KR20110051499A - Method for chemical decontamination of surface of radioactive metal waste using acid/acid salt mixture - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A chemical salt method of a radioactive pollution metal waste surface using slat solution which an acid and an acid salt are mixed is provided to eliminate a concern about damage of a base material, convenient to treat, and reduce all kinds of risk. CONSTITUTION: An ultrasonic wave generating device smoothly enables fluid of salt and secesses an oxide film of the salt manufacturing object in a salt. An electronic heater is operated as two. The ultrasonic wave generating device is operated after injecting the salt to the salt tub. By using the electric heater, the temperature is adjusted and maintained. By circulating the active carbon tower, radioactive pollution material in the salt is removed.

Description

산과 산염이 혼합된 제염액을 이용한 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법{Method for chemical decontamination of surface of radioactive metal waste using acid/acid salt mixture}Method for chemical decontamination of surface of radioactive metal waste using acid / acid salt mixture}

본 발명은 산과 산염이 혼합된 제염액을 이용한 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for chemical decontamination of radioactive contaminated metal waste surfaces using a salt solution in which acid and acid salts are mixed.

일반적으로, 원자력 발전소에서는 장비들의 가동에 의해 방사성 오염이 발생한다. 원자력 발전소에서 오염은 발전소 등의 각종설비의 부품교환 등의 작업을 수행할 때 발생하며, 이러한 오염된 영역상에 존재하는 원치않는 방사성 물질을 제거하는 작업을 제염이라고 한다.In general, in nuclear power plants, radioactive pollution is generated by the operation of equipment. Pollution in a nuclear power plant occurs when performing parts replacement of various equipment such as a power plant, and the work of removing unwanted radioactive substances on the contaminated area is called decontamination.

상기 방사성 물질은 원자력발전소 1차 계통내에서 생성되는데, 핵연료에서 방출된 핵분열생성물 및 중성자 조사에 의해 생성된 방사성 핵종과 계통내 부식생성물과 불순물이 중성자 조사에 의해 방사화되어 생성된 방사성 핵종이 주된 제염대상물질이다. 이렇게 발생한 방사성 물질은 정상상태에서는 발전소 1차 계통내에 흘러다니거나 관 또는 부품의 내벽에 붙어있다가 누출수나 정기 보수시에 공기 노출에 의해 외부로 유출되어 주위환경을 오염시킨다.The radioactive material is generated in the primary system of a nuclear power plant. The radionuclides produced by nuclear fission products and neutron irradiation, and the radionuclides generated by neutron irradiation are mainly radioactive species generated by neutron irradiation. It is a decontamination target. The radioactive material generated in this state flows in the primary system of the power plant or adheres to the inner wall of the pipe or part, and leaks to the outside by air exposure during leakage or periodic maintenance, thereby polluting the surrounding environment.

특히, 원자력 관련시설에서 사용되고 있는 설비나 장치(공구)들 중에는 방사능에 오염된 것들이 대부분이다. 이러한 설비나 장치(공구)에서 보수하여 재사용하거나 교체하여 폐기할 경우 방사성 오염제거가 필수적으로 요구된다.In particular, most of the facilities or tools used in nuclear power facilities are contaminated with radioactivity. Radioactive decontamination is essential when repairing, reusing, replacing, or disposing of such equipment or equipment.

이러한 방사성 물질에 의해 표면이 오염된 금속폐기물의 제염 공정으로는 일반적으로 물리적 제염, 화학적 제염, 전해 제염 등 여러 종류가 있으나, 대표적으로 산(acid) 용액을 사용하는 화학적 제염 공정이 많이 사용되고 있다.Decontamination processes of metal wastes whose surfaces are contaminated by radioactive materials generally include various kinds of physical decontamination, chemical decontamination, electrolytic decontamination, etc. However, chemical decontamination processes using an acid solution are typically used.

화학적 제염 공정은 제염액으로서 황산, 질산 또는 이의 혼합 용액 등을 사용하여 그 제염액에 기기를 침수시켜 제염하는 것으로서, 곡관이나 밸브 등의 복잡한 형상물의 방사성 금속 폐기물에 대하여 효과적이다. The chemical decontamination process uses an sulfuric acid, nitric acid, or a mixed solution thereof as the decontamination liquid to submerge the decontamination liquid in the decontamination liquid, which is effective for radioactive metal wastes of complex shapes such as curved pipes and valves.

상기 화학적 제염 공정의 종래 기술로는 일본 특허공개공보 평5-273389호에서는 스테인리스계의 방사성 폐기물을 질산, 염산, 불화수소산의 혼산에 접촉시켜 제염하는 제염법을 개시하고 있다.As a conventional technique of the chemical decontamination process, Japanese Patent Laid-Open No. 5-273389 discloses a decontamination method for decontaminating stainless radioactive waste by contact with a mixture of nitric acid, hydrochloric acid and hydrofluoric acid.

또한, 대한민국 특허등록 제505470호에서는 옥살산(oxalic acid) 또는 질산과 옥살산(oxalic acid)을 사용하는 농축식 화학 제염 방법을 개시하고 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 505470 discloses a concentrated chemical decontamination method using oxalic acid or nitric acid and oxalic acid.

그러나, 종래의 산(acid)으로만 구성된 혼합용액을 제염액으로서 이용하여 방사성 물질로 오염된 금속을 제염할 경우, 금속 표면이 거칠게 깎이고 표면 형상이 불균일해져 금속의 재활용에 어려움이 따르는 문제가 있었다.However, when decontaminating a metal contaminated with a radioactive material using a conventional mixed solution consisting only of acid (acid), there is a problem that the metal surface is roughly shaved and the surface shape is uneven, which makes it difficult to recycle the metal. .

이에, 본 발명자들은 제염액을 용이하게 취급할 수 있고, 기존의 산 용액으로 제염할 때와 동등 이상의 제염 효율을 나타내며, 금속 표면이 매끄럽게 깎이고 금속 표면 형상이 균일해져 금속의 재활용이 용이한 제염 방법을 연구하던 중, 산과 산의 나트륨염을 혼합한 용액을 제염액으로 이용할 경우 기존의 산으로만 구성된 혼합 제염액과 제염 효율이 동등 이상이며, 금속 표면이 매끄럽게 깎이고, 제염액의 취급이 용이함을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors can easily handle the decontamination solution, exhibit decontamination efficiency equal to or higher than that of the decontamination with the existing acid solution, and smooth the metal surface and make the metal surface uniform, so that the metal can be easily recycled. During the study, when the acid-sodium salt mixed solution was used as the decontamination solution, the decontamination efficiency was equal to or greater than that of the conventional decontamination solution consisting only of acid, and the metal surface was smoothed and the decontamination solution was easy to handle. It confirmed and completed this invention.

본 발명의 목적은 산과 산의 나트륨염을 혼합한 용액을 제염액으로 이용하여 방사성 오염 금속 폐기물 표면을 제염하는 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for decontaminating radioactive contaminated metal waste surfaces by using a solution of an acid and a sodium salt of acid as a decontamination solution.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 불산에 질산나트륨을 혼합한 제염액 또는 질산에 불화나트륨을 혼합한 제염액을 이용하여 방사성 오염 금속 폐기물 표면을 제염하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for decontaminating radioactive contaminated metal waste surfaces using a salt solution in which sodium nitrate is mixed with hydrofluoric acid or a salt solution in which sodium fluoride is mixed with nitric acid.

본 발명에 따르면, 불산에 질산나트륨을 혼합한 제염액 또는 질산에 불화나트륨을 혼합한 제염액을 이용하여 방사성 오염 금속 폐기물 표면을 제염하는 경우, 기존의 질산과 불산을 혼합한 제염액과 비교할 때 제염 효율에 있어서 동등 이상을 나타내고, 작업자의 독성 화학물질 취급에 기인하는 각종의 위험성을 없애고 취급이 용이하며, 금속 표면이 매끄럽게 깎이고 표면 형상이 균일해지는 등 모재 손상의 우려가 없기 때문에 금속의 재활용이 용이하여 고가의 재질로 이루어진 구성품의 제염에 유용하게 쓰일 수 있으며, 폐기물 발생량이 적어 원전 계통 제염시 방사성 폐기물 발생에 따른 방사성 폐기물 처리의 부담을 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, when decontaminating the radioactive contaminated metal waste surface by using a salt solution in which sodium nitrate is mixed with hydrofluoric acid or sodium fluoride in nitric acid, when compared with the conventional salt solution mixed with nitric acid and hydrofluoric acid It shows the same level of decontamination efficiency, eliminates the risks caused by the handling of toxic chemicals by the operator, and is easy to handle, and there is no risk of damage to the base metal such as smooth metal surface and uniform surface shape. It can be easily used for decontamination of components made of expensive materials, and the amount of waste generated is small, so that the burden of radioactive waste treatment due to the generation of radioactive waste during decontamination of nuclear power plants can be drastically reduced.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은, 국내 가압경수로형 발전소의 구성품을 대상으로 한 화학 제염을 위한 제염제 선정 및 제염공정에 주안점을 두고 있으며, 제염코자 하는 구성품을 직접 제염조에 넣은 후 이 제염조 내로 제염제를 순환시키는 방법을 사용한다.The present invention focuses on the decontamination and decontamination process for chemical decontamination for components of a domestic PWR-type power plant, and puts the components to be decontaminated directly into the decontamination tank to circulate the decontamination agent into the decontamination tank. Use the method.

본 발명에 따른 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법은 원자력 발전소에서 일반적으로 사용되는 화학 제염 장치에서 이루어질 수 있으며, 상기 화학 제염 장치의 일실시형태로는 대한민국 특허등록 제605558호에서 개시된 바와 같이, 초음파 발생장치가 내부에 설치되어 있으며, 제염제를 보관하기 위한 제염조; 상기 제염제의 온도를 조절하기 위한 전기히터; 필터; 술폰산을 작용기로 하는 강산형 양이온교환수지가 충진되어 있는 양이온수지탑; 4차 아민을 작용기로 가진 음이온교환수지가 양이온교환수지와 혼입되어 있는 혼상수지탑; 및 활성탄이 충진되어 있는 활성탄탑으로 이루어질 수 있으나(도 1 참조), 이에 제한되지는 않는다.Chemical decontamination method of the radioactive contamination metal waste surface according to the present invention can be made in a chemical decontamination apparatus generally used in nuclear power plants, as one embodiment of the chemical decontamination apparatus, as disclosed in Korean Patent Registration No. 605558, Ultrasonic generator is installed inside, the decontamination tank for storing the decontamination agent; An electric heater for controlling the temperature of the decontamination agent; filter; A cation resin tower filled with a strong acid type cation exchange resin having a sulfonic acid as a functional group; An interphase resin tower in which an anion exchange resin having a quaternary amine as a functional group is mixed with a cation exchange resin; And activated carbon towers filled with activated carbon (see FIG. 1 ), but are not limited thereto.

상기 초음파 발생장치(12)는 제염제의 유동을 원활히 하고 제염대상물의 산화피막이 쉽게 제염제 내로 탈리되도록 하는 역할을 한다.The ultrasonic wave generator 12 serves to facilitate the flow of the decontamination agent and to easily detach the oxide film of the decontamination object into the decontamination agent.

상기 전기히터(13)는 2개가 한조로 구성되어 작동되며, 1개의 전기히터는 제 염제의 온도가 설정된 온도보다 2 ℃ 낮은 온도까지 승온되도록 하고, 상기 설정온도와 제염제의 온도차가 2 ℃이하가 되면 다른 1개의 전기히터에 의해 상기 제염제의 온도가 승온되도록 한다.The electric heater 13 is composed of two sets of operation, one electric heater is to increase the temperature of the decontamination agent to a temperature 2 ℃ lower than the set temperature, the temperature difference between the set temperature and the decontamination agent is 2 ℃ or less When the temperature of the decontamination agent is raised by another electric heater.

상기 필터(14)는 상, 하 2개가 장착되어 있으며, 상기 필터(14)의 교체는 필터의 전, 후단에 설치된 압력계의 차압이 0.15 mPa 이상일때 이루어진다.The filter 14 has two upper and lower parts, and the filter 14 is replaced when the differential pressure of the pressure gauge installed at the front and rear of the filter is 0.15 mPa or more.

상기 활성탄탑(18)에 충진된 활성탄은 비중이 0.40∼0.45 g/㎤, 입경이 8∼32 mesh, 강열잔사가 0.5% 이하인 활성탄이다.The activated carbon filled in the activated carbon tower 18 is activated carbon having a specific gravity of 0.40 to 0.45 g / cm 3, a particle diameter of 8 to 32 mesh, and an ignition residue of 0.5% or less.

본 발명에 있어서, 상기 제염제는 불산(HF)에 질산나트륨(NaNO3)을 혼합한 제염액 또는 질산(HNO3)에 불화나트륨(NaF)을 혼합한 제염액인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.05~1.0 M의 불산 및 0.1~2.0 M의 질산나트륨을 혼합한 용액을 사용하거나, 0.1~2.0 M의 질산 및 0.05~1.0 M의 불화나트륨을 혼합한 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 상기 범위를 벗어나는 경우에는 제염 효율이 저하되거나 표면이 변화되는 문제가 있다.In the present invention, the decontamination agent is preferably a decontamination solution in which sodium nitrate (NaNO 3 ) is mixed with hydrofluoric acid (HF) or a decontamination solution in which sodium fluoride (NaF) is mixed with nitric acid (HNO 3 ), more preferably. It is preferable to use the solution which mixed 0.05-1.0 M hydrofluoric acid and 0.1-2.0 M sodium nitrate, or the solution which mixed 0.1-2.0 M nitric acid and 0.05-1.0 M sodium fluoride. If it is out of the above range, there is a problem that decontamination efficiency is lowered or the surface is changed.

본 발명에 있어서, 상기 1의 화학 제염 장치 내에서 방사성 오염 금속 폐기물 표면을 제염하는 방법은 다음과 같다.In the present invention, a method of decontamination of radioactive contaminated metal wastes surface in the incore chemical decontamination apparatus of FIG. 1 is as follows.

먼저, 제 18 밸브(48)를 열고 시편이 부착된 제염조에 불산(HF)과 질산나트륨(NaNO3)을 혼합한 제염액 또는 질산(HNO3)과 불화나트륨(NaF)을 혼합한 제염액을 약품주입펌프(11)를 이용하여 주입한 후 상기 제 18 밸브(48)를 닫는다.First, open the eighteenth valve 48 and remove the decontamination solution in which hydrofluoric acid (HF) and sodium nitrate (NaNO 3 ) are mixed or the decontamination solution in which nitric acid (HNO 3 ) and sodium fluoride (NaF) are mixed. After the injection using the chemical injection pump 11, the eighteenth valve 48 is closed.

다음으로, 제 1 밸브(31), 제 2 밸브(32), 제 11 밸브(41), 제 13 밸브(43), 제 15 밸브(45)를 연 후 순환펌프(20)와 초음파 발생장치(12)가 작동되도록 한다.Next, after opening the first valve 31, the second valve 32, the eleventh valve 41, the thirteenth valve 43, and the fifteenth valve 45, the circulation pump 20 and the ultrasonic generator ( 12) is activated.

다음으로, 제 1 밸브(31)의 개도를 조정하여 유량을 30ℓ/min으로 조절하고 전기히터(13)에 의해 온도가 설정한 값에 갈 때까지 대기하며 필요시 제 16 밸브(46)를 열어 배기시킨다.Next, the opening degree of the first valve 31 is adjusted to adjust the flow rate to 30 l / min, and the electric heater 13 waits until the temperature reaches the set value, and if necessary, opens the sixteenth valve 46. Exhaust.

이후, 90 ℃의 온도하에서 약 2∼3시간 동안 상기 제염액을 순환시켜 금속 시편상의 방사성 오염 물질을 제염액 내로 용리시킨다.Thereafter, the decontamination solution is circulated at a temperature of 90 ° C. for about 2 to 3 hours to elute radioactive contaminants on the metal specimen into the decontamination solution.

다음으로, 제 11 밸브(41)를 닫고 제 19 밸브(49)를 열어 상기 제염액이 활성탄탑(18)을 순환하도록 하여 제염액 내의 방사성 오염 물질을 제거함으로써 제염액을 재사용할 수 있다.Next, the decontamination solution can be reused by closing the eleventh valve 41 and opening the nineteenth valve 49 to cause the decontamination solution to circulate through the activated carbon tower 18 to remove radioactive contaminants in the decontamination solution.

본 발명에 따른 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법은 불산에 질산나트륨을 혼합한 제염액 또는 질산에 불화나트륨을 혼합한 제염액을 이용함으로써 기존의 산(acid)으로만 구성된 제염액을 사용할 때보다 작업자의 독성 화학물질 취급에 기인하는 각종의 위험성을 없애고 취급이 용이한 장점이 있다.The chemical decontamination method of the surface of radioactive contaminated metal wastes according to the present invention uses a decontamination solution containing sodium nitrate in hydrofluoric acid or a decontamination solution in which sodium fluoride is mixed with nitric acid. It has the advantage of easy handling and eliminating various dangers caused by the handling of toxic chemicals.

특히, 금속 표면이 매끄럽게 깎이고 표면 형상이 균일해지는 등 모재 손상의 우려가 없기 때문에 금속의 재활용이 용이하여 고가의 재질로 이루어진 구성품의 제염에 유용하게 쓰일 수 있으며, 폐기물 발생량이 적어 원전 계통 제염시 방사성 폐기물 발생에 따른 방사성 폐기물 처리의 부담을 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.In particular, since there is no risk of damage to the base metal such as smooth metal surface and uniform surface shape, it is easy to recycle the metal, which can be useful for decontamination of components made of expensive materials. There is an effect that can significantly reduce the burden of radioactive waste disposal due to waste generation.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시할 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following examples. However, the following examples merely illustrate the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1> 제염액에 따른  1> According to the decontamination solution 모재Base material 및 산화 시편의 제염 효율 측정 Decontamination Efficiency of Chemical and Oxidized Specimens

본 발명에 따른 제염액이 모재 및 산화 시편의 제염에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 방법으로 실험을 수행하였다.In order to determine the effect of the decontamination solution according to the present invention on the decontamination of the base material and oxidized specimens, the experiment was carried out as follows.

모재 및 산화 시편으로는 STS 304 및 Inconel 600을 이용하였으며, 제염액으로는 HF 0.5M/HNO3 1.0M 혼합 용액, HF 0.5M/NaNO3 1.0M 혼합 용액 또는 NaF 0.5M/HNO3 1.0M 혼합 용액을 사용하였다. 제염액과 모재 및 산화 시편의 균일한 반응을 촉진하기 위해 항온 교반조를 사용하였다. 제조한 HF 0.5M/HNO3 1.0M 혼합 용액, HF 0.5M/NaNO3 1.0M 혼합 용액 또는 NaF 0.5M/HNO3 1.0M 혼합 용액은 각각 100 mL씩 분취하여 플라스틱 병에 넣었으며, 먼저 두 용액이 섞여서 반응하는지 확인한 후, 용액의 변화가 없는 것을 확인한 후, 각각의 병에 무게를 측정한 모재 및 산화 시편을 투입하였다. 다음으로, 상기 제염액과 모재 및 또는 산화 시편이 들어있는 병을 항온 교반조에 넣고, 온도 범위는 90 ℃로 설정한 뒤, 교반 속도는 120 rpm으로 설정하여, 30분, 1시간, 2시간 마다 시편과 제염액를 분리하여 반응 후 변화된 시편의 무게를 측정하였다.STS 304 and Inconel 600 were used as the base material and the oxidized specimen, and HF 0.5M / HNO 3 1.0M mixed solution, HF 0.5M / NaNO 3 1.0M mixed solution, or NaF 0.5M / HNO 3 1.0M mixed solution for decontamination. Solution was used. A constant temperature agitation tank was used to promote uniform reaction of the decontamination solution with the base material and the oxidized specimen. 100 mL each of the prepared HF 0.5M / HNO 3 1.0M mixed solution, HF 0.5M / NaNO 3 1.0M mixed solution or NaF 0.5M / HNO 3 1.0M mixed solution was aliquoted into a plastic bottle. After confirming that the mixture was reacted, and after confirming that there is no change of the solution, the weighed base material and the oxidized specimens were put into each bottle. Next, put the decontamination solution and the base material and or the oxidized specimen in a constant temperature stirring tank, the temperature range is set to 90 ℃, the stirring speed is set to 120 rpm, every 30 minutes, 1 hour, 2 hours The specimen and the decontamination solution were separated and the weight of the specimen changed after the reaction was measured.

측정 결과를 표 1, 표 2, 도 2도 3에 나타내었다.The measurement results are shown in Table 1, Table 2, Figs. 2 and 3 .

표 1 및 도 2는 제염액에 따른 STS 304의 무게 손실량을 나타내며, 표 2 및 도 3은 제염액에 따른 Inconel 600의 무게 손실량을 나타낸다.Table 1 and Figure 2 shows the weight loss of the STS 304 according to the decontamination solution, Table 2 and Figure 3 shows the weight loss of the Inconel 600 according to the decontamination solution.

STSSTS 304의 무게 손실량 Weight loss of 304 시간 (h)
Time (h)
무게 손실량 (g)Weight loss (g)
HNO3 HNO 3 HFHF NaF/HNO3 NaF / HNO 3 HF/NaNO3 HF / NaNO 3 HF/HNO3 HF / HNO 3 0.50.5 -- -- 0.31710.3171 0.09130.0913 0.26290.2629 1One 0.00.0 0.04030.0403 0.56430.5643 0.21240.2124 0.49350.4935 22 0.00040.0004 0.06890.0689 0.80980.8098 0.34910.3491 0.77220.7722

InconelInconel 600의 무게 손실량 600 weight loss 시간 (h)
Time (h)
무게 손실량 (g)Weight loss (g)
NaF/HNO3 NaF / HNO 3 HF/NaNO3 HF / NaNO 3 HF/HNO3 HF / HNO 3 0.50.5 0.5570.557 0.31430.3143 0.66340.6634 1One 1.22481.2248 0.43050.4305 1.5731.573 22 2.62592.6259 0.70740.7074 3.67653.6765

표 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 먼저 HF/HNO3 용액으로 이루어진 제염액에 STS 304를 넣고 제염 실험을 2시간 동안 진행한 결과, STS 304의 무게가 약 0.77 g 정도 감소되었음 알 수 있었으며, NaF/HNO3로 이루어진 제염액을 사용한 경우에는 2시간 경과 후 STS 304의 무게가 약 0.8 g이 감소하여 오히려 HF/HNO3보다 더 우수한 효율을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 HF/NaNO3로 이루어진 제염액을 사용한 경우, 2시간 경과 후 STS 304의 무게가 약 0.35 g 정도가 감소하여 앞서 설명한 2가지 혼합 용액보다는 제염 효율이 좋지 않았지만, 실제로 사용되고 있는 제염 공정들의 효율과 비교한 결과 비슷한 효율로 나타났다.As shown in Table 1 and Figure 2 , first put the STS 304 in the decontamination solution consisting of HF / HNO 3 solution and conducted a decontamination experiment for 2 hours, it can be seen that the weight of the STS 304 was reduced by about 0.77 g, In the case of using the decontamination solution consisting of NaF / HNO 3 It was found that after 2 hours the weight of STS 304 is reduced by about 0.8 g, rather than HF / HNO 3 showed better efficiency. In addition, when using the decontamination solution consisting of HF / NaNO 3 , the weight of the STS 304 was reduced by about 0.35 g after 2 hours, the decontamination efficiency was not better than the two mixed solutions described above, The comparison showed similar efficiency.

또한, 불산(HF) 또는 질산(HNO3)의 단일 산을 이용한 제염 실험 결과, STS 304의 무게 손실이 거의 잃어나지 않았으며, 불산(HF)로만 이루어진 제염액을 사용하였을 때는 오히려 STS 304의 표면이 검게 변하는 결과가 나타났다.In addition, as a result of the decontamination experiment using a single acid of hydrofluoric acid (HF) or nitric acid (HNO 3 ), almost no weight loss of STS 304 was lost, and when using a decontamination solution consisting of hydrofluoric acid (HF), the surface of STS 304 was rather reduced. This turned black.

STS 304와 동일한 방법으로 Inconel 600과 혼합 제염액의 제염 실험을 진행한 결과, 상기 표 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, HF/HNO3 제염 혼합 용액을 사용할 경우, 인코넬 600의 중량 감소는 약 3.7g, NaF/HNO3 제염 혼합 용액을 사용할 경우에는 약 2.6 g, HF/NaNO3 제염 혼합 용액을 사용할 경우에는 0.7 g 정도의 중량이 감소되었음을 알 수 있다.As a result of the decontamination experiment of Inconel 600 and mixed decontamination solution in the same manner as STS 304, as shown in Table 2 and Figure 3 , when using the HF / HNO 3 decontamination mixed solution, the weight loss of Inconel 600 is about 3.7 g, the weight of about 2.6 g when using NaF / HNO 3 decontamination mixed solution, 0.7 g when using the HF / NaNO 3 decontamination mixed solution can be seen that the weight was reduced.

따라서, 본 발명에 따른 NaF/HNO3 또는 HF/NaNO3 혼합 제염액은 종래 HF/HNO3 용액과 비교하여 제염 효율을 동등한 것으로 나타났다.Therefore, NaF / HNO 3 or HF / NaNO 3 mixed decontamination solution according to the present invention was found to be equivalent to the decontamination efficiency compared to the conventional HF / HNO 3 solution.

<< 실시예Example 2> 제염액에 따른  2> according to the decontamination solution 모재Base material 및 산화 시편의 표면 측정 Measurement of surface and oxidized specimens

상기 실시예 1의 방법으로 STS 304와 Inconel 600에 대하여 제염 용액에 따른 제염 실험을 진행한 후 금속의 표면 사진을 촬영하였다.After the decontamination experiment according to the decontamination solution for the STS 304 and Inconel 600 by the method of Example 1 was photographed the surface of the metal.

촬영 결과를 도 4도 5에 나타내었다.The photographing results are shown in FIGS . 4 and 5 .

도 4는 제염액에 따른 STS 304의 표면을 나타내며, 도 5는 제염액에 따른 Inconel 600의 표면을 나타낸다. 4 shows the surface of STS 304 with decontamination solution, and FIG. 5 shows the surface of Inconel 600 with decontamination solution.

도 4에 나타낸 바와 같이, 금속이 STS 304인 경우에는 HF/HNO3 제염 혼합 용액, NaF/HNO3 제염 혼합 용액 또는 HF/NaNO3 제염 혼합 용액을 사용하는 경우 표면의 차이가 크게 나지 않는 것으로 나타났다. 그러나, 도 5에 나타낸 바와 같이, 금속이 Inconel 600인 경우에는 HF/HNO3 제염 혼합 용액을 사용하는 경우에는 금속 표면의 틈이 갈라지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 반하여 NaF/HNO3 제염 혼합 용액 또는 HF/NaNO3 제염 혼합 용액을 사용하는 경우에는 표면이 일정하게 유지되는 것으로 나타났다.As shown in FIG . 4 , when the metal is STS 304, the surface difference does not appear to be large when HF / HNO 3 decontamination mixed solution, NaF / HNO 3 decontamination mixed solution, or HF / NaNO 3 decontamination mixed solution is used. . However, as shown in FIG . 5 , when the metal is Inconel 600, when the HF / HNO 3 decontamination mixed solution is used, the gap of the metal surface may be cracked. In contrast, the NaF / HNO 3 decontamination mixed solution or HF The surface remained constant when using the / NaNO 3 decontamination mixture solution.

따라서, 본 발명에 따른 NaF/HNO3 또는 HF/NaNO3 혼합 제염액은 금속 표면이 매끄럽게 깎이고 표면 형상이 균일해지므로 금속의 재활용이 용이하다.Therefore, the NaF / HNO 3 or HF / NaNO 3 mixed decontamination solution according to the present invention can be easily recycled because the metal surface is smoothly cut and the surface shape is uniform.

도 1은 종래 일실시형태의 화학 제염 장치의 전체 구성도이다. 1 is an overall configuration diagram of a chemical decontamination apparatus of a conventional embodiment.

도 2는 제염액에 따른 STS 304의 무게 손실량을 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing the weight loss amount of STS 304 according to the decontamination liquid.

도 3은 제염액에 따른 Inconel 600의 무게 손실량을 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing the weight loss of Inconel 600 according to the decontamination liquid.

도 4는 제염액에 따른 STS 304의 표면 사진이다. 4 is a surface photograph of STS 304 according to the decontamination solution.

도 5는 제염액에 따른 Inconel 600의 표면 사진이다. 5 is a surface photograph of Inconel 600 according to the decontamination solution.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 제염조 11 : 약품주입펌프10: decontamination tank 11: chemical injection pump

12 : 초음파발생장치 13 : 전기히터12: ultrasonic generator 13: electric heater

14 : 필터 15 : 배기구14 filter 15 exhaust port

16 : 양이온수지탑 17 : 음이온수지탑16: cation resin tower 17: anion resin tower

18 : 활성탄탑 19 : 유량계18: activated carbon tower 19: flow meter

20 : 순환펌프 21 : 드레인20: circulation pump 21: drain

22 : 시료채취공 23 : 바스켓22: sampling hole 23: the basket

24 : 바스켓 31 : 제 1 밸브24: basket 31: the first valve

32 : 제 2 밸브 33 : 제 3 밸브32: second valve 33: third valve

34 : 제 4 밸브 35 : 제 5 밸브34: fourth valve 35: fifth valve

36 : 제 6 밸브 37 : 제 7 밸브36: sixth valve 37: seventh valve

38 : 제 8 밸브 39 : 제 9 밸브38: eighth valve 39: ninth valve

40 : 제 10 밸브 41 : 제 11 밸브40: tenth valve 41: eleventh valve

42 : 제 12 밸브 43 : 제 13 밸브42: twelfth valve 43: thirteenth valve

44 : 제 14 밸브 45 : 제 15 밸브44: 14th valve 45: 15th valve

46 : 제 16 밸브 47 : 제 17 밸브46: 16th Valve 47: 17th Valve

48 : 제 18 밸브 49 : 제 19 밸브48: 18th valve 49: 19th valve

Claims (9)

화학 제염 장치 내 제염조에 방사성 오염 금속 폐기물을 넣고, 제염액으로서 불산과 질산나트륨을 혼합한 제염액 또는 질산과 불화나트륨을 혼합한 제염액을 상기 제염조에 주입한 다음, 상기 제염액을 순환시키는 단계를 포함하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.Putting radioactive contaminated metal waste into the decontamination tank in the chemical decontamination apparatus, injecting the decontamination solution mixed with hydrofluoric acid and sodium nitrate or the decontamination solution mixed with nitric acid and sodium fluoride as the decontamination solution, and then circulating the decontamination solution Chemical decontamination method of radioactive contamination metal waste surface comprising a. 화학 제염 장치 내 제염조에 방사성 오염 금속 폐기물을 넣고, 제염액으로서 0.05~1.0 M의 불산 및 0.1~2.0 M의 질산나트륨을 혼합한 제염액을 상기 제염조에 주입한 다음, 상기 제염액을 순환시키는 단계를 포함하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.Putting radioactive contaminated metal waste into a salt tank in a chemical decontamination apparatus, injecting a salt solution mixed with 0.05 to 1.0 M hydrofluoric acid and 0.1 to 2.0 M sodium nitrate as the salt to the salt bath, and then circulating the salt solution Chemical decontamination method of radioactive contamination metal waste surface comprising a. 화학 제염 장치 내 제염조에 방사성 오염 금속 폐기물을 넣고, 제염액으로서 0.1~2.0 M의 질산 및 0.05~1.0 M의 불화나트륨을 혼합한 제염액을 상기 제염조에 주입한 다음, 상기 제염액을 순환시키는 단계를 포함하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.Putting radioactive contaminated metal waste in a salt tank in a chemical decontamination apparatus, injecting a salt solution mixed with 0.1 to 2.0 M nitric acid and 0.05 to 1.0 M sodium fluoride as the salt, and circulating the salt solution Chemical decontamination method of radioactive contamination metal waste surface comprising a. 화학 제염 장치 내 제염조에 방사성 오염 금속 폐기물을 넣고, 제염액으로서 0.05~1.0 M의 불산 및 0.1~2.0 M의 질산나트륨을 혼합한 제염액을 상기 제염조에 주입한 다음, 80~100 ℃의 온도하에서 2∼3시간 동안 상기 제염액을 순환시켜 금속 시편상의 방사성 오염 물질을 제염액 내로 용리시키는 단계를 포함하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.Radioactive contaminated metal waste is placed in a decontamination tank in a chemical decontamination apparatus, and a decontamination solution containing 0.05 to 1.0 M hydrofluoric acid and 0.1 to 2.0 M sodium nitrate is injected into the decontamination tank, and then, at a temperature of 80 to 100 ° C. Circulating the decontamination solution for 2 to 3 hours to elute the radioactive contaminants on the metal specimen into the decontamination solution. 화학 제염 장치 내 제염조에 방사성 오염 금속 폐기물을 넣고, 제염액으로서 0.1~2.0 M의 질산 및 0.05~1.0 M의 불화나트륨을 혼합한 제염액을 상기 제염조에 주입한 다음, 80~100 ℃의 온도하에서 2∼3시간 동안 상기 제염액을 순환시켜 금속 시편상의 방사성 오염 물질을 제염액 내로 용리시키는 단계를 포함하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.The radioactive contaminated metal waste is placed in a decontamination tank in a chemical decontamination apparatus, and a decontamination solution containing 0.1 to 2.0 M nitric acid and 0.05 to 1.0 M sodium fluoride is injected into the decontamination tank, and then, at a temperature of 80 to 100 ° C. Circulating the decontamination solution for 2 to 3 hours to elute the radioactive contaminants on the metal specimen into the decontamination solution. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제염액은 작업자의 독성 화학물질 취급에 기인하는 위험성을 없애고 취급이 용이한 것을 특징으로 하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the decontamination solution is easy to handle and eliminates the dangers caused by the handling of toxic chemicals by the worker. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제염액은 금속 표면을 매끄 럽게 하는 것을 특징으로 하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.6. The method of claim 1, wherein the decontamination liquid smoothes the metal surface. 7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제염 방법은 금속 표면의 형상을 균일하게 하여 금속의 재활용이 용이한 것을 특징으로 하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.The method for chemical decontamination of radioactive contaminated metal waste surfaces according to any one of claims 1 to 5, wherein the decontamination method makes it easy to recycle the metal by making the shape of the metal surface uniform. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제염 방법은 폐기물 발생량이 적은 것을 특징으로 하는 방사성 오염 금속 폐기물 표면의 화학적 제염 방법.The chemical decontamination method according to any one of claims 1 to 5, wherein the decontamination method has a small amount of waste generation.
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