RU2457561C1 - Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides - Google Patents
Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457561C1 RU2457561C1 RU2011133284/07A RU2011133284A RU2457561C1 RU 2457561 C1 RU2457561 C1 RU 2457561C1 RU 2011133284/07 A RU2011133284/07 A RU 2011133284/07A RU 2011133284 A RU2011133284 A RU 2011133284A RU 2457561 C1 RU2457561 C1 RU 2457561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reagent
- solution
- radionuclides
- fraction
- decontamination
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, реабилитации территорий, загрязненных техногенными радиоактивными изотопами. К этим территориям относятся промышленные зоны атомных электростанций, предприятий, осуществляющих 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 technogenic radioactive isotopes. 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 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 подвергают реагентной обработке, по окончании которой реагентный раствор отделяют, пульпу промывают водой, смешивают отделенный реагентный раствор и промывные воды пульпы и из полученной смеси осаждают радионуклиды, которые направляют в хранилище радиоактивных отходов, пульпу после реагентной обработки направляют в блок классификации, в котором водногравитационной сепарацией разделяют на песчаную фракцию (>0,1 мм) и мелкодисперсную фракцию (<0,1 мм), песчаная фракция после обезвоживания поступает в место отбора, а мелкодисперсную фракцию подвергают реагентной обработке в автоклаве при температурах выше температуры кипения реагентного раствора, по окончании которой реагентный раствор отделяют, мелкодисперсную фракцию промывают водой, смешивают отделенный реагентный раствор и промывные воды мелкодисперсной фракции, из полученной смеси осаждают радионуклиды, которые направляют в хранилище радиоактивных отходов, а мелкодисперсную фракцию после сгущения и обезвоживания возвращают на место отбора (RU 2388085, опубл. 27.04.2010, Бюл. №12, G21F 9/28) [1].A known 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 are removed from the technological cycle, the pulp is subjected to reagent treatment, after which the reagent solution is separated, the pulp is washed with water, the separated reagent solution and washing water are mixed radionuclides are precipitated from the mixture and sent to the radioactive waste storage facility, pulp after reagent treatment is sent to the classification unit, in which water-gravity separation is separated into a sand fraction (> 0.1 mm) and a fine fraction (<0.1 mm), the sand fraction after dehydration enters the sampling place, and the finely dispersed fraction is subjected to reagent treatment in an autoclave at temperatures above the boiling point of the reagent solution, after which the reagent solution is separated, fine code spersnuyu fraction was washed with water, separated mixed reagent solution and the washings of the fine fraction is precipitated from the resulting mixture radionuclides which is directed in the storage of radioactive waste and the fine fraction, after thickening and dewatering is returned to the selection position (RU 2388085, publ. 04/27/2010, Bull. No. 12, G21F 9/28) [1].
Основным недостатком способа является невысокий коэффициент дезактивации (КД), позволяющий очистить песчаный грунт до уровня предела доз для населения для грунтов с исходной активностью не выше 90-100 кБк/кг.The main disadvantage of this method is the low coefficient of decontamination (CD), which allows you to clean the sandy soil to the level of the dose limit for the population for soils with an initial activity of not higher than 90-100 kBq / kg.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ реагентной дезактивации грунтов от радионуклидов цезия, включающий обработку грунтов водным раствором, содержащим дезактивирующие реагенты, в качестве которых используют серную кислоту с концентрацией 2-4 М при соотношении жидкой и твердой фаз (ж/т) 0,5/1-1/1 в автоклаве при температуре 100-140°С, с последующим отделением водного раствора с дезактивирующими реагентами от очищенного грунта, после чего осуществляют извлечение радионуклидов цезия из отделенного водного раствора с дезактивирующими реагентами путем подачи в вышеупомянутый раствор ферроцианида щелочных металлов или аммония до концентраций 6·10-4-7·10-2 М с образованием осадка, содержащего радионуклиды цезия, который направляют на захоронение, а в водный раствор с остаточным содержанием реагентов добавляют серную кислоту до рабочих концентраций для проведения дезактивации следующей партии грунта, очищенный грунт разделяют на песчаную и мелкодисперсную фракции водногравитационной сепарацией, песчаную фракцию подвергают реагентной обработке 0,5-2 М раствором серной кислоты при температуре 80-95°С в перкаляционной установке до достижения величины удельной активности радионуклидов цезия соответствующих санитарным нормам, после чего выделенные из песчаной фракции радионуклиды цезия направляют в хранилище радиоактивных отходов, а очищенную от радионуклидов песчаную фракцию промывают водным раствором до нейтральной реакции, мелкодисперсную фракцию подвергают реагентной обработке в автоклаве 2-3 М раствором серной кислоты при ж/т=0,5/1-1/1 при температуре 100-140°С, после чего осуществляют извлечение радионуклидов цезия из отделенного водного раствора с дезактивирующими реагентами путем подачи в вышеупомянутый раствор ферроцианидов щелочных металлов или аммония до концентрации 6·10-4-7·10-2 М с образованием осадка, содержащего радионуклиды цезия, который направляют на захоронение, а в водный раствор с остаточным содержанием реагентов добавляют серную кислоту до рабочих концентраций для проведения дезактивации следующей партии; мелкодисперсную фракцию промывают водным раствором до нейтральной реакции; перед возвращением на место отбора промытую водным раствором до нейтральной реакции песчаную фракцию смешивают с промытой водным раствором до нейтральной реакции мелкодисперсной фракцией (RU 2419902, опубл. 27.05.2011, Бюл. №15, G21F 9/28) [2].Closest to the proposed method is a method of reagent decontamination of soils from cesium radionuclides, which includes treating soils with an aqueous solution containing deactivating reagents, which use sulfuric acid with a concentration of 2-4 M at a ratio of liquid and solid phases (w / t) of 0.5 / 1-1 / 1 in an autoclave at a temperature of 100-140 ° C, followed by separation of the aqueous solution with deactivating reagents from the cleaned soil, after which cesium radionuclides are extracted from the separated aqueous solution from decontamination iruyuschimi reagents by feeding the above solution ferrocyanide alkali metal or ammonium concentrations to 6 x 10 -4 -7 · 10 -2 M to form a precipitate containing cesium radionuclides, which is sent for disposal and, in aqueous solution with a residual reactants added sulfuric acid to working concentrations for decontamination of the next batch of soil, the purified soil is divided into sand and fine fractions by water gravity separation, the sand fraction is subjected to reagent treatment with a 0.5-2 M solution m of sulfuric acid at a temperature of 80-95 ° C in a percalation unit until the specific activity of cesium radionuclides reaches the sanitary standards, after which the cesium radionuclides extracted from the sand fraction are sent to the radioactive waste storage, and the sand fraction purified from the radionuclides is washed with an aqueous solution until neutral , the fine fraction is subjected to reagent treatment in an autoclave with a 2-3 M solution of sulfuric acid at w / t = 0.5 / 1-1 / 1 at a temperature of 100-140 ° C, after which extraction is carried out f cesium radionuclides from a separated aqueous solution with deactivating reagents by feeding alkaline metals or ammonium ferrocyanides into the above solution to a concentration of 6 · 10 -4 -7 · 10 · 10 -2 M with the formation of a precipitate containing cesium radionuclides, which are sent for burial, and a solution with a residual content of reagents add sulfuric acid to working concentrations for decontamination of the next batch; the finely divided fraction is washed with an aqueous solution until neutral; before returning to the sampling site, the sand fraction washed with an aqueous solution until a neutral reaction is mixed with the washed water solution until a neutral reaction with a finely divided fraction (RU 2419902, publ. 27.05.2011, Bull. No. 15, G21F 9/28) [2].
Основным недостатком способа является невысокий коэффициент дезактивации мелкодисперсной фракции песчаного грунта, не позволяющий очищать до санитарных норм песчаные грунты с высоким уровнем загрязнения. Санитарные нормы для этих грунтов достигаются лишь при смешивании очищенной до фонового уровня загрязнения песчаной фракции, составляющей не менее 70% состава песчаных грунтов, с мелкодисперсной фракцией, реагентная дезактивация которой проводилась в автоклаве.The main disadvantage of this method is the low coefficient of deactivation of the finely dispersed fraction of sandy soil, which does not allow cleaning sandy soils with a high level of pollution to sanitary standards. Sanitary standards for these soils are achieved only by mixing the sand fraction purified to the background level, which constitutes at least 70% of the composition of sand soils, with a finely dispersed fraction, the reagent decontamination of which was carried out in an autoclave.
Техническим результатом предлагаемого способа является увеличение коэффициента дезактивации грунтов для их очистки до уровня санитарных норм, исключение трудоемкой операции равномерного перемешивания обработанных фракций грунта перед их возвращением на место отбора.The technical result of the proposed method is to increase the coefficient of soil decontamination for cleaning to the level of sanitary standards, the exclusion of the laborious operation of uniform mixing of treated fractions of the soil before returning to the place of selection.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ реагентной дезактивации песчаных грунтов от радионуклидов цезия, включающий обработку грунтов водным раствором, содержащим дезактивирующие реагенты, в качестве которых используют серную кислоту с концентрацией 2-4 М при ж/т=0,5/1-1/1 в автоклаве при температуре 100-140°С, с последующим отделением водного раствора с дезактивирующими реагентами от очищенного грунта, после чего осуществляют извлечение радионуклидов цезия из отделенного водного раствора с дезактивирующими реагентами путем подачи в вышеупомянутый раствор ферроцианида щелочных металлов или аммония до концентрации 6·10-4÷7·10-2 М с образованием осадка, содержащего радионуклиды цезия, который направляют на захоронение, а в водный раствор с остаточным содержанием реагентов добавляют серную кислоту до рабочих концентраций для проведения дезактивации следующей партии грунта, очищенный грунт разделяют на песчаную и мелкодисперсную фракции водно-гравитационной сепарацией, песчаную фракцию подвергают реагентной обработке 0,5-2 М раствором серной кислоты при температуре 80-95°С в перкаляционной установке до достижения величин удельной активности радионуклидов цезия, соответствующих санитарным нормам, после чего выделенные из песчаной фракции радионуклиды цезия направляют в хранилище радиоактивных отходов, а очищенную от радионуклидов песчаную фракцию промывают водным раствором до нейтральной реакции и отправляют на место отбора, мелкодисперсную фракцию подвергают реагентной обработке в автоклаве 2-3 М раствором серной кислоты при ж/т=2/1-3/1 при температуре 100-140°С, после проведения реагентной обработки декантацией часть реагентного раствора (1/2 при ж/т=2/1 и 2/3 при ж/т=3/1) переводится в осадитель, в котором проводят извлечение радионуклидов цезия, реагентный раствор переводят обратно в автоклав, тщательно перемешивают, операцию проводят 2-3 раза, в реагентный раствор добавляют серную кислоту до исходных концентраций и проводят следующий этап реагентной обработки при тех же параметрах, по окончании каждого этапа проводят определение удельной активности цезия в мелкодисперсной фракции, если уровень загрязнения соответствует санитарным нормам, реагентная обработка прекращается, после чего осуществляют извлечение радионуклидов цезия из отделенного водного раствора с дезактивирующими реагентами путем подачи в вышеупомянутый раствор ферроцианидов щелочных металлов или аммония до концентрации 6·10-4÷7·10-2 М с образованием осадка, содержащего радионуклиды цезия, который направляют на захоронение, а в водный раствор с остаточным содержанием реагентов добавляют серную кислоту до рабочих концентраций для проведения дезактивации следующей партии; мелкодисперсную фракцию грунта промывают водным раствором до нейтральной реакции и отправляют на место отбора.To achieve the technical result, a method of reactive decontamination of sandy soils from cesium radionuclides is proposed, which includes treating the soils with an aqueous solution containing deactivating reagents, which use sulfuric acid with a concentration of 2-4 M at w / t = 0.5 / 1-1 / 1 in an autoclave at a temperature of 100-140 ° C, followed by separation of the aqueous solution with deactivating reagents from the purified soil, after which cesium radionuclides are extracted from the separated aqueous solution with deactivating p agents by feeding alkali metal or ammonium ferrocyanide into the above solution to a concentration of 6 · 10 -4 ÷ 7 · 10 · 10 -2 M with the formation of a precipitate containing cesium radionuclides, which are sent for disposal, and sulfuric acid is added to the aqueous solution with a residual reagent content working concentrations for decontamination of the next batch of soil, the purified soil is divided into sand and fine fractions by water-gravity separation, the sand fraction is subjected to reagent treatment with a 0.5-2 M sulfuric solution acid at a temperature of 80-95 ° C in a percaleation installation until the values of specific activity of cesium radionuclides correspond to sanitary standards, after which the cesium radionuclides extracted from the sand fraction are sent to the radioactive waste storage, and the sand fraction purified from radionuclides is washed with an aqueous solution until neutral and sent to the place of selection, the finely dispersed fraction is subjected to reagent treatment in an autoclave with a 2-3 M solution of sulfuric acid at w / t = 2 / 1-3 / 1 at a temperature of 100-140 ° C, after part of the reagent solution (1/2 at w / t = 2/1 and 2/3 at w / t = 3/1) is transferred to the precipitator, in which cesium radionuclides are extracted, the reagent solution is transferred back to the autoclave, carefully mix, the operation is carried out 2-3 times, sulfuric acid is added to the reagent solution to the initial concentrations and the next step of the reagent treatment is carried out with the same parameters, at the end of each step, the specific activity of cesium in the fine fraction is determined, if the level of contamination corresponds to tvuet sanitary standards, reagent processing is terminated, and then is recovered cesium radionuclides from the separated aqueous solution with a deactivating reagent by feeding the above solution an alkali ferrocyanide or ammonium at a concentration of 6 × 10 -4 ÷ 7 · 10 -2 M to form a precipitate comprising cesium radionuclides, which are sent for burial, and sulfuric acid is added to an aqueous solution with a residual reagent content to working concentrations to decontaminate the next batch; the finely divided soil fraction is washed with an aqueous solution until neutral and sent to the place of selection.
Отличительные признаки предложенного способа реагентной дезактивации песчаных грунтов от радионуклидов цезия заключаются в том, что обработку мелкодисперсной фракции в автоклаве проводят при ж/т=2/1-3/1, после проведения реагентной обработки декантацией часть реагентного раствора (1/2 при ж/т=2/1 и 2/3 при ж/т=3/1) переводится в осадитель, в котором проводят извлечение радионуклидов цезия, реагентный раствор переводят обратно в автоклав, тщательно перемешивают, операцию проводят 2-3 раза, в реагентный раствор добавляют серную кислоту до исходных концентраций и проводят следующий этап реагентной обработки при тех же параметрах, по окончании каждого этапа проводят определение удельной активности цезия в мелкодисперсной фракции, если уровень загрязнения соответствует санитарным нормам, реагентная обработка прекращается, промытую водным раствором мелкодисперсную фракцию грунта без перемешивания с песчаной фракцией отправляют на место отбора.Distinctive features of the proposed method for reagent decontamination of sandy soils from cesium radionuclides are that the finely dispersed fraction in the autoclave is processed at w / t = 2 / 1-3 / 1, after the reagent treatment by decantation, a part of the reagent solution (1/2 at w / t = 2/1 and 2/3 with w / t = 3/1) is transferred to a precipitator in which cesium radionuclides are extracted, the reagent solution is transferred back to the autoclave, mixed thoroughly, the operation is carried out 2-3 times, and the reagent solution is added sulfuric acid to the original concentrations and the next stage of the reagent treatment is carried out with the same parameters, at the end of each stage, the specific activity of cesium in the fine fraction is determined, if the pollution level meets sanitary standards, the reagent treatment stops, the finely dispersed soil fraction washed with an aqueous solution is sent to the place without mixing with the sand fraction selection.
Развитая поверхность мелкодисперсной фракции песчаных грунтов сорбирует на порядок большие концентрации техногенных радионуклидов по сравнению с песчаной фракцией и извлекать их из мелкодисперсной фракции реагентной дезактивацией значительно труднее, требуются значительно более высокие концентрации реагентов, более высокие температуры и, как следствие, более высокие затраты реагента.The developed surface of the finely dispersed fraction of sandy soil adsorbs an order of magnitude higher concentrations of technogenic radionuclides in comparison with the sand fraction and it is much more difficult to extract them from the finely dispersed fraction by reagent decontamination, significantly higher concentrations of reagents, higher temperatures and, as a result, higher costs of the reagent are required.
Увеличение величины КД достигается проведением реагентной обработки, в несколько этапов до достижения уровня загрязнения цезием санитарных норм. Температура 100°С - это минимальная температура режима автоклавной обработки, использование температур более 140°С усложняет конструкцию автоклава вследствие увеличения давления в автоклаве и предъявляет повышенные требования к коррозионной стойкости конструкционных материалов, особенно при использовании достаточно высоких концентраций реагентных растворов. Использование реагентных растворов с концентрациями меньше 1 М не дает преимуществ автоклавной обработке, при концентрации реагентных растворов >3 М возрастает вязкость реагентных растворов и эффективность проведения дезактивации снижается, увеличиваются требования к химической стойкости материала автоклава. Использование серной кислоты оправданно экономически, из всех минеральных кислот она имеет самую низкую стоимость, при сохранении высоких параметров выщелачивания техногенных радионуклидов. При дезактивации мелкодисперсных грунтов расход реагента практически на порядок больший по сравнению с грунтами песчаной размерности, поэтому проводить реагентную обработку при ж/т=1/1 можно лишь для грунтов с низким уровнем загрязнения. Оптимальными являются величины ж/т в интервале 2-3, при величинах ж/т, больших 3, размеры автоклава становятся громоздкими, увеличиваются энергозатраты, необходимость переработки больших объемов реагента снижает производительность способа.The increase in the value of KD is achieved by reagent treatment, in several stages until the level of cesium contamination of sanitary standards is reached. The temperature of 100 ° C is the minimum temperature of the autoclave treatment mode, the use of temperatures of more than 140 ° C complicates the design of the autoclave due to the increase in pressure in the autoclave and places high demands on the corrosion resistance of structural materials, especially when using sufficiently high concentrations of reagent solutions. The use of reagent solutions with concentrations less than 1 M does not give advantages to autoclaving, when the concentration of reagent solutions> 3 M, the viscosity of the reagent solutions increases and the efficiency of deactivation decreases, the requirements for the chemical resistance of the autoclave material increase. The use of sulfuric acid is economically justified; of all mineral acids, it has the lowest cost, while maintaining high leaching parameters of technogenic radionuclides. When deactivating finely dispersed soils, the reagent consumption is almost an order of magnitude greater than soils of sand dimension, therefore, reagent treatment at w / t = 1/1 is possible only for soils with a low level of contamination. The optimal values are w / t in the range of 2-3, with w / t values greater than 3, the dimensions of the autoclave become bulky, energy costs increase, the need to process large volumes of reagent reduces the productivity of the method.
Вследствие высокой влагоемкости мелкодисперсного грунта (более чем в 3 раза большей по сравнению с песчаными грунтами) особенно большие объемы воды требуются для его многократной промывки от загрязняющей примеси после отделения реагентного раствора. Эти объемы удваиваются с проведением каждого дополнительного этапа обработки. В предложенном способе эта промывка осуществляется отделенным реагентным раствором после осаждения цезия для всех этапов, кроме последнего.Due to the high moisture capacity of the finely dispersed soil (more than 3 times greater compared to sandy soils), especially large volumes of water are required to wash it repeatedly from contaminants after separation of the reagent solution. These volumes double with each additional processing step. In the proposed method, this washing is carried out with a separated reagent solution after deposition of cesium for all stages except the last.
Реально декантацией можно отделить не более 1/2 реагентного раствора при ж/т=2/1 и 2/3 при ж/т=3/1. Если этот процесс повторить 2 раза, эти цифры составят соответственно -3/4 и 8/9, если 3 раза - 7/8 и 26/27. Реагентную обработку при ж/т=3 и трех процессах декантации следует проводит для мелкодисперсных грунтов с высоким уровнем загрязнения, для образцов с невысоким уровнем загрязнения достаточно обрабатывать при ж/т=2 и двух процессов декантации.Actually by decantation, no more than 1/2 of the reagent solution can be separated at w / t = 2/1 and 2/3 at w / t = 3/1. If this process is repeated 2 times, these numbers will be -3/4 and 8/9, respectively, if 3 times - 7/8 and 26/27. Reagent processing at w / t = 3 and three decantation processes should be carried out for fine soils with a high level of contamination; for samples with a low level of contamination, it is sufficient to process at w / t = 2 and two decantation processes.
Пример осуществления способа. Для проведения реагентной дезактивации нами использовалась фракция песчаного грунта <1 мм, удельная активность 137Cs которой составляла 93,8 кБк/кг. Навеска грунта (6 г) с реагентным раствором 4 М серной кислоты при соотношении ж/т=1/1 помещалась в автоклав при температуре 100°С. Экспонирование продолжалось 7 ч без перемешивания. По окончании проба охлаждалась до комнатной температуры, разгерметизировалась. Декантацией реагентный раствор переносился в химический стакан, вводился 1 мл ферроцианида калия с концентрацией 10-3 М, раствор перемешивался и после отстаивания декантацией отделялся от осадка ферроцианида калия, который поступал в хранилище радионуклидов. В стаканчик с пробой заливалось 8-10 мл воды, резкими круговыми движениями производилось перемешивание воды и грунта до однородной смеси. Через 2 сек после остановки раствор с взвешенном в нем мелкодисперсным веществом декантацией переносился в отдельный стакан. Этот процесс продолжался 10-12 раз, до достижения суммарного раствора с взвешенным веществом 100 мл. После суточного отстаивания раствор декантировался, промытая мелкодисперсная фракция высушивалась при температуре 60° до постоянного веса. Промытая песчаная фракция из фторпластового стаканчика помещалась в перкалятор, через который пропускался 2 М раствор серной кислоты со скоростью 4 поровых объема за 14 часов обработки, при температуре 90°С, после окончания обработки песчаная фракция промывалась водой до нейтральной реакции.An example implementation of the method. To carry out reagent decontamination, we used a fraction of sandy soil <1 mm, the specific activity of 137 Cs of which was 93.8 kBq / kg. A sample of soil (6 g) with a reagent solution of 4 M sulfuric acid at a ratio w / t = 1/1 was placed in an autoclave at a temperature of 100 ° C. Exposure lasted 7 hours without stirring. At the end, the sample was cooled to room temperature, depressurized. By decantation, the reagent solution was transferred into a beaker, 1 ml of potassium ferrocyanide with a concentration of 10 -3 M was introduced, the solution was mixed and, after settling, it was separated from the precipitate of potassium ferrocyanide, which was transferred to the radionuclide storage. 8-10 ml of water was poured into the sample cup, and water and soil were mixed with sharp circular movements to a homogeneous mixture. 2 seconds after stopping, the solution with the finely dispersed substance suspended in it was transferred to a separate glass. This process continued 10-12 times, until a total solution with a suspended substance of 100 ml was reached. After daily settling, the solution was decanted, the washed fine fraction was dried at a temperature of 60 ° to constant weight. The washed sand fraction from the fluoroplastic cup was placed in a perculator, through which a 2 M solution of sulfuric acid was passed at a rate of 4 pore volumes for 14 hours of treatment, at a temperature of 90 ° С, after the end of the treatment, the sand fraction was washed with water until neutral.
С высушенной мелкодисперсной фракцией проводилась повторная реагентная обработка в автоклаве 3 М серной кислотой в течение 7 ч при температуре 100°С и при ж/т=2/1. После окончания обработки реагентный раствор отделялся, в него вводился 1 мл ферроцианида калия с концентрацией 10-3 М, раствор перемешивался и после отстаивания декантацией отделялся от осадка ферроцианида калия, который поступал в хранилище радионуклидов. В остаточный реагентный раствор вводилась серная кислота до достижения исходной концентрации, и этот раствор использовался для проведения дезактивации следующей партии грунта. Мелкодисперсная фракция после реагентной обработки промывалась до нейтральной реакции, промытые мелкодисперсная и песчаная фракции отправлялись на место отбора.Repeated reagent treatment in an autoclave with 3 M sulfuric acid was carried out with the dried fine fraction for 7 h at 100 ° C and at w / t = 2/1. After treatment, the reagent solution was separated, 1 ml of potassium ferrocyanide with a concentration of 10 -3 M was introduced into it, the solution was mixed, and after settling by decantation, it was separated from the precipitate of potassium ferrocyanide, which entered the radionuclide storage. Sulfuric acid was introduced into the residual reagent solution until the initial concentration was reached, and this solution was used to decontaminate the next batch of soil. The fine fraction after the reagent treatment was washed until neutral, the washed fine and sand fractions were sent to the sampling site.
Подобные эксперименты были проведены и при 140°С при тех же концентрациях реагента и при обработке 2 М растворами. Результаты приведены в таблице.Similar experiments were carried out at 140 ° C at the same reagent concentrations and when treated with 2 M solutions. The results are shown in the table.
Пределы доз для персонала группы Б составляют 5 мЗв/год, для населения - 1 мЗв/год [4], эти дозы достигаются при удельной активности грунтов соответственно 12,6 и 0,57 кБк/кг [5].Dose limits for the personnel of group B are 5 mSv / year, for the population - 1 mSv / year [4], these doses are achieved with specific soil activity of 12.6 and 0.57 kBq / kg, respectively [5].
Дезактивация мелкодисперсной фракции в автоклаве в течение трех этапов даже при температуре обработки 100°С позволила очистить песчаные грунты с исходной активностью 93,8 кБк/кг до санитарных норм для населения по обеим фракциям грунта. Обработка при температуре 140°С 2 М серной кислотой позволила достичь в 3 раза меньших концентраций, а 3 М в 5 раз меньших по сравнению с санитарными нормами.The decontamination of the finely dispersed fraction in an autoclave during three stages, even at a treatment temperature of 100 ° C, made it possible to clean sandy soils with an initial activity of 93.8 kBq / kg to sanitary standards for the population in both soil fractions. Treatment at 140 ° C with 2 M sulfuric acid made it possible to achieve 3 times lower concentrations, and 3 M 5 times lower in comparison with sanitary standards.
ное разделениеWater Gravity
new division
Приведенные примеры показывают высокую эффективность предложенного способа очистки грунтов, позволяющего проводить реагентную обработку при значительно более высоких величинах коэффициента дезактивации и очищать песчаные грунты до санитарных норм с исходной активностью более 500 кБк/кг.The above examples show the high efficiency of the proposed method of soil cleaning, allowing reagent treatment at significantly higher values of the coefficient of decontamination and clean sandy soils to sanitary standards with an initial activity of more than 500 kBq / kg.
По сравнению с прототипом предложенный способ реагентной дезактивации грунтов от радионуклидов цезия позволяет очищать до санитарных норм загрязненный грунт полностью при небольшом количестве отходов, поступающих в хранилище РАО, в то время как у прототипа санитарные нормы достигаются только после смешения очищенной до фоновых концентраций и доминирующей по массе песчаной и мелкодисперсной фракций.Compared with the prototype, the proposed method of reagent decontamination of soils from cesium radionuclides makes it possible to clean contaminated soil completely to sanitary standards with a small amount of waste entering the radioactive waste storage, while the prototype sanitary standards are achieved only after mixing purified to background concentrations and dominating by weight sand and fine fractions.
Предложенный способ очистки песчаных грунтов от радионуклидов включен в план НИОКР ГУП Мос НПО «Радон», проведены лабораторные и стендовые испытания предложенного способа.The proposed method for cleaning sandy soils from radionuclides is included in the R&D plan of GUP Mos NPO Radon, laboratory and bench tests of the proposed method were carried out.
ЛитератураLiterature
1. RU 2388085, опубл. 27.04.2010, Бюл. №12, G21F 9/28.1. RU 2388085, publ. 04/27/2010, Bull. No. 12, G21F 9/28.
2. RU 2419902, опубл. 27.05.2011, Бюл. №15, G21F 9/28.2. RU 2419902, publ. 05/27/2011, Bull. No. 15, G21F 9/28.
3. 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.381-387.3. Volkov V.G., Zverkov Yu.A., Ivanov O.P. et al. Decontamination of radioactively contaminated soil at the Kurchatov Institute. Atomic Energy, 2007, vol. 103, issue 6, pp. 381-387.
4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. - Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Госпотребнадзора, 2009 - 100 с.4. Radiation safety standards (NRB-99/2009): Sanitary and epidemiological rules and regulations. - Federal Center for Hygiene and Epidemiology of the State Consumer Supervision, 2009 - 100 p.
5. Гусев Н.Г., Машкович В.П., Суворов А.П. Защита от ионизирующих излучений, т.1. Физические основы защиты от излучений. М.: Атомиздат, 1980. 462 с.5. Gusev N.G., Mashkovich V.P., Suvorov A.P. Protection against ionizing radiation, t.1. The physical basis of radiation protection. M .: Atomizdat, 1980.446 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133284/07A RU2457561C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133284/07A RU2457561C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2457561C1 true RU2457561C1 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133284/07A RU2457561C1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457561C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830342A (en) * | 1995-12-13 | 1998-11-03 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for the electrocatalytic reducing dissolving of refractory compounds of cerium |
| RU2274915C1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides |
| RU2361301C1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-07-10 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method of reactant purification from caesium radionuclides |
| RU2419902C1 (en) * | 2010-10-26 | 2011-05-27 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method of reagent decontamination of soils from caesium radionuclides |
-
2011
- 2011-08-09 RU RU2011133284/07A patent/RU2457561C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830342A (en) * | 1995-12-13 | 1998-11-03 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for the electrocatalytic reducing dissolving of refractory compounds of cerium |
| RU2274915C1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides |
| RU2361301C1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-07-10 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method of reactant purification from caesium radionuclides |
| RU2419902C1 (en) * | 2010-10-26 | 2011-05-27 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method of reagent decontamination of soils from caesium radionuclides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fang et al. | Removal of Cs+, Sr2+, and Co2+ ions from the mixture of organics and suspended solids aqueous solutions by zeolites | |
| US5434331A (en) | Removal of radioactive or heavy metal contaminants by means of non-persistent complexing agents | |
| Valsala et al. | Treatment of low level radioactive liquid waste containing appreciable concentration of TBP degraded products | |
| US20120088949A1 (en) | Ion Exchange Regeneration and Nuclide Specific Selective Processes | |
| RU2457561C1 (en) | Method of reagent decontamination of sandy soils from caesium radionuclides | |
| RU2419902C1 (en) | Method of reagent decontamination of soils from caesium radionuclides | |
| Merritt | Radiochemical analysis for long-lived fission products in environmental materials | |
| Dulama et al. | Combined radioactive liquid waste treatment processes involving inorganic sorbents and micro/ultrafiltration | |
| RU2388085C1 (en) | Method purifying sand from radioactive nuclides | |
| RU2410780C1 (en) | Method of cleaning sandy soil from radionuclides | |
| Lumetta et al. | Separation of strontium-90 from Hanford high-level radioactive waste | |
| RU2388084C1 (en) | Method purifying sand from radioactive nuclides | |
| RU2399975C1 (en) | Method of reagent deactivation of soils from cesium radionuclides | |
| Pente et al. | Study of different approaches for management of contaminated emulsified aqueous secondary waste | |
| JP2017526525A (en) | Soil decontamination methods from pollutants and decontamination equipment | |
| Piscureanu et al. | Aspects concerning the selection of ion exchange resin for low level radwaste waters decontamination | |
| JPH09501354A (en) | Solvent extraction | |
| Huddleston et al. | Metal Ion Separations in Aqueous Biphasic Systems and with ABEC™ Resins | |
| US6599369B2 (en) | Method of treating contaminated HEPA filter media in pulp process | |
| Abou-Jamous | Radioactive waste treatment using natural Syrian bentonite | |
| TWI489489B (en) | Decontaminator and treatment method for radioactive waste | |
| 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 | |
| RU2815544C1 (en) | Integrated solid radioactive waste decontamination unit | |
| RU2361301C1 (en) | Method of reactant purification from caesium radionuclides | |
| Orth et al. | Review and assessment of technologies for the separation of strontium from alkaline and acidic media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -PD4A- IN JOURNAL: 19-2013 FOR TAG: (73) |