RU2277599C2 - Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 - Google Patents
Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277599C2 RU2277599C2 RU2004116098/02A RU2004116098A RU2277599C2 RU 2277599 C2 RU2277599 C2 RU 2277599C2 RU 2004116098/02 A RU2004116098/02 A RU 2004116098/02A RU 2004116098 A RU2004116098 A RU 2004116098A RU 2277599 C2 RU2277599 C2 RU 2277599C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- sorbent
- iodine
- waste
- extraction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки и утилизации твердых радиоактивных отходов радиохимических предприятий атомной промышленности, в частности к способу иммобилизации йода-129 и извлечению серебра из отработанных сорбентов, которое может быть использовано для изготовления йодного поглотителя. Серебросодержащий сорбент обрабатывают нагретым до 75-80°С щелочным раствором гидразин-нитрата с концентрацией по щелочи от 30 до 100 г/л и по гидразину - от 15 до 50 г/л. Раствор выдерживают не менее 60 минут и сливают в отдельную емкость для концентрирования из него йода-129. Промывку сорбента осуществляют водой. Затем сорбент обрабатывают азотной кислотой с концентрацией от 3 до 10 моль/л, нагретой до 80°С, в течение 30 минут. Техническим результатом является повторное использование серебра из отработанного сорбента и увеличение срока эксплуатации узла йодной очистки при переработке облученного ядерного топлива с минимальными затратами. 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области переработки и утилизации твердых радиоактивных отходов радиохимических предприятий атомной промышленности, а именно к способу иммобилизации йода-129 и извлечению серебра из отработанных сорбентов, которое может быть использовано для изготовления йодного поглотителя.
Технологические процессы производств по переработке облученного ядерного топлива (ОЯТ) энергетических реакторов и транспортных установок неразрывно связаны с очисткой газоаэрозольных отходов от долгоживущего йода-129 (T1/2=1,57·107 лет). В качестве сорбента для его улавливания используется, например, активная гамма-окись алюминия, импрегнированная азотнокислым серебром. В процессе эксплуатации серебро связывается с йодом и частично с хлором и фтором. Так, в отработанном промышленном сорбенте до 70% серебра связано с йодом (йод-127, 129). Оставшаяся часть серебра находится в основном в виде хлорида и фторида, а также в азотнокислой форме.
После нескольких циклов регенерации сорбент разрушается и значительная его часть превращается в пылевидную фракцию, что исключает дальнейшее его использование в технологии очистки газоаэрозольных отходов [И.А.Истомин. Разработка и внедрение технологии обращения с йодом-129 в процессе переработки облученного ядерного топлива энергетических реакторов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Озерск, ФГУП "ПО "Маяк". - 2003 г. С. - 105].
Учитывая то обстоятельство, что серебро является остродефицитным и дорогостоящим реагентом, существует необходимость разработки методов извлечения серебра из отработанных "серебряных" фильтров, содержащих йод-129, с целью использования его для приготовления нового фильтрующего материала.
Известен метод регенерации твердотельного йодного фильтра, содержащего йодид серебра, йодат серебра и сорбированный физическим путем молекулярный йод [GB 2390219 А (МПК G 21 F 9/30, опубл. 31.12.2003)], в котором представлен способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129. Сущность метода заключается в приведении твердотельного фильтра в контакт с водным раствором восстановителя, выбранным из гидроксиламина, гидроксиламиновых солей, аскорбиновой кислоты, солей аскорбиновой кислоты, аскорбил-эфиров, борогидрида натрия, гипофосфита натрия, формальдегида, мочевины, муравьиной кислоты и их солей для десорбции йода с фильтра и растворении его в водном растворе. Извлечение серебра осуществляется путем погружения фильтра, содержащего восстановленное серебро в раствор азотной кислоты с концентрацией от двух до шести моль на литр.
Отличительными признаками изобретения по сравнению с ближайшим аналогом являются следующие.
1. Использование в процессе удаления из отработанного сорбента радиоактивного йода в качестве восстановителя щелочного раствора гидразин-нитрата.
2. Расширение диапазона концентрации азотной кислоты до 10 моль/л в процессе извлечения серебра из отработанного сорбента.
Техническим результатом изобретения является упрощение и оптимизация эксплуатации йодного сорбента за счет повторного использования технического серебра, полученного в виде раствора азотнокислого серебра, пригодного для изготовления нового сорбента.
Технический результат достигается способом извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129, включающим восстановление серебра с переводом его в металлическое состояние обработкой щелочным раствором реагента, промывку сорбента водой и обработку сорбента, содержащего металлическое серебро, азотной кислотой, в котором согласно изобретению, восстановление серебра ведут щелочным раствором гидразин-нитрата с концентрацией гидразина 15-50 г/л и щелочи 30-100 г/л в течение не менее 60 минут при температуре 75-80°С, обработку сорбента, содержащего металлическое серебро, осуществляют азотной кислотой с концентрацией 3-10 моль/л, нагретой до 80°С, в течение 30 минут.
Осуществление предлагаемого способа делится на следующие этапы.
1. Отработанный сорбент, содержащий йод-129, обрабатывается щелочным раствором гидразин-нитрата с концентрацией по щелочи от 30 до 100 г/л и по гидразину - от 15 до 50 г/л при температуре от 75 до 80°С и продолжительности процесса не менее 60 минут для перевода всего серебра в металлическое состояние.
2. Сорбент промывается водой до полного устранения следов щелочи и гидразина.
3. В аппарат, содержащий промытый сорбент, заливается предварительно нагретая до 80°С азотная кислота с концентрацией от 3 до 10 моль/л. Система выдерживается в течение 30 минут, после чего раствор сливается в отдельную емкость. Основа сорбента промывается водой для устранения остатков серебра. Растворы объединяются и используются для изготовления сорбента за счет пропитки новой основы.
Пример 1.
Несколько порций сорбента, содержащего металлическое серебро, были обработаны раствором азотной кислоты с концентраций от 0,1 до 7,0 моль/л при температуре 80°С в течение 30 минут. Степень извлечения серебра определяли как по остаточному содержанию его в сорбенте, так и по его концентрации в растворе. Зависимость степени извлечения серебра из сорбента от концентрации азотной кислоты приведена на чертеже. Как видно из чертежа максимальная эффективность извлечения ионов серебра в раствор наблюдается в диапазоне концентраций азотной кислоты от 3 моль/л и выше.
Пример 2.
Несколько порций серебросодержащего сорбента (гранулы в виде цилиндров d = от 3 до 5 мм и h = от 10 до 15 мм) на основе окиси алюминия, содержащего труднорастворимые соединения серебра (AgI, AgCl, AgF) обрабатывали, предварительно нагретым до 80°С щелочным раствором гидразин-нитрата с концентрацией по щелочи 30 г/л и по гидразину 15 г/л в течение не менее 60 минут. После проведения процесса извлечения йода сорбент промывали дистиллированной водой до достижения нейтральной реакции в промывных растворах, сушили и взвешивали. Растворы, образующиеся в процессе регенерации (регенераты и промывка), анализировались на содержание в них йода. Результаты извлечения йода из сорбента приведены в таблице 1.
Таблица 1 Извлечение йода из отработанного сорбента |
||||
Номер опыта | Масса сорбента, мг | Масса йода в растворе, мг | Эффективность извлечения йода, % | |
до извлечения йода | после извлечения йода | |||
1 | 4952 | 4642 | 310 | 98,1 |
2 | 4926 | 4628 | 298 | 98,7 |
3 | 4946 | 4649 | 294 | 98,9 |
4 | 5047 | 4762 | 312 | 99,1 |
5 | 4960 | 4667 | 299 | 97,4 |
6 | 4993 | 4697 | 315 | 96,9 |
7 | 5030 | 4735 | 321 | 97,3 |
8 | 4985 | 4698 | 309 | 97,2 |
9 | 4953 | 4674 | 307 | 99,4 |
10 | 5000 | 4711 | 305 | 97,1 |
Среднее | 4979,2±27,5 | 4б87,2±29,5 | 292,0±4,8 | 98,0±0,7 |
Далее было проведено извлечение серебра из сорбента. Пробы сорбента обрабатывались азотной кислотой с концентрацией 5 моль/л в течение 30 минут при температуре 80°С. После проведения процесса маточные и промывные растворы анализировались на содержание в них серебра. Результаты экспериментов представлены в таблице 2.
Таблица 2 Извлечение серебра из сорбента |
||||
Номер опыта | Масса сорбента, мг | Масса серебра в растворе, мг | Эффективность извлечения серебра, % | |
До извлечения Ag | После извлечения Ag | |||
1 | 4642 | 4322 | 321 | 98,8 |
2 | 4628 | 4310 | 318 | 98,2 |
3 | 4649 | 4334 | 316 | 97,1 |
4 | 4762 | 4440 | 321 | 96,3 |
5 | 4667 | 4343 | 322 | 98,5 |
6 | 4697 | 4377 | 318 | 96,7 |
7 | 4735 | 4410 | 320 | 96,5 |
8 | 4698 | 4382 | 317 | 96,4 |
9 | 4674 | 4360 | 324 | 99,0 |
10 | 4711 | 4391 | 322 | 97,6 |
Среднее | 97,4±0,6 |
Таким образом, эффективность извлечения серебра из всех порций сорбента составила (97,4±0,6)%.
Достоинством предложенного способа является комплексный подход к вопросу утилизации сорбента, насыщенного йодом-129, при котором возможно после завершения использования сорбента извлечь из него радиоактивный йод для последующей его утилизации с последующим извлечением из него серебра для дальнейшего его использования (изготовления нового сорбента). Применение одного химического реагента (азотной кислоты) для извлечения серебра, а также снижение концентрации азотной кислоты позволяет получить раствор азотнокислого серебра, пригодного для повторного его использования в технологии переработки облученного ядерного топлива.
Claims (1)
- Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129, включающий восстановление серебра с переводом его в металлическое состояние обработкой щелочным раствором реагента, промывку сорбента водой и обработку сорбента, содержащего металлическое серебро, азотной кислотой, отличающийся тем, что восстановление серебра ведут щелочным раствором гидразин-нитрата с концентрацией гидразина 15-50 г/л и щелочи 30-100 г/л в течение не менее 60 мин при температуре 75-80°С, обработку сорбента, содержащего металлическое серебро, осуществляют азотной кислотой с концентрацией 3-10 моль/л, нагретой до 80°С, в течение 30 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116098/02A RU2277599C2 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116098/02A RU2277599C2 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004116098A RU2004116098A (ru) | 2006-02-27 |
RU2277599C2 true RU2277599C2 (ru) | 2006-06-10 |
Family
ID=36113972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004116098/02A RU2277599C2 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277599C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530058C2 (ru) * | 2009-07-20 | 2014-10-10 | Коммиссариат А Л' Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Способ регенерации твердого йодного фильтра |
RU2657272C1 (ru) * | 2017-05-16 | 2018-06-09 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Горно - Химический Комбинат" (Фгуп "Гхк") | Способ очистки азотнокислых актиноидсодержащих растворов от серебра |
-
2004
- 2004-05-26 RU RU2004116098/02A patent/RU2277599C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530058C2 (ru) * | 2009-07-20 | 2014-10-10 | Коммиссариат А Л' Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Способ регенерации твердого йодного фильтра |
RU2657272C1 (ru) * | 2017-05-16 | 2018-06-09 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Горно - Химический Комбинат" (Фгуп "Гхк") | Способ очистки азотнокислых актиноидсодержащих растворов от серебра |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004116098A (ru) | 2006-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103232091A (zh) | 一种大孔树脂吸附法去除水体中砷的方法 | |
JP2560253B2 (ja) | セシウム分離用イオン交換体の製造および再生方法 | |
RU2277599C2 (ru) | Способ извлечения серебра из отработанных сорбентов, содержащих йод-129 | |
RU2280909C2 (ru) | Способ дезактивации твердых йодных фильтров | |
JPH0319520B2 (ru) | ||
RU2288514C1 (ru) | Сорбент для улавливания радиоактивного йода из газовой фазы | |
TWI399360B (zh) | Recovery equipment for tetramethylammonium hydroxide and its method | |
JP5165230B2 (ja) | モリブデン又はタングステンの吸着方法 | |
CN112678939B (zh) | 一种硝酸中硝酸肼和硝酸羟胺的脱除方法 | |
CN101928048A (zh) | 一种利用聚苯胺净化水中腐殖酸类污染物的方法 | |
CN111282603A (zh) | 废旧阳离子交换树脂的再生方法 | |
KR20120103633A (ko) | 테트라알킬암모늄 이온 제거 폐액의 재이용 방법 | |
JPS6020720B2 (ja) | 放射能で汚染された金属材料の除染方法 | |
JP2011214971A (ja) | 使用済みイオン交換樹脂の処理方法及び処理装置 | |
CN114249451A (zh) | 一种处理高温气冷堆元件核芯制备工艺废水的新方法 | |
Matulionytė et al. | Removal of various components from fixing rinse water by anion-exchange resins | |
KR20170030388A (ko) | 이온교환 수지를 이용한 전기동력학적 고효율 우라늄 오염 토양 처리 방법 | |
CN112899481B (zh) | 一种吸附分离钾和钠的方法 | |
KR20100030250A (ko) | 수용액으로부터 요오드 혼합물을 제거하는 방법 | |
JP5692610B2 (ja) | 固体ヨウ素フィルタを再生させる方法 | |
TW200523015A (en) | Treatment of chemical waste | |
RU2282906C2 (ru) | Способ очистки радиоактивных водных растворов | |
RU2746194C2 (ru) | Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента (варианты) | |
RU2573826C1 (ru) | Способ дезактивации отработанных ионообменных смол, загрязненных радионуклидами | |
RU2523823C2 (ru) | Способ извлечения радионуклидов цезия из водных растворов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200527 |