RU2410780C1 - Method of cleaning sandy soil from radionuclides - Google Patents

Method of cleaning sandy soil from radionuclides Download PDF

Info

Publication number
RU2410780C1
RU2410780C1 RU2009147377/07A RU2009147377A RU2410780C1 RU 2410780 C1 RU2410780 C1 RU 2410780C1 RU 2009147377/07 A RU2009147377/07 A RU 2009147377/07A RU 2009147377 A RU2009147377 A RU 2009147377A RU 2410780 C1 RU2410780 C1 RU 2410780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
water
sand
soil
reagent
Prior art date
Application number
RU2009147377/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Дмитриев (RU)
Сергей Александрович Дмитриев
Александр Сергеевич Баринов (RU)
Александр Сергеевич Баринов
Владимир Матвеевич Купцов (RU)
Владимир Матвеевич Купцов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП Мос НПО "Радон")
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 Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП Мос НПО "Радон") filed Critical Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП Мос НПО "Радон")
Priority to RU2009147377/07A priority Critical patent/RU2410780C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2410780C1 publication Critical patent/RU2410780C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics, nuclear.
SUBSTANCE: invention relates to environmental protection, rehabilitation of territories contaminated with medium and low specific activity level radio nuclides. The method involves initial breaking of soil aggregates, surface muddy layer covering sand grains and pebbles, with mechanical separation of the initial soil into pebbles (3-100 mm) and pulp containing particles with size (<3 mm). After separation and washing, the pebbles are added to the process cycle. Through water-gravity separation, the pulp is divided into a sand fraction (>0.1 mm) and a fine-dispersed fraction (<0.1 mm), which, after thickening and dehydration, is taken to the radioactive waste storage. The sand fraction is washed with water, dehydrated and subjected to reagent treatment with 0.5-1 M sulphuric acid solution in an autoclave at temperature 100-140°C, with ratio of the liquid to the solid phase equal to 0.5/1-1/1, at the end of which the reagent solution is separated and the soil is washed with water. The separated reagent solution and the water used to wash the soil are mixed. Radionuclides are precipitated and the precipitate is taken to the radioactive waste storage. After reagent treatment and washing with water, the sand fraction is divided into a fine-dispersed (<0.1 mm) and a sand (>0.1 mm) fraction. After thickening and dehydration, the fine-dispersed fraction is taken to the radioactive waste storage and the sand is returned to the collection site.
EFFECT: less amount of reagent required for decontamination while maintaining the value of the decontamination factor.
2 tbl

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, реабилитации территорий, загрязненных радионуклидами среднего и низкого уровня удельной активности. К этим территориям относятся промышленные зоны атомных электростанций, предприятия, осуществляющие хранение радиоактивных отходов, металлургические и радиохимические заводы, территории, загрязненные при авариях и катастрофах.The invention relates to the field of environmental protection, rehabilitation of territories contaminated with medium and low specific activity radionuclides. These territories include industrial zones of nuclear power plants, enterprises that store radioactive waste, metallurgical and radiochemical plants, and territories contaminated by accidents and disasters.

Известен способ восстановления почвы, загрязненной радионуклидами, основанный на предварительном определении наиболее загрязненной фракции. В аппарат с почвой вводят раствор для выщелачивания, поступающий снизу вверх для захвата и удаления в верхней зоне частиц определенного размера, составляющих наиболее загрязненную фракцию. Предполагается, что выщелачивающий раствор позволит дополнительно извлечь радионуклиды из почвы и перевести их в жидкую фазу (US 5045240 А 01.05.89, опуб. 03.09.91, G21F 9/28, C02F 1/42) [1].A known method of restoring soil contaminated with radionuclides, based on a preliminary determination of the most contaminated fraction. A leaching solution is introduced into the apparatus with the soil, coming from the bottom up to capture and remove particles of a certain size in the upper zone that make up the most contaminated fraction. It is assumed that the leaching solution will additionally extract radionuclides from the soil and transfer them to the liquid phase (US 5045240 A 01.05.89, publ. 03.09.91, G21F 9/28, C02F 1/42) [1].

Основным недостатком способа является совмещение функции разделения на фракции и выщелачивания в одном аппарате. Водно-гравитационные методы разделения частиц по гранулометрическим фракциям используют большие объемы воды, а совмещение функции разделения и реагентной обработки приводят к неоправданно большому количеству реагентов, которые после проведения дезактивации нужно очищать от радионуклидов пропусканием через колонки с сорбентами, что требует еще и больших временных затрат.The main disadvantage of this method is the combination of the function of separation into fractions and leaching in one device. Water-gravity methods for separating particles into particle size fractions use large volumes of water, and the combination of the separation function and reagent treatment leads to an unreasonably large number of reagents, which, after decontamination, need to be cleaned of radionuclides by passing through columns with sorbents, which also requires a lot of time.

Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является способ очистки песчаных грунтов от радионуклидов, включающий начальное разрушение почвенных агрегатов, поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, с последующим механическим разделением исходного грунта на гальку (3-100 мм) и пульпу, содержащую частицы размером (<3 мм), гальку после разделения и отмывки выводят из технологического цикла, пульпу водно-гравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на песчаную фракцию (>0,1 мм) и мелкодисперсную фракцию (<0,1 мм), которую после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов, песчаную фракцию промывают водой, обезвоживают и возвращают на место отбора, песчаную фракцию после промывки водой и обезвоживания подвергают реагентной обработке, по окончании которой реагентный раствор отделяют, а грунт промывают водой, смешивают отделенный реагентный раствор и промывные воды грунта, и из полученной смеси осаждают радионуклиды, полученный осадок поступает в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию после реагентной обработки и промывки водой повторно водно-гравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на мелкодисперсную (<0,1 мм) и песчаную (>0,1 мм) фракции, мелкодисперсную фракцию после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию возвращают на вышеуказанное место отбора (заявка №2008134421/06 (043649) от 25.08.08, с решением о выдаче патента от 19.11.09) [2].Closest to the claimed method (prototype) is a method for cleaning sandy soils from radionuclides, including the initial destruction of soil aggregates, a surface mud layer covering sand grains and pebbles, followed by mechanical separation of the original soil into pebbles (3-100 mm) and pulp containing particles with a size (<3 mm), pebbles after separation and washing are removed from the technological cycle, the pulp is separated by a water-gravity separation in the classification module into a sand fraction (> 0.1 mm) and a finely divided fraction ju (<0.1 mm), which after thickening and dehydration is sent to the radioactive waste storage, the sand fraction is washed with water, dehydrated and returned to the place of selection, the sand fraction after washing with water and dehydration is subjected to reagent treatment, after which the reagent solution is separated, and the soil is washed with water, the separated reagent solution and soil wash water are mixed, and radionuclides are precipitated from the resulting mixture, the resulting precipitate enters the radioactive waste storage, and the sand fraction after the reaction After processing and washing with water repeatedly, water-gravity separation in the classification module is divided into finely dispersed (<0.1 mm) and sand (> 0.1 mm) fractions, finely dispersed fraction after thickening and dehydration is sent to the storage of radioactive waste, and the sand fraction is returned to the aforementioned place of selection (application No. 2008134421/06 (043649) of 08/25/08, with a decision on the grant of a patent of 11/19/09) [2].

Основным недостатком способа является высокое количество требуемого реагента при коэффициенте дезактивации (КД-70-80). Для полного удаления мелкодисперсного вещества, с которым связано ~90% радионуклидов, в способе-прототипе используют обработку 2 М серной кислотой при соотношении жидкой и твердой фаз 2/1 при температуре 80°С в течение 7 ч.The main disadvantage of this method is the high amount of the desired reagent with a coefficient of deactivation (KD-70-80). To completely remove the finely dispersed substance, with which ~ 90% of radionuclides are associated, the prototype method uses 2 M sulfuric acid treatment at a liquid / solid ratio of 2/1 at a temperature of 80 ° C for 7 hours.

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение количества реагента, требуемого для проведения дезактивации, при сохранении величины коэффициента дезактивации.The technical result of the proposed method is to reduce the amount of reagent required for decontamination, while maintaining the value of the coefficient of decontamination.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ очистки песчаных грунтов от радионуклидов, включающий начальное разрушение почвенных агрегатов, поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, с последующим механическим разделением исходного грунта на гальку (3-100 мм) и пульпу, содержащую частицы размером (<3 мм), гальку после разделения и отмывки выводят из технологического цикла, пульпу водно-гравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на песчаную фракцию (>0,1 мм) и мелкодисперсную фракцию (<0,1 мм), которую после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов; песчаную фракцию промывают водой, обезвоживают и подвергают реагентной обработке 0,5-1 М раствором серной кислоты в автоклаве при температуре 100-140°С, при соотношении жидкой и твердой фаз 0,5/1-1/1, по окончании которой реагентный раствор отделяют, а грунт промывают водой, смешивают отделенный реагентный раствор и промывные воды грунта и из полученной смеси осаждают радионуклиды, при этом осадок направляют в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию после реагентной обработки и промывки водой водно-гравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на мелкодисперсную (<0,1 мм) и песчаную (>0,1 мм) фракции, мелкодисперсную фракцию после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию возвращают на место отбора.To achieve the specified technical result, a method for cleaning sandy soils from radionuclides is proposed, including the initial destruction of soil aggregates, a surface mud layer covering sand grains and pebbles, followed by mechanical separation of the original soil into pebbles (3-100 mm) and pulp containing particles of size ( <3 mm), the pebbles after separation and washing are removed from the technological cycle, the pulp is separated by the water-gravity separation in the classification module into the sand fraction (> 0.1 mm) and finely divided a fraction (<0.1 mm), which after thickening and dehydration is sent to a radioactive waste storage facility; the sand fraction is washed with water, dehydrated and subjected to reagent treatment with a 0.5-1 M solution of sulfuric acid in an autoclave at a temperature of 100-140 ° C, with a ratio of liquid and solid phases of 0.5 / 1-1 / 1, at the end of which a reagent solution is separated, and the soil is washed with water, the separated reagent solution and soil wash water are mixed and radionuclides are precipitated from the resulting mixture, the precipitate is sent to the radioactive waste storage, and the sand fraction after the reagent treatment and washing with water by gravity separation in the module classification for separated fine (<0.1 mm) and sand (> 0.1 mm) fraction, fine fraction after condensation and dehydration is sent to storage of radioactive waste, as the sand fraction is returned to the sampling point.

Отличительными признаками предлагаемого способа очистки песчаных грунтов от радионуклидов является проведение реагентной обработки песчаной фракции 0,5-1 М раствором серной кислоты в автоклаве при температуре 100-140°С, при соотношении жидкой и твердой фаз 0,5/1-1/1.Distinctive features of the proposed method for cleaning sandy soils from radionuclides is the reagent treatment of the sand fraction with a 0.5-1 M solution of sulfuric acid in an autoclave at a temperature of 100-140 ° C, with a ratio of liquid and solid phases of 0.5 / 1-1 / 1.

Уменьшение количества реагента при дезактивации с сохранением величины коэффициента дезактивации возможно лишь за счет увеличения времени обработки или температуры обработки, то есть проведения ее в автоклавном режиме (t>100°С). Увеличение времени обработки приводит к крайнему усложнению технологического процесса, обработку можно проводить только отдельными циклами, после каждого из которых из раствора должен быть удален извлекаемый радионуклид (Патент РФ №2361301, опубл. БИ №19 от 10.07.2009 г.) [3]. Наиболее целесообразно проводить реагентную обработку в автоклавном режиме в интервале 100-140°С. Давление реагента при 140°С достигает 5 атм, поэтому использование больших температур предъявляет повышенные требования к составу реагента и материалу, из которого изготовлен автоклав. По прототипу для разложения гидроокисных пленок (условие полного отделения мелкодисперсной фракции, содержащей до 90% мелкодисперсного вещества) необходима обработка 2 М серной кислотой при соотношении жидкой и твердой фаз 2/1 и температуре обработки 80°С (Заявка РФ № 2008134421/06 (043649) от 25.08.08, с решением о выдаче от 19.11.09) [2]. Поэтому использование в автоклавном режиме соотношения жидкой и твердой фаз 1/1 при концентрации реагента 1 М раствор серной кислоты позволяет в 4 раза уменьшить количество реагента, а если загрязненность исследуемого образца невелика, может быть использован 0,5 М раствор серной кислоты при соотношении жидкой и твердой фаз 0,5/1, что позволяет уменьшить в 16 раз использование реагента.Reducing the amount of reagent during decontamination while maintaining the value of the coefficient of deactivation is possible only by increasing the processing time or processing temperature, that is, conducting it in an autoclave mode (t> 100 ° C). The increase in processing time leads to an extreme complication of the technological process, processing can be carried out only in separate cycles, after each of which the extracted radionuclide must be removed from the solution (RF Patent No. 2361301, publ. BI No. 19 of July 10, 2009) [3]. The most advisable to carry out reagent processing in autoclave mode in the range of 100-140 ° C. The reagent pressure reaches 5 atm at 140 ° C; therefore, the use of high temperatures places high demands on the composition of the reagent and the material from which the autoclave is made. According to the prototype, for the decomposition of hydroxide films (the condition for the complete separation of the finely divided fraction containing up to 90% of the finely dispersed substance), 2 M sulfuric acid is required at a ratio of liquid and solid phases of 2/1 and a processing temperature of 80 ° C (RF Application No. 2008134421/06 (043649 ) of 08.25.08, with a decision on extradition of 11.19.09) [2]. Therefore, the use of an 1/1 ratio of the liquid and solid phases in the autoclave mode at a reagent concentration of 1 M sulfuric acid solution allows a 4-fold reduction in the amount of reagent, and if the contamination of the test sample is small, a 0.5 M sulfuric acid solution can be used in the ratio of liquid and solid phase 0.5 / 1, which reduces the use of the reagent by 16 times.

Пример очистки песчаных грунтов, загрязненных радионуклидами 137Cs.An example of the purification of sandy soils contaminated with 137 Cs radionuclides.

Пробы грунта были предоставлены Российским Научным Центром «Курчатовский Институт». На установке этого центра (Волков В.Г., Зверков Ю.А., Иванов О.П. и др. Дезактивация радиоактивно загрязненного грунта в РНЦ «Курчатовский институт». Атомная энергия, 2007, т.103, вып.6, с.381-387) [4] были выполнены: водно-гравитационное отделение мелкодисперсной фракции, включающее начальное разрушение почвенных агрегатов, поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, последующее механическое разделение исходного грунта на гальку (3-100 мм) и пульпу, содержащую частицы размером (<3 мм), разделение пульпы на песчаную фракцию (>0,1 мм) и мелкодисперсную фракцию (<0,1 мм). При исходной концентрации 137Cs в пульпе 1120±25 кБк/кг после отделения мелкодисперсной фракции удельная активность 137Cs песчаной фракции составила величину 299±3 кБк/кг, мелкодисперсная фракция, составляющая по весу 15,5% веса пульпы была направлена в хранилище радиоактивных отходов. Реагентная обработка песчаной фракции проводилась при навеске образца 6 г, помещенной в фарфоровый стаканчик, в который заливалось 6 г 1 М раствора серной кислоты (по прототипу использовалась 2 М серная кислота при соотношении жидкой и твердой фаз 1/1, это соответствует уменьшению количества реагента в 4 раза). Стаканчик помещался в автоклав, представляющий собой цилиндрическую капсулу, изготовленную из нержавеющей стали и герметизированную фторопластовой прокладкой. Капсулы помещались в высокотемпературную печь, в которой и происходила реагентная обработка в течение 7 часов при температуре 100°С. После проведения обработки грунт с реагентным раствором переносился в 250 мл коническую стеклянную колбу с использованием промывных вод, количество которых должно обеспечить 1 см превышение жидкой фазы в колбе над песчаным грунтом. Энергичными круговыми движениями грунт и раствор перемешивали в течение 1 мин, через 2 сек после окончания перемешивания отстоявшийся раствор с взвешенным в нем мелкодисперсным веществом декантацией переносился в 1 л стакан, в последующих операциях в остаточный грунт добавлялась вода и процесс повторялся до тех пор, пока после 2 сек отстаивания раствор не становился прозрачным.Soil samples were provided by the Russian Research Center Kurchatov Institute. At the installation of this center (Volkov V.G., Zverkov Yu.A., Ivanov O.P. et al. Decontamination of radioactively contaminated soil at the Kurchatov Institute RSC. Atomic Energy, 2007, v.103, issue 6, s .381-387) [4] the following were performed: the water-gravity separation of the finely dispersed fraction, including the initial destruction of soil aggregates, the surface silt layer covering sand grains and pebbles, the subsequent mechanical separation of the initial soil into pebbles (3-100 mm) and pulp, containing particles of size (<3 mm), separation of the pulp into a sand fraction (> 0.1 mm) and chalk dispersed fraction (<0.1 mm). At an initial concentration of 137 Cs in the pulp 1120 ± 25 kBq / kg after separation of the finely dispersed fraction, the specific activity of 137 Cs of the sand fraction was 299 ± 3 kBq / kg, the finely dispersed fraction, by weight 15.5% of the pulp weight, was sent to the radioactive waste storage . Reagent treatment of the sand fraction was carried out with a sample of 6 g, placed in a porcelain cup, into which 6 g of a 1 M solution of sulfuric acid was poured (2 M sulfuric acid was used in the prototype with a ratio of liquid and solid phases of 1/1, this corresponds to a decrease in the amount of reagent in 4 times). The cup was placed in an autoclave, which is a cylindrical capsule made of stainless steel and sealed with a fluoroplastic gasket. Capsules were placed in a high-temperature furnace, in which reagent treatment took place for 7 hours at a temperature of 100 ° C. After the treatment, the soil with the reagent solution was transferred to a 250 ml conical glass flask using wash water, the amount of which should provide 1 cm excess of the liquid phase in the flask over sandy soil. By vigorous circular motions, the soil and the solution were mixed for 1 min, 2 seconds after the end of mixing, the settled solution with the finely dispersed substance suspended in it was transferred to a 1 liter glass, in subsequent operations, water was added to the residual soil and the process was repeated until after 2 seconds of settling, the solution did not become transparent.

После 24 ч отстаивания мелкодисперсного вещества в стакане первоначально декантацией, а затем фильтрацией через бумажный фильтр жидкая и твердая мелкодисперсная составляющие грунта разделялись и проводилось измерение массы мелкодисперсной фракции и содержание 137Cs в этой фракции и в суммарном объеме жидкой фазы, содержащей остатки реагентного раствора и промывных вод. В жидкую составляющую (остатки реагентного раствора и промывные воды) вводят 1 мл ферроцианида калия с концентрацией 10-3 М, раствор перемешивался и после отстаивания декантацией отделялся от осадка ферроцианида калия, который поступал в хранилище радиоактивных отходов.After 24 hours of settling the finely dispersed substance in the beaker, initially by decantation and then filtering through a paper filter, the liquid and solid finely divided components of the soil were separated and the mass of the finely dispersed fraction was measured and the content of 137 Cs in this fraction and in the total volume of the liquid phase containing the remaining reagent solution and washings water 1 ml of potassium ferrocyanide with a concentration of 10 -3 M is introduced into the liquid component (residues of the reagent solution and washing water), the solution was mixed, and after settling by decantation, it was separated from the precipitate of potassium ferrocyanide, which entered the radioactive waste storage.

По вышеприведенной схеме была проведена дезактивация при температурах в диапазоне 100°С-140°С, результаты приведены в таблице 1.According to the above scheme, decontamination was carried out at temperatures in the range of 100 ° C-140 ° C, the results are shown in table 1.

Таблица 1.
Результаты проведения дезактивации по предложенному способу песчаного грунта с исходной удельной активностью радионуклида 137Cs 299±3 кБк/кг, Ai - удельная активность грунта после i-го этапа обработки, KДi - коэффициент дезактивации после i-го этапа обработки, δi - остаточное количество грунта после i-го этапа обработки, реагентная обработка проводилась 1 М серной кислотой при соотношении жидкой и твердой фаз (ж/т) 1/1 в течение 7 часов.
Table 1.
The results of decontamination according to the proposed method of sandy soil with the initial specific activity of the radionuclide 137 Cs 299 ± 3 kBq / kg, A i is the specific activity of the soil after the i-th stage of processing, KD i is the coefficient of decontamination after the i-th stage of processing, δ i - the residual amount of soil after the i-th stage of processing, reagent treatment was carried out with 1 M sulfuric acid with a ratio of liquid and solid phases (w / t) 1/1 for 7 hours.
Водно-гравитационное разделение пульпыWater-gravity separation of pulp Реагентная обработкаReagent Processing Водно-гравитационное разделение песчаной фракцииWater-gravity separation of the sand fraction A1, кБк/кгA 1 , kBq / kg КД1 KD 1 δ1, %δ 1 ,% Т, °СT, ° С А2, кБк/кгA 2 , kBq / kg КД2 KD 2 δ2, %δ 2 ,% А3, кБк/кгA 3 , kBq / kg КД3 KD 3 δ3, δ 3, 299±3299 ± 3 4,4±1,14.4 ± 1.1 85,585.5 100one hundred 59,3±3,559.3 ± 3.5 22,9±1,322.9 ± 1.3 83,683.6 41,5±3,341.5 ± 3.3 32,6±2,632.6 ± 2.6 83,083.0 110110 47,3±2,847.3 ± 2.8 28,6±1,828.6 ± 1.8 83,283,2 33,3±2,633.3 ± 2.6 40,9±3,140.9 ± 3.1 82,682.6 120120 10,9±0,710.9 ± 0.7 123±8123 ± 8 83,883.8 7,9±0,77.9 ± 0.7 172±15172 ± 15 82,982.9 130130 12,1±0,812.1 ± 0.8 110±7110 ± 7 84,084.0 7,9±0,67.9 ± 0.6 171±18171 ± 18 83,283,2 140140 10,7±0,810.7 ± 0.8 125±9125 ± 9 83,283,2 7,0±0,87.0 ± 0.8 195±18195 ± 18 82,382.3

При обработке в автоклавном режиме достичь и превысить величину КД (практически в 2 раза) по сравнению с прототипом удалось при температуре обработки в диапазоне температур 120-140°С.When processing in autoclave mode, it was possible to achieve and exceed the KD value (almost 2 times) in comparison with the prototype at a processing temperature in the temperature range 120-140 ° C.

Следующая серия экспериментов по дезактивации по предложенному способу была проведена при содержании реагента, в 8 раз меньшем по сравнению с прототипом, - 0,5 М раствор серной кислоты при соотношении жидкой и твердой фаз (ж/т) 0,5/1 при времени обработки 7 ч и температурах обработки 100°С и 140°С. Результаты приведены в таблице 2.The next series of decontamination experiments according to the proposed method was carried out with a reagent content 8 times lower than the prototype — 0.5 M sulfuric acid solution with a ratio of liquid and solid phases (w / t) of 0.5 / 1 at the processing time 7 hours and processing temperatures of 100 ° C and 140 ° C. The results are shown in table 2.

Таблица 2.
Реагентная обработка проводилась 0,5 М серной кислотой при соотношении жидкой и твердой фаз (ж/т) 0,5/1 в течение 7 часов, 260±3 кБк/кг - удельная активность песчаной фракции после водно-гравитационного разделения пульпы Ai - удельная активность грунта после i-го этапа обработки, Ki - коэффициент дезактивации после i-го этапа обработки, δi - остаточное количество грунта после i-го этапа обработки, реагентная обработка проводилась 1М серной кислотой при соотношении жидкой и твердой фаз (ж/т) 1/1 в течение 7 часов.
Table 2.
Reagent treatment was carried out with 0.5 M sulfuric acid with a ratio of liquid and solid phases (w / t) of 0.5 / 1 for 7 hours, 260 ± 3 kBq / kg - specific activity of the sand fraction after water-gravity separation of the pulp A i - specific soil activity after the i-th processing stage, K i is the decontamination coefficient after the i-th processing stage, δ i is the residual amount of soil after the i-th processing stage, reagent treatment was carried out with 1 M sulfuric acid at a ratio of liquid and solid phases (w / r) 1/1 for 7 hours.
Водно-гравитационное разделение пульпыWater-gravity separation of pulp Реагентная обработкаReagent Processing Водно-гравитационное разделение песчаной фракцииWater-gravity separation of the sand fraction A1, кБк/кгA 1 , kBq / kg КД1 KD 1 T, °C%T, ° C% Т А2, кБк/кгT A 2 , kBq / kg КД2 KD 2 А3, кБк/кгA 3 , kBq / kg КД3 KD 3 260±3260 ± 3 4,4±0,14.4 ± 0.1 100one hundred 23,0±3,123.0 ± 3.1 7,7±1,17.7 ± 1.1 14,4±3,014.4 ± 3.0 21,1±2,921.1 ± 2.9 140140 7,0±1,17.0 ± 1.1 41,3±6,741.3 ± 6.7 2,4±0,42.4 ± 0.4 129±22129 ± 22

Из таблицы 2 следует, что величина коэффициента дезактивации в предлагаемом способе при температуре 140°С практически в 1,5 раза превышает результаты, полученные для прототипа.From table 2 it follows that the value of the coefficient of decontamination in the proposed method at a temperature of 140 ° C is almost 1.5 times higher than the results obtained for the prototype.

Приведенные примеры показывают высокую эффективность предложенного способа очистки грунтов, позволяющего проводить реагентную обработку при значительно меньшем количестве реагента при сохранении, а в некоторых случаях и увеличении коэффициента дезактивации.The above examples show the high efficiency of the proposed method of soil cleaning, allowing reagent treatment with a significantly smaller amount of reagent while maintaining, and in some cases, increasing the coefficient of decontamination.

Предложенный «Способ очистки песчаных грунтов от радионуклидов» включен в план НИОКР ГУЛ МосНПО «Радон», проведены лабораторные и стендовые испытания предложенного способа.The proposed "Method for the purification of sandy soil from radionuclides" is included in the R&D plan of the GUL MosNPO "Radon", laboratory and bench tests of the proposed method were carried out.

ЛитератураLiterature

1. US 5045240 A 01.05.89, опуб. 03.09.91, G21F 9/28, C02F 1/42.1. US 5045240 A 01.05.89, publ. 09/03/91, G21F 9/28, C02F 1/42.

2. Заявка № 2008134421/06 (043649) от 25.08.08, с решением о выдаче патента от 19.11.09.2. Application No. 2008134421/06 (043649) of 08/25/08, with a decision on the grant of a patent of 11/19/09.

3. Патент РФ № 2361301, БИ № 19 от 10.07.2009 г.3. RF patent No. 2361301, BI No. 19 dated 07/10/2009.

4. Волков В.Г., Зверков Ю.А., Иванов О.П. и др. Дезактивация радиоактивно загрязненного грунта в РНЦ «Курчатовский институт», Атомная энергия, 2007, т.103, вып.6, с.381-387.4. Volkov V.G., Zverkov Yu.A., Ivanov O.P. et al. Decontamination of radioactively contaminated soil at the Kurchatov Institute, Nuclear Energy, 2007, vol. 103, issue 6, pp. 381-387.

Claims (1)

Способ очистки песчаных грунтов от радионуклидов, включающий начальное разрушение почвенных агрегатов, поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, с последующим механическим разделением исходного грунта на гальку (3-100 мм) и пульпу, содержащую частицы размером (<3 мм), гальку после разделения и отмывки выводят из технологического цикла, пульпу водногравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на песчаную фракцию (>0,1 мм) и мелкодисперсную фракцию (<0,1 мм), которую после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов, песчаную фракцию промывают водой, обезвоживают, подвергают реагентной обработке, по окончании которой реагентный раствор отделяют, а грунт промывают водой, смешивают отделенный реагентный раствор и промывные воды грунта, и из полученной смеси осаждают радионуклиды, полученный осадок поступает в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию после реагентной обработки и промывки водой повторно водногравитационной сепарацией в модуле классификации разделяют на мелкодисперсную (<0,1 мм) и песчаную (>0,1 мм) фракции, мелкодисперсную фракцию после сгущения и обезвоживания направляют в хранилище радиоактивных отходов, а песчаную фракцию возвращают на вышеуказанное место отбора, отличающийся тем, что реагентную обработку песчаной фракции проводят 0,5-1 М раствором серной кислоты в автоклаве при температуре 100-140°С при соотношении жидкой и твердой фаз 0,5/1- 1/1. A method of cleaning sandy soils from radionuclides, including the initial destruction of soil aggregates, a surface mud layer covering sand grains and pebbles, followed by mechanical separation of the original soil into pebbles (3-100 mm) and pulp containing particles of size (<3 mm), pebbles after separation and washing, they are removed from the technological cycle, the pulp by water-gravity separation in the classification module is divided into a sand fraction (> 0.1 mm) and a fine fraction (<0.1 mm), which are sent after thickening and dehydration the radioactive waste storage facility, the sand fraction is washed with water, dehydrated, subjected to reagent treatment, after which the reagent solution is separated, and the soil is washed with water, the separated reagent solution and soil washing water are mixed, and radionuclides are precipitated from the resulting mixture, the resulting precipitate enters the radioactive waste storage and the sand fraction after reagent treatment and washing with water repeatedly by water-gravity separation in the classification module is divided into finely divided (<0.1 mm) and sand ( > 0.1 mm) fractions, the finely dispersed fraction after thickening and dehydration is sent to the radioactive waste storage facility, and the sand fraction is returned to the aforementioned collection point, characterized in that the reactive treatment of the sand fraction is carried out with a 0.5-1 M sulfuric acid solution in an autoclave at a temperature of 100-140 ° C with a ratio of liquid and solid phases of 0.5 / 1-1 / 1.
RU2009147377/07A 2009-12-22 2009-12-22 Method of cleaning sandy soil from radionuclides RU2410780C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009147377/07A RU2410780C1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method of cleaning sandy soil from radionuclides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009147377/07A RU2410780C1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method of cleaning sandy soil from radionuclides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2410780C1 true RU2410780C1 (en) 2011-01-27

Family

ID=46308593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009147377/07A RU2410780C1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method of cleaning sandy soil from radionuclides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2410780C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АМПЕЛОГОВА Н.И. и др. Дезактивация в ядерной энергетике. - М.: Энергоиздат, 1982, 142-143. ЗИМОН А.Д. и др. Дезактивация. - М.: ИздАТ, 1994, с.149-150. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02302700A (en) Treatment of waste polluted by meltable harmful or radioactive nuclide
US20060000780A1 (en) Method for removing heavy metals and radionuclides
JP6009847B2 (en) Decontamination apparatus and decontamination method for solid matter contaminated with radioactive material
Lujanienė et al. Sorption of Cs, Pu and Am on clay minerals
JP2013088391A (en) Processing method of material containing radioactive cesium and radioactive strontium
US3764553A (en) Removal of radioisotopes from waste solutions
JP5684102B2 (en) Method and apparatus for treating radioactive cesium-containing material
RU2410780C1 (en) Method of cleaning sandy soil from radionuclides
Rao et al. Copper ferrocyanide—polyurethane foam as a composite ion exchanger for removal of radioactive cesium
Merritt Radiochemical analysis for long-lived fission products in environmental materials
RU2419902C1 (en) Method of reagent decontamination of soils from caesium radionuclides
RU2388084C1 (en) Method purifying sand from radioactive nuclides
JP6732734B2 (en) Soil decontamination method from pollutants and decontamination equipment
JP2014074694A (en) Method for removing radioactive cesium
RU2457561C1 (en) Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides
Navratil D Advances in treatment methods for uranium contaminated soil and water
RU2388085C1 (en) Method purifying sand from radioactive nuclides
Dmitriev et al. Decontamination of 137Cs-contaminated sandy soils by a combination of separation of finely dispersed fraction by sedimentation in water with reagent treatment
JP2014055895A (en) Adsorbent for radioactive material, reproduction method therefor, and purification method for radioactive contaminated material
CN108854939A (en) A kind of preparation method and applications of modified river sand adsorbent
RU2523823C2 (en) Method of extracting caesium radionuclides from aqueous solutions
RU2676624C1 (en) Method for immobilization of thorium(iv) from aqueous solutions with sorbent based on cerium(iv) dipotassium hydrogen
TWI489489B (en) Decontaminator and treatment method for radioactive waste
JPS6348040B2 (en)
US20030041874A1 (en) Method of treating contaminated HEPA filter media in pulp process

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141223