RU2399974C1 - Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides - Google Patents

Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides Download PDF

Info

Publication number
RU2399974C1
RU2399974C1 RU2009119000/06A RU2009119000A RU2399974C1 RU 2399974 C1 RU2399974 C1 RU 2399974C1 RU 2009119000/06 A RU2009119000/06 A RU 2009119000/06A RU 2009119000 A RU2009119000 A RU 2009119000A RU 2399974 C1 RU2399974 C1 RU 2399974C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
ferrocyanide
radionuclides
hydrazine
nuclear
Prior art date
Application number
RU2009119000/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Михайлович Шарыгин (RU)
Леонид Михайлович Шарыгин
Андрей Юлианович Муромский (RU)
Андрей Юлианович Муромский
Мария Леонидовна Калягина (RU)
Мария Леонидовна Калягина
Сергей Иванович Боровков (RU)
Сергей Иванович Боровков
Ольга Леонидовна Боровкова (RU)
Ольга Леонидовна Боровкова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Производственно-научная фирма "Термоксид"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Производственно-научная фирма "Термоксид" filed Critical Закрытое акционерное общество Производственно-научная фирма "Термоксид"
Priority to RU2009119000/06A priority Critical patent/RU2399974C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399974C1 publication Critical patent/RU2399974C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: method involves water filtration through loading of granulated ferrocyanide-containing sorbent; sorbent includes 0.2-2 wt % of hydrazine, 35-48 wt % of water and 20-35 wt % of nickel ferrocyanide; composition Me(I)4-2x[NixFe(CN)6], where Me(I) - Li+, Na+, K+, NH4+ or their mixture, x=1.2-1.8, the rest is zirconium hydroxide. Size of composite sorbent granules is 0.05-1.5 mm.
EFFECT: increasing cleaning coefficient and operational life of sorption loading.

Description

Изобретение относится к сорбционной технологии очистки от радионуклидов технологических водных сред атомных производств, в частности жидких радиоактивных отходов, воды бассейнов выдержки и хранения отработавшего топлива, дебалансных вод, воды душевых и прачечных либо водного теплоносителя реакторов в аварийных ситуациях. Предположительным является использование изобретения для дезактивации от долгоживущих радионуклидов 137Cs, 134Cs, 90Sr, 60Co, в первую очередь от радионуклидов цезия, доля которых в общей активности составляет 90% и более.The invention relates to a sorption technology for the purification of radionuclides from technological aqueous media of nuclear production, in particular liquid radioactive waste, water from the spent fuel storage and storage pools, unbalanced water, shower and laundry water, or an aqueous reactor coolant in emergency situations. Presumably, the invention is used for decontamination from long-lived radionuclides 137 Cs, 134 Cs, 90 Sr, 60 Co, primarily from cesium radionuclides, the share of which in the total activity is 90% or more.

В практике очистки водных сред ядерных реакторов от радионуклидов в качестве селективных неорганических сорбентов используются цеолиты, труднорастворимые соединения многовалентных металлов, например фосфаты циркония и титана, а также ферроцианиды (гексацианоферраты) переходных металлов (Ni, Zn, Cu, Co, Cd), (Амфлет Ч. Неорганические иониты. М.: Мир, 1966. 188 с. Егоров Е.В., Макарова С.Б. Ионный обмен в радиохимии. - М.: Атомиздат, 1971, 408 с.) Наибольшей селективностью к радионуклидам цезия, особенно из засоленных растворов, обладают ферроцианиды переходных металлов. Для использования их в колоночном режиме ферроцианидные компоненты наносятся на гранулированный носитель.In the practice of cleaning radionuclides from aqueous reactors of nuclear reactors, zeolites, sparingly soluble compounds of multivalent metals, such as zirconium and titanium phosphates, and also ferrocyanides (hexacyanoferrates) of transition metals (Ni, Zn, Cu, Co, Cd), are used as selective inorganic sorbents (Amphlet Ch. Inorganic ionites. M: Mir, 1966. 188 pp. Egorov EV, Makarova SB Ion exchange in radiochemistry. - M .: Atomizdat, 1971, 408 pp.) The highest selectivity to cesium radionuclides, especially from saline solutions possess transitional ferrocyanides metals. To use them in column mode, ferrocyanide components are applied to a granular carrier.

Высокой радиационной стойкостью обладают композиционные ферроцианидные сорбенты на неорганическом носителе. Известен способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия (Патент РФ № 2118856, кл. G21F 9/12), в котором для селективного извлечения цезия-137 используются композиционные ферроцианидные сорбенты на неорганических носителях: НЖА, ФЕЖЕЛ, ферроцианид железа на цеолите и другие). Основной недостаток известных ферроцианидных композиционных сорбентов на неорганическом носителе связан с их неудовлетворительной химической устойчивостью в щелочных средах, особенно при pH>9, что обусловлено природой неорганической матрицы.Composite ferrocyanide sorbents on an inorganic carrier possess high radiation resistance. A known method and device for cleaning solutions of radionuclides of strontium and cesium (RF Patent No. 2118856, class G21F 9/12), in which composite ferrocyanide sorbents on inorganic carriers are used for selective extraction of cesium-137: NZHA, FEZHEL, ferrocyanide on zeolite and others). The main disadvantage of the known inorganic ferrocyanide composite sorbents is associated with their poor chemical stability in alkaline media, especially at pH> 9, due to the nature of the inorganic matrix.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки от радионуклидов цезия водных технологических сред атомных производств, включающий пропускание потока водных сред через ферроцианидсодержащий сорбент со скоростью не менее чем 1·10-4 м/с и температуре 30-90°С (Патент РФ № 2113025, кл. G21F 9/12, опубл. 10.06.1998). Для осуществления способа использовали композиционный сорбент на неорганической основе - ферроцианид никеля на алюмосиликатной матрице (сорбент марки Fenix). При очистке в динамическом режиме на ферроцианидном сорбенте щелочных боратных жидких радиоактивных отходов АЭС с ВВЭР с общим солесодержанием 312,5 г/л был достигнут ресурс 180-200 колоночных объемов, что неэффективно при переработке жидких радиоактивных растворов. Низкий ресурс работы сорбента связан с недостаточной химической стабильностью и низкими кинетическими характеристиками алюмосиликатной матрицы.The closest in technical essence and the achieved result is a method of purification of cesium radionuclides from water technological environments of nuclear production, including passing a stream of water through a ferrocyanide-containing sorbent at a speed of not less than 1 · 10 -4 m / s and a temperature of 30-90 ° C (Patent RF No. 2113025, class G21F 9/12, publ. 06/10/1998). For the implementation of the method used a composite sorbent on an inorganic basis - nickel ferrocyanide on an aluminosilicate matrix (sorbent brand Fenix). When dynamically cleaning alkaline borate liquid radioactive waste of a WWER nuclear power plant with a total salt content of 312.5 g / l on a ferrocyanide sorbent with a total salt content of 312.5 g / l, a resource of 180-200 column volumes was achieved, which is inefficient when processing liquid radioactive solutions. The low life of the sorbent is associated with insufficient chemical stability and low kinetic characteristics of the aluminosilicate matrix.

Целью изобретения являются повышение эффективности очистки и увеличение ресурса работы неорганического сорбента.The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency and increase the service life of an inorganic sorbent.

Поставленная цель достигается предложенным способом очистки от радионуклидов цезия водных технологических сред атомных производств, в соответствии с которым воду фильтруют через гранулированную загрузку ферроцианидсодержащего сорбента. В качестве композиционного сорбента используют гранулированный гидроксид циркония, содержащий 20-35 мас.% смешанного ферроцианида никеля, 0,2-2 мас.% гидразина и воду 35-48 мас.%. Гидроксид циркония, используемый в качестве носителя композиционного сорбента, совершенно не растворяется в щелочных растворах, что обеспечивает высокую химическую стабильность сорбента. Наличие в сорбенте 20-35 мас.% селективного к цезию смешанного ферроцианида никеля, который обладает наибольшей химической устойчивостью в щелочных средах по сравнению с другими ферроцианидами переходных металлов (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+), позволяет получать высокие ресурсы работы сорбционной загрузки. Добиться содержания активного компонента в сорбенте выше 35 мас.% не удается с использованием золь-гель метода его получения (Патент RU № 2113024, кл. G21F 9/12, опубл. БИ № 16, 10.06.1998).The goal is achieved by the proposed method of purification from cesium radionuclides of water technological environments of nuclear production, in accordance with which the water is filtered through a granular charge of a ferrocyanide-containing sorbent. As a composite sorbent, granular zirconium hydroxide is used containing 20-35 wt.% Mixed nickel ferrocyanide, 0.2-2 wt.% Hydrazine and water 35-48 wt.%. Zirconium hydroxide used as a carrier of a composite sorbent is completely insoluble in alkaline solutions, which ensures high chemical stability of the sorbent. The presence of 20-35 wt.% Cesium selective mixed nickel ferrocyanide in the sorbent, which has the highest chemical resistance in alkaline media compared to other transition metal ferrocyanides (Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2 + , Cd 2+ , Zn 2+ ), allows you to get high resources of the sorption load. To achieve the content of the active component in the sorbent above 35 wt.% Fails using the sol-gel method for its preparation (Patent RU No. 2113024, CL G21F 9/12, publ. BI No. 16, 06/10/1998).

Жидкие радиоактивные отходы являются засоленными растворами, в которых диффузионная подвижность радионуклидов цезия понижена. Для улучшения кинетических характеристик и, следовательно, повышения степени очистки увеличивают размер пор носителя, в данном случае влажность (содержание воды), которую выбирают в пределах 35-48 мас.%. Это обеспечивает в динамическом режиме высокие коэффициенты очистки от радионуклидов цезия. Увеличение влажности более 48% нерационально, т.к. существенно снижается механическая прочность сорбента. Уменьшение влажности менее 35 мас.% ухудшает кинетические характеристики материала. Кроме того, жидкие радиоактивные отходы содержат растворенный кислород и другие окислители, которые способны окислять ферроцианид в феррицианид в соответствии с уравнением:Liquid radioactive waste is saline solutions in which the diffusion mobility of cesium radionuclides is reduced. To improve the kinetic characteristics and, consequently, increase the degree of purification, the pore size of the carrier is increased, in this case, humidity (water content), which is selected within 35-48 wt.%. This provides in dynamic mode high coefficients of purification from cesium radionuclides. An increase in humidity of more than 48% is irrational, because the mechanical strength of the sorbent is significantly reduced. A decrease in humidity of less than 35% by weight impairs the kinetic characteristics of the material. In addition, liquid radioactive waste contains dissolved oxygen and other oxidizing agents, which are able to oxidize ferrocyanide to ferricyanide in accordance with the equation:

[Fe(CN)6]4-+e-→[Fe(CN)6]3- [Fe (CN) 6 ] 4- + e - → [Fe (CN) 6 ] 3-

Смешанный феррицианид никеля Me(I)4-2x[NixFe(CN)6] обладает гораздо меньшей химической устойчивостью и селективностью к радионуклидам цезия. Для предотвращения окисления и увеличения ресурса работы и эффективности очистки в состав сорбента вводят 0,2-2,0 мас.% гидразина. Гидразин является эффективным восстановителем и, в первую очередь, вступает в химическую реакцию с окислителями, поступающими с раствором на фильтр с сорбентом. Например, с кислородом гидразин взаимодействует в соответствии с уравнением:Mixed nickel ferricyanide Me (I) 4-2x [Ni x Fe (CN) 6 ] has much lower chemical resistance and selectivity to cesium radionuclides. To prevent oxidation and increase the service life and cleaning efficiency, 0.2-2.0 wt.% Hydrazine is introduced into the sorbent composition. Hydrazine is an effective reducing agent and, first of all, enters into a chemical reaction with oxidizing agents that enter the filter with a sorbent with the solution. For example, hydrazine interacts with oxygen in accordance with the equation:

N2H4+O2=N2+2H2ON 2 H 4 + O 2 = N 2 + 2H 2 O

Гидразин активно взаимодействует с озоном, перекисью водорода и другими окислителями. Таким образом, гидразин препятствует окислению ферроцианида в феррицианид и тем самым способствует увеличению эффективности очистки и повышению ресурса работы сорбента.Hydrazine actively interacts with ozone, hydrogen peroxide and other oxidizing agents. Thus, hydrazine prevents the oxidation of ferrocyanide to ferricyanide and thereby contributes to an increase in the purification efficiency and an increase in the service life of the sorbent.

Верхний предел содержания гидразина в сорбенте обусловлен максимальной сорбционной способностью гидразина на ферроцианиде никеля, а нижний - недостаточной эффективностью при содержании гидразина менее 0,2 мас.%.The upper limit of the hydrazine content in the sorbent is due to the maximum sorption capacity of hydrazine on nickel ferrocyanide, and the lower one is due to insufficient efficiency when the hydrazine content is less than 0.2 wt.%.

Композиционный сорбент имеет размер гранул 0,05-1,5 мм, что является оптимальным для использования его в динамическом режиме в насыпных и намывных слоях (фильтрах). Активный компонент, смешанный ферроцианид никеля, имеет состав:Composite sorbent has a granule size of 0.05-1.5 mm, which is optimal for use in dynamic mode in bulk and alluvial layers (filters). The active component, mixed nickel ferrocyanide, has the composition:

Me(I)4-2x[NixFe(CN)6],Me (I) 4-2x [Ni x Fe (CN) 6 ],

где Me(I) - Li+, Na+, K+, NH4+ или их смесь,where Me (I) - Li + , Na + , K + , NH 4 + or a mixture thereof,

x=1,2-1,8.x = 1.2-1.8.

Водные среды перед пропусканием через ферроцианидсодержащий сорбент могут быть подвергнуты окислению, например, озоном для разрушения органических комплексных соединений; очистки от твердых частиц и взвесей с помощью, например, ультрафильтрации, а также очистки от нефтепродуктов. Очистку водных сред от радионуклидов цезия можно также осуществлять на, по меньшей мере, двух последовательно или параллельно соединенных фильтрах.Before passing through a ferrocyanide-containing sorbent, aqueous media can be oxidized, for example, with ozone to destroy organic complex compounds; purification from solid particles and suspensions using, for example, ultrafiltration, as well as purification from petroleum products. The purification of aqueous media from cesium radionuclides can also be carried out on at least two series-connected or parallel connected filters.

Пример 1. Наиболее оптимальный вариант осуществления способа очистки. Гранулированный ферроцианидсодержащий сорбент - ферроцианид никеля на гидроксиде циркония определенной влажности получали с использованием золь-гель метода (Патент RU № 2113024, кл. G21F /12, опубл. БИ № 16, 10.06.1998). Затем гранулы обрабатывали раствором гидразина заданной концентрации. При обработке гранул сорбента раствором гидразина происходит адсорбция гидразина преимущественно на ферроцианиде никеля. После установления равновесия раствор отделяли от сорбента и в растворе определяли равновесную концентрацию гидразина объемным пермангонатометрическим методом. Содержание гидразина в сорбенте (S) (мас.%) определяли по формулеExample 1. The most optimal variant of the implementation of the cleaning method. A granular ferrocyanide-containing sorbent - nickel ferrocyanide on zirconium hydroxide of a certain moisture content was obtained using the sol-gel method (Patent RU No. 2113024, class G21F / 12, publ. BI No. 16, 06/10/1998). Then the granules were treated with a solution of hydrazine of a given concentration. When sorbent granules are treated with a hydrazine solution, hydrazine is adsorbed predominantly on nickel ferrocyanide. After equilibrium was established, the solution was separated from the sorbent, and the equilibrium concentration of hydrazine was determined in the solution by the volume permanganometric method. The content of hydrazine in the sorbent (S) (wt.%) Was determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Со, Cp - исходная и равновесная концентрация гидразина; V - объем раствора, m - масса сорбента.where Co, Cp is the initial and equilibrium concentration of hydrazine; V is the volume of the solution, m is the mass of the sorbent.

Полученный по описанной методике сорбент марки «Термоксид-35» имел следующие характеристики:Obtained by the described method, the sorbent brand "Thermoxide-35" had the following characteristics:

1. Химический состав, мас.%:1. The chemical composition, wt.%:

- гидроксид циркония- zirconium hydroxide 30thirty - ферроцианид никеля, Me1,6(I)[Ni1,2(CN)6]- Nickel ferrocyanide, Me 1,6 (I) [Ni 1,2 (CN) 6 ] 2727 - гидразин, N2H4 - hydrazine, N 2 H 4 1,11,1 - вода- water 41,941.9 - солевая форма ферроцианида никеля- salt form of nickel ferrocyanide смешаннаяmixed (Na+, NH4 +)(Na + , NH 4 + )

2. Размер гранул сферической формы, мм, 0,4-1,0.2. The size of the granules of a spherical shape, mm, 0.4-1.0.

3. Коэффициент распределения цезия из имитатного более 105 3. The distribution coefficient of cesium from simulated more than 10 5

боратного раствора с солесодержанием 300 г/л и pH=11,5.borate solution with a salinity of 300 g / l and pH = 11.5.

Сорбент загружали в колонку, через которую в направлении сверху вниз с объемной скоростью 3 колоночных объема в час (ч-1) пропускали предварительно окисленные озоном борсодержащие жидкие радиоактивные отходы АЭС с ВВЭР с общим солесодержанием 450 г/л, концентрацией B2O3 56,5 г/л и pH 10,8. Исходная активность раствора по 137Cs составляла 5·107 Бк/л. Периодически в фильтрате определяли активность 137Cs. При пропускании 940 колоночных объемов активность 137Cs в фильтрате была ниже уровня вмешательства, т.е. менее 110 Бк/л. С дальнейшим увеличением количества пропущенных колоночных объемов наступал проскок радионуклидов цезия, и активность фильтрата превышала уровень вмешательства. Таким образом, ресурс работы сорбента составил 940 колоночных объемов, при этом коэффициент очистки в этот период был более 4,5·105. В прототипе (Патент РФ №2113025, кл. G21F 9/12, опубл. 10.06.1998) в аналогичных условиях проведения эксперимента с использованием сорбента марки Fenix максимальный ресурс составил 200 колоночных объемов. Использование предложенного метода позволяет увеличить ресурс работы загрузки более чем в 4 раза.The sorbent was loaded into a column through which boron-containing liquid radioactive waste from WWER nuclear power plants with a total salt content of 450 g / l and a concentration of B 2 O 3 56 was passed preliminarily oxidized by ozone in a top-down direction with a bulk velocity of 3 column volumes per hour (h -1 ). 5 g / l and pH 10.8. The initial activity of the 137 Cs solution was 5 · 10 7 Bq / L. Periodically, 137 Cs activity was determined in the filtrate. When 940 column volumes were passed through, the activity of 137 Cs in the filtrate was lower than the level of intervention, i.e. less than 110 Bq / l. With a further increase in the number of missed column volumes, a breakthrough of cesium radionuclides occurred, and the activity of the filtrate exceeded the level of intervention. Thus, the service life of the sorbent amounted to 940 column volumes, while the cleaning coefficient in this period was more than 4.5 · 10 5 . In the prototype (RF Patent No. 2113025, class G21F 9/12, publ. June 10, 1998) under similar experimental conditions using a Fenix brand sorbent, the maximum resource was 200 column volumes. Using the proposed method allows to increase the resource of the download more than 4 times.

Примеры 2-6. На ферроцианидсодержащем сорбенте - смешанном ферроцианиде никеля на гидроксиде циркония, были получены кинетические кривые сорбции радионуклида 137Cs в зависимости от влажности сорбента. Были синтезированы, как в примере 1, образцы композиционного сорбента с влажностью 19, 36, 39, 45 и 48 мас.%. Кинетические кривые снимали из имитатного раствора жидких радиоактивных отходов (ЖРО) следующего химического состава:Examples 2-6. On the ferrocyanide-containing sorbent - mixed nickel ferrocyanide on zirconium hydroxide, kinetic curves of sorption of 137 Cs radionuclide depending on the moisture content of the sorbent were obtained. Were synthesized, as in example 1, samples of the composite sorbent with a moisture content of 19, 36, 39, 45 and 48 wt.%. Kinetic curves were taken from a simulated solution of liquid radioactive waste (LRW) of the following chemical composition:

- NaNO3 - NaNO 3 100 г/л100 g / l - KNO3 - KNO 3 100 г/л100 g / l - H3BO3 - H 3 BO 3 40 г/л40 g / l - NaOH- NaOH 27,4 г/л27.4 g / l - Na2CO3 - Na 2 CO 3 10 г/л10 g / l - pH- pH 10,910.9

В раствор был внесен безносительный 137Cs активностью ~105 Бк/л. Полученные результаты представлены на чертеже, где Kd - коэффициент распределения 137Cs. Коэффициент распределения рассчитывался из выражения:A non-bearing 137 Cs activity of ~ 10 5 Bq / L was introduced into the solution. The results are presented in the drawing, where Kd is the distribution coefficient of 137 Cs. The distribution coefficient was calculated from the expression:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Co и Сж - концентрация иона в исходном и равновесном растворе соответственно; Ст - концентрация иона в сорбенте; V - объем раствора; m - масса сорбента.where C o and C W - ion concentration in the initial and equilibrium solution, respectively; With t - ion concentration in the sorbent; V is the volume of the solution; m is the mass of the sorbent.

Как видно из представленных данных (см. чертеж), кинетика сорбции радионуклидов цезия из имитатного раствора ЖРО очень сильно зависит от влажности ферроционидсодержащего сорбента. Чем выше влажность композиционного сорбента, тем лучше его кинетические характеристики. Увеличение влажности более 48% нерационально, т.к. существенно снижается механическая прочность композиционного сорбента. Уменьшение влажности менее 35 мас.% ухудшает кинетические характеристики материала.As can be seen from the data presented (see the drawing), the kinetics of sorption of cesium radionuclides from a simulated solution of LRW is very dependent on the moisture content of the ferrocene-containing sorbent. The higher the moisture content of the composite sorbent, the better its kinetic characteristics. An increase in humidity of more than 48% is irrational, because the mechanical strength of the composite sorbent is significantly reduced. A decrease in humidity of less than 35% by weight impairs the kinetic characteristics of the material.

Примеры 7-10. В одинаковых условиях были проведены сравнительные испытания различных марок композиционных сорбентов на разных носителях по очистке окисленных ЖРО Калининской АЭС. Испытывались следующие сорбенты: сорбент марки Термоксид-35 (ферроцианид никеля, носитель - гидроксид циркония, состав сорбента, как в примере 1); сорбент марки HCF (производство Финляндия); сорбент марки Fenix (ферроцианид никеля, носитель - алюмосиликат); сорбент марки RCoFeCN-PAN (ферроцианид кобальта, носитель - органический полимер, производство Чехия). Исходный кубовый остаток имел следующий химический и радиохимический состав:Examples 7-10. Under the same conditions, comparative tests were conducted on various grades of composite sorbents on different media for the purification of oxidized LRW of the Kalinin NPP. The following sorbents were tested: sorbent of the Thermoxide-35 brand (nickel ferrocyanide, carrier — zirconium hydroxide, composition of the sorbent, as in Example 1); HCF brand sorbent (manufactured in Finland); Fenix sorbent (nickel ferrocyanide, carrier - aluminosilicate); RCoFeCN-PAN sorbent (cobalt ferrocyanide, carrier - organic polymer, Czech Republic). The initial bottom residue had the following chemical and radiochemical composition:

- pH- pH 11,411,4 - Общее солесодержание, г/л- Total salinity, g / l 484484 - H3BO3, г/л- H 3 BO 3 , g / l 70,870.8 - Химическое поглощение кислорода, г/л- Chemical absorption of oxygen, g / l 7,47.4 - Объемная активность раствора, Ки/л- Volumetric activity of the solution, Ki / l 137Cs - 5,3·10-4; 137 Cs - 5.3 · 10 -4 ; 60Со - 7,0·10-6 60 Co - 7.0 · 10 -6

Кубовые остатки предварительно окисляли перманганатом калия, что позволило снизить объемную активность 60Co до значения 5,4·10-8 Ки/л. Испытания проводились в динамических условиях с объемной скоростью 2,5 ч-1. Сравнивались следующие характеристики сорбентов: коэффициент очистки 137Cs при одинаковых условиях фильтрации и ресурс работы (количество пропущенных колоночных объемов, к.о.). Полученные результаты представлены в таблице.The bottoms were pre-oxidized with potassium permanganate, which reduced the volumetric activity of 60 Co to a value of 5.4 · 10 -8 Ci / L. The tests were carried out in dynamic conditions with a bulk velocity of 2.5 h -1 . The following characteristics of sorbents were compared: purification coefficient 137 Cs under the same filtration conditions and service life (number of missed column volumes, bp). The results are presented in the table.

ТаблицаTable Результаты сорбции 137Cs различными композиционными сорбентамиThe results of sorption of 137 Cs by various composite sorbents Термоксид-35Thermoxide-35 HCFHCF FenixFenix KCoFeCN-PANKCoFeCN-PAN Пропущ. объем, к.о.Skipping. volume, k.o. Коэффициент очисткиCleaning ratio Пропущ. объем, к.о.Skipping. volume, k.o. Коэффициент очисткиCleaning ratio Пропущ. объем, к.о.Skipping. volume, k.o. Коэффициент очисткиCleaning ratio Пропущ. объем, к.о.Skipping. volume, k.o. Коэффициент очисткиCleaning ratio 2525 4,0·105 4.0 · 10 5 4747 1,5·104 1.5 · 10 4 1212 8,7·104 8.7 · 10 4 1010 1,1·104 1,110 4 6868 1,9·104 1.9 · 10 4 6262 1,2·104 1.2 · 10 4 5656 6,8·103 6.810 3 50fifty 1,0·103 1,0 · 10 3 112112 9,3·105 9.310 5 101101 6,5·103 6.510 3 7373 5,2·103 5.210 3 7070 310310 129129 6,7·104 6.7 · 10 4 118118 3,0·103 3.0 · 10 3 116116 9,3·104 9.3 · 10 4 114114 277277 171171 1,0·105 1,0 · 10 5 165165 1,9·103 1.9 · 10 3 134134 6,2·103 6.210 3 130130 325325 198198 1,4·105 1.410 5 183183 1,9·103 1.9 · 10 3 175175 8,7·103 8.7 · 10 3 233233 9,9·104 9.910 4 227227 1,3·103 1.3 · 10 3 188188 7,2·103 7.2 · 10 3 249249 2,2·105 2.210 5 242242 1,2·103 1,2 · 10 3 199199 1,0·104 1,0 · 10 4 289289 8,6·104 8.6 · 10 4 256256 1,1·103 1,110 3 245245 5,9·103 5.910 3 301301 5,0·104 5.0 · 10 4 297297 542542 278278 4,1·103 4.110 3 343343 1,0·105 1,0 · 10 5 315315 619619 295295 2,7·103 2.7 · 10 3 371371 8,6·104 8.6 · 10 4 371371 520520 339339 591591 386386 1,8·105 1.810 5 356356 371371 428428 1,5·105 1.5 · 10 5 444444 5,8·105 5.8 · 10 5

Наилучшие характеристики имеет ферроцианидсодержащий сорбент - смешанный ферроцианид никеля на гидроксиде циркония (сорбент марки Термоксид-35), у которого коэффициент очистки на два порядка выше и значительно больше ресурс работы, который к окончанию эксперимента был далеко не исчерпан. Эксперимент был прекращен по требованию радиационной безопасности.The ferrocyanide-containing sorbent, mixed nickel ferrocyanide on zirconium hydroxide (Thermoxide-35 sorbent), which has a purification coefficient two orders of magnitude higher and a significantly longer working life, which was far from being used up by the end of the experiment, has the best characteristics. The experiment was terminated at the request of radiation safety.

Claims (2)

1. Способ очистки от радионуклидов водной технологической среды атомных производств, включающий фильтрацию воды через гранулированную загрузку ферроцианидсодержащего сорбента, отличающийся тем, что используют сорбент, содержащий 0,2-2 мас.% гидразина, 35-48 мас.% воды и 20-35 мас.% ферроцианида никеля состав Me(I)4-2x[NixFe(CN)6], где Ме(I) - Li+, Na+, K+, NH4+ или их смесь, х=1,2-1,8, остальное - гидроксид циркония.1. The method of purification from radionuclides of the aqueous technological environment of nuclear production, including filtering water through a granular charge of a ferrocyanide-containing sorbent, characterized in that they use a sorbent containing 0.2-2 wt.% Hydrazine, 35-48 wt.% Water and 20-35 wt.% nickel ferrocyanide composition Me (I) 4-2x [Ni x Fe (CN) 6 ], where Me (I) - Li + , Na + , K + , NH 4 + or a mixture thereof, x = 1.2 -1.8, the rest is zirconium hydroxide. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбент имеет размер гранул 0,05-1,5 мм. 2. The method according to claim 1, characterized in that the sorbent has a granule size of 0.05-1.5 mm
RU2009119000/06A 2009-05-19 2009-05-19 Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides RU2399974C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009119000/06A RU2399974C1 (en) 2009-05-19 2009-05-19 Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009119000/06A RU2399974C1 (en) 2009-05-19 2009-05-19 Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399974C1 true RU2399974C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009119000/06A RU2399974C1 (en) 2009-05-19 2009-05-19 Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399974C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467419C1 (en) * 2011-06-01 2012-11-20 Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium
RU2550343C1 (en) * 2013-11-21 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method of extracting radionuclides and microelements
RU2672662C2 (en) * 2016-05-11 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" Method for cleaning salt solutions from radionuclides and installation for its implementation
RU2724925C1 (en) * 2019-10-28 2020-06-26 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Method of purifying liquid radioactive wastes, contaminated with oil products, corrosion products and slurries

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467419C1 (en) * 2011-06-01 2012-11-20 Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium
RU2550343C1 (en) * 2013-11-21 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Method of extracting radionuclides and microelements
RU2672662C2 (en) * 2016-05-11 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" Method for cleaning salt solutions from radionuclides and installation for its implementation
RU2724925C1 (en) * 2019-10-28 2020-06-26 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Method of purifying liquid radioactive wastes, contaminated with oil products, corrosion products and slurries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Olatunji et al. Influence of adsorption parameters on cesium uptake from aqueous solutions-a brief review
US20150129502A1 (en) Graphene oxide-modified materials for water treatment
RU2399974C1 (en) Cleaning method of process water medium of nuclear productions from radionuclides
US5407889A (en) Method of composite sorbents manufacturing
CN105944658B (en) Preparation method of granular cesium removal inorganic ion adsorbent, product and application
Liu et al. In situ assembly of PB/SiO2 composite PVDF membrane for selective removal of trace radiocesium from aqueous environment
US11264143B2 (en) Solid nanocomposite material based on hexa- or octacyanometallates of alkali metals, method for preparing same, and method for extracting metal cations
US20110220579A1 (en) Removal of metal ions from aqueous effluents
Vasylyeva et al. Adsorption of barium and zinc ions by mesoporous TiO2 with chemosorbed carbonate groups
CN105617982B (en) In a kind of removal radioactive water110mInorganic adsorbent of Ag and preparation method thereof
CN105719718A (en) Method for removing colloidal nuclides 110mAg and 60Co/58Co in radioactive water
JP6240382B2 (en) Radioactive cesium adsorbent and method for recovering radioactive cesium using the same
Wu et al. Removal of trace radioactive Cs+ by zirconium titanium phosphate: From bench-scale to pilot-scale
Prajapati Cation exchange for ammonia removal from wastewater
Yadav et al. Effect of surface modification of natural zeolite on ammonium ion removal from water using batch study: An overview
CN104379510A (en) Process for removal of radioactive contamination from wastewater
JPH07308590A (en) Production and regenerating method of ion exchanger for separating cesium
CA3007617C (en) Adsorbent for radioactive antimony, radioactive iodine and radioactive ruthenium, and treatment method of radioactive waste water using the adsorbent
Su et al. Nitrate reduction by redox-activated, polydiallyldimethylammonium-exchanged ferruginous smectite
CA1146925A (en) Adsorbent
Gomelya et al. Usage of sorbent-catalyst to accelerate the oxidation of manganese
CN107298494A (en) A kind of system and method for handling the waste water produced in makrolon technique
Asada et al. Radioactive Cs removal from aqueous solutions by biochar-immobilized potassium nickel hexacyanoferrate prepared using ball mill
RU2091158C1 (en) Method for producing filtering material intended to remove manganese ions from water
Mbadcam et al. Batch equilibrium adsorption of cyanides from aqueous solution onto copper-and nickel-impregnated powder activated carbon and clay

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150520

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160820

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180520