음극방의 OH^- 농도가 초기 농도 값에서 큰 변화가 없는 것 역시, Ce의 침전에 음극방 용액의 OH^- 가 소진되므로 음극방 용액에 OH^-가 누적되지 않기 때문이다.

이로부터, 금속이온이 제거되지 않은 제염 폐액이 직접 전해 투석기로 주입되는 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이, 음극방에서 Ce(OH)_x에 침전이 생성되는 것을 확인할 수 있다. 상기 금속수산화물 침전은 전기투석기의 장기적 운전 시 이온교환막의 막힘 현상을 유발할 수 있어, 전기 투석의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

< 실시예 1> 금속이온이 침전된 제염 폐액의 전해투석

제염 폐액을 NaOH 등의 염기를 포함하는 용액으로 pH를 조절하여 용액 중의 금속이온을 모두 침전시킨 후, 잔류된 염기 용액을 구성하는 양이온인 Na⁺와 당초 산을 함유하는 폐액에 존재하는 산의 음이온인 SO₄ ^-2 _, NO₃ ^-을 갖는 용액을 전해 투석기 공급방에 주입한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법을 수행하여 전해 투석을 수행하였다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 금속이온을 침전시킨 제염 폐액을 전해투석시킴으로써 양극측에 접한 음이온 교환막을 통해 SO₄ ^-2 _, NO₃ ^-이온이 이동하여, 양극방에서 물이 분해되어 생성된 H+와 결합하여 산 용액이 생성되고, 음극 측에 접한 양이온 교환막을 통해 Na⁺이온이 이동하여, 음극방에서 물이 분해되어 생성된 OH-와 결합하여 염기가 생성된다. 생성된 염기는 금속이온 물질 침전 단계로 순환시키고, 회수된 산 용액은 제염 공정 산제조 준비 단계로 순환시킬 수 있고, 침전된 금속수산화물은 분리하여 재사용할 수 있다.

pH 따른 각 금속이온의 침전율 측정

산을 함유하는 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 대표적으로 존재하는 Ce, Fe, Co 및 Ni 이온의 침전 조건을 알기 위해 pH 따른 각 금속이온의 침전율을 측정하였고, 그 결과를 도 8에 나타냈다. Ce, Co, Ni, Fe 이온을 각각 840, 140, 140, 130 ppm을 증류수 용액에 용해한 후 이 용액의 pH를 에 H₂SO₄와 NaOH로 조절하면서 각 금속 이온의 침전율을 측정하였다.

그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, Ce은 pH 1 이상부터 지속적으로 침전율이 증가하여 pH 7이상에서는 거의 100% 침전이 되고, Fe는 pH4 이상에서 100% 침전에 도달하며 Co, Ni은 pH 7 이상에서부터 침전이 크게 증가하여 pH 9 이상에서 99% 침전율을 보였다. 이러한 결과로부터 도 7에서처럼 제염 폐액으로부터 산을 회수하기 위해서는 전해 투석 반응기 이전에 제염 폐액을 pH 9 이상으로 조절하면 제염 폐액 중 존재하는 금속이온을 대부분 제거할 수 있음을 알 수 있다.

양극방 , 음극방 , 공급방의 pH 및 반응기의 전류 값의 측정

금속이온이 제거된 제염 폐액의 전해투석을 수행한 경우, 양극방, 음극방 및 공급방의 pH 및 반응기의 전류 값을 측정하였고, 그 결과를 도 9에 나타내었다. pH는 pH 센서와 data-logger를 통해 측정하였고, 전류값은 Potentiostat/Galvanostat에 나타나는 값으로 측정하였다.

금속이온이 함유된 황산 폐액의 pH를 9로 조절하여 금속이온이 침전된 제염 폐액을 16 V 정전압이 공급되는 전해 투석 반응기에 주입하였고, 사용된 전해 투석기는 비교예 1에서 사용된 동일한 전해투석기를 사용하였다. 금속 이온이 제거되는 초기 산을 함유하는 폐액은 0.25M H₂SO₄ 용액을 사용하였고, 금속이온을 침전시키기 위하여 NaOH로 pH 9까지 조절하였고, 전해 투석로 주입되는 제염 폐액은 금속이온이 거의 없이 각 0.25M의 Na⁺와 SO₄ ^-2 이온만으로 구성되게 되었다.

전류 값을 측정한 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 비교예 1과 다르게 주입용액의 Na⁺이온이 양이온 교환막을 통해 음극방으로, SO₄ ^-2 이온이 음이온 교환막을 통해 양극방으로 이동함에 따라 전기전도도가 변화하여 셀 저항이 최소일 때 최대 셀 전류 피크를 보이다가 주입 용액의 이온들이 전해 투석됨에 따라 농도가 낮아지면서 전류를 감소하는 전형적인 전해 투석 전류 곡선을 보였다.

또한, pH 값을 측정한 결과, 음극방에서는 pH 값이 지속적으로 상승하고 양극방에서는 pH 값이 지속적으로 떨어지는 것을 볼 수 있다. 이는 주입용액의 Na⁺와 SO₄ ^-2 이온이 각각 음극방 및 양극방으로 이동한 후, 물 분해 반응에 의해 생성된 OH^-와 H⁺과 결합하여 염기와 산을 생성하기 때문이다. 나아가, 공급방의 pH가 낮아지는 것을 확인할 수 있는데 이는, 주입 용액의 Na⁺와 SO₄ ^-2 이온이 양이온 교환막과 음이온 교환막을 동일한 이동수율로ㅈㄷ 이동하면 전해 투석 중 주입 용액의 pH는 일정하여야 하나 Na⁺ 이온이 SO₄ ^-2 이동 수율보다 빠르므로 주입용액의 전기적 중성을 유지하기 위하여 물로부터 H⁺이온이 더 만들어지기 때문이다. 나아가, 최대 전류 값을 보이는 시점부터는 pH가 다시 천천히 상승함을 볼 수 있는데 이것은 음극방에서 만들어진 OH^- 이온이 양이온 교환막을 통해 양극 측으로 이동되어 주입용액의 pH가 일부 상승하기 때문이다.

각 이온 이동에 따른 농도 변화의 측정

실시예 1의 금속이온이 침전된 제염 폐액의 전해 투석을 수행하였을 경우, 각 이온 이동에 따른 농도 변화를 측정하고 그 결과를 도 10에 나타냈다. 전해 투석기에서 만들어진 황산 및 NaOH 용액은 산-염기 자동 적정기와 이온 크로마토그래피 (Dionex ICS 90)를 통하여 측정하였으며, Ce 농도는 ICP-AES로 측정되었다.

그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 주입 용액의 양이온과 음이온은 최종적으로 99% 이상 이동하였고, 음극방에서는 NaOH 농도가 증가하고, 양극방에서는 H₂SO₄ 농도가 증가했다. 음극방과 양극방에서 전해 투석 시 전해 삼투압에 의해 주입용액의 물이 음극방으로 약 10% 양극방으로 7% 이동하는데, 이 물의 이동을 고려할 때 측정된 농도로부터 초기에 사용된 NaOH과 H₂SO₄이 각각99% 회수된 것이다.

상기 pH, 전류 및 농도 측정 결과로부터, 본 발명은 제염 함유 금속이온인 Co, Fe, Ni 이온들이 중성 및 염기성 조건에서 용액중의 OH^-와 가수분해 반응을 통하여 M(OH)_x 형태로 침전될 수 있는 특성을 이용하여, 방사성 금속 제염 폐액으로부터 금속 이온을 제거하고 전기투석을 수행함으로써, 금속수산화물 침전으로 인한 이온교환막의 막힘 현상 없이도, 산으로부터 금속 이온을 효과적으로 분리할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 분리된 NaOH는 제염 폐액의 금속이온을 침전시키는 단계로 순환되므로 제염 폐액 처리 단계에서 어떠한 약품을 추가적으로 사용하는 것이 없기 때문에 제염 공정의 단순화 및 그로 인한 비용을 절감시킬 수 있고, 분리된 H₂SO₄는 제염의 산 준비 공정으로 순환되고, 침전된 금속수산화물은 분리하여 재활용함으로써 전체 제염 공정에서 2차 폐기물 발생을 최소화하여 산 또는 산과 Ce⁺⁴, Ag⁺² 등의 산화제를 사용하는 원자력 발전소 또는 방사성 물질 취급 연구시설의 운영 유지 보수 및 해체 시 발생하는 금속성 폐기물 제염 공정의 액체 폐기물 양의 높은 처분 부피 감용을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims

세륨 이온, 코발트 이온, 철 이온, 니켈 이온 및 산을 함유한 방사성 금속 폐기물 제염 폐액에 염기를 포함하는 용액을 주입하여 제염 폐액의 pH를 9 - 11로 조절하여 금속수산화물 침전을 형성하는 단계(단계 1);
단계 1의 금속수산화물이 침전된 제염 폐액으로부터 전해투석에 의해 상기 산과 염기를 분리하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 분리한 산은 제염 공정으로 순환시키고, 분리한 염기는 상기 단계 1의 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액의 pH 조절 공정으로 순환시키는 단계(단계 3);
를 포함하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제1항에 있어서,
단계 1의 방사성 금속 폐기물은 원자력 발전소 또는 방사성 물질 취급 연구시설의 운영, 유지, 보수 또는 해체 시 발생하는 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제1항에 있어서,
단계 1의 금속이온 및 산을 함유한 제염 폐액은 금속 폐기물을 산 용액 및 산화제를 이용하여 제염한 후 발생한 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제3항에 있어서,
상기 산 용액은 질산, 황산, 염산 및 불산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제3항에 있어서,
상기 산화제는 세륨 이온, 은 이온 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
삭제
제1항에 있어서,
단계 1의 염기를 포함하는 용액은 수산화나트륨, 수산화리튬 및 암모니아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염기를 포함하는 용액인 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
삭제
제1항에 있어서,
단계 2의 전해투석은 음극, 양이온교환막, 음이온교환막 및 양극으로 이루어지는 전해 투석기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
삭제
제1항에 있어서,
단계 3의 순환은 튜브를 이용하는 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 산과 염기가 분리된 제염 폐액으로부터 금속수산화물 침전을 회수하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4의 회수된 금속수산화물 용융하여 금속 고형분으로 고체화하는 단계(단계 5)를 더 포함하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.
제12항에 있어서,
단계 5의 고형화는 1450 - 1550 ℃의 온도에서, 100 - 140 분 동안 가열하여 용융한 후, 냉각시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방사성 금속폐기물 제염 폐액의 처리 방법.