RU2754873C2 - Method for preliminary purification of solutions containing radionuclides - Google Patents
Method for preliminary purification of solutions containing radionuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754873C2 RU2754873C2 RU2019118658A RU2019118658A RU2754873C2 RU 2754873 C2 RU2754873 C2 RU 2754873C2 RU 2019118658 A RU2019118658 A RU 2019118658A RU 2019118658 A RU2019118658 A RU 2019118658A RU 2754873 C2 RU2754873 C2 RU 2754873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- nuclides
- complexes
- inactive
- minutes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/10—Processing by flocculation
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу предварительной очистки содержащих радионуклиды, такие как Co-60, растворов, таких как кубовые остатки (солевые концентраты) ядерных установок.The invention relates to a method for preliminary purification of solutions containing radionuclides such as Co-60, such as bottoms (salt concentrates) of nuclear installations.
При переработке происходящих в частности из ядерных установок растворов, таких как кубовые остатки, могут использоваться различные способы для отделения комплексно связанных радионуклидов. К ним относятся очистка в сверхкритической воде, очистка алмазными электродами и ионообменными веществами или очистка озоном и ионообменными веществами.When processing solutions originating in particular from nuclear plants, such as bottoms, various methods can be used to separate complex bound radionuclides. These include supercritical water cleaning, diamond electrode and ion exchange cleaning, or ozone and ion exchange cleaning.
Недостатком известных способов принципиально является то, что при соответствующих способах одновременно удаляются также неактивные нуклиды, которые имеются в значительно более высокой концентрации в растворе, чем радиоактивные нуклиды, так что, например, при использовании ионообменных веществ или адсорбентов требуется частая замена материала ионообменных веществ или адсорбентов, или при использовании электродов требуется их восстановление.The disadvantage of the known methods is, in principle, that with the corresponding methods, inactive nuclides are also removed simultaneously, which are present in a much higher concentration in solution than radioactive nuclides, so that, for example, when using ion exchangers or adsorbents, frequent replacement of the material of ion exchangers or adsorbents is required. , or when using electrodes, their restoration is required.
При этом в качестве основного носителя радиоактивности следует назвать Co-60, комплекс которого с EDTA (с этилендиаминтетрауксусной кислотой) обладает исключительной стабильностью. При помощи соответствующих способов в частности с применением ионообменных веществ или адсорбентов соответствующие комплексы могут разрушаться, и Co-60 может отделяться. Тем не менее имеет место нежелательная нагрузка за счет отделения неактивных нуклидов и других радиоактивных нуклидов, так что требуется упомянутая частая замена материалов.At the same time, Co-60 should be named as the main carrier of radioactivity, the complex of which with EDTA (with ethylenediaminetetraacetic acid) has exceptional stability. By means of appropriate methods, in particular with the use of ion exchangers or adsorbents, the corresponding complexes can be destroyed and Co-60 can be separated. However, there is an undesirable load due to the separation of inactive nuclides and other radioactive nuclides, so that the mentioned frequent replacement of materials is required.
В основе данного изобретения лежит задача предоставить в распоряжение способ, который делает возможным, чтобы в том случае, если из раствора должны отделяться радионуклиды, доля неактивных нуклидов была сокращена.The object of the present invention is to provide a method which makes it possible that, if radionuclides are to be separated from a solution, the proportion of inactive nuclides is reduced.
Для решения задачи изобретения изобретение предусматривает способ предварительной очистки содержащих радионуклиды растворов посредством осаждения, по меньшей мере, неактивных нуклидов в гидротермальном процессе и последующего отделения осажденных нуклидов, причем разрушение комплексов Co-60, в частности EDTA-комплексов, принципиально не происходит.To solve the problem of the invention, the invention provides a method for preliminary purification of solutions containing radionuclides by precipitation of at least inactive nuclides in a hydrothermal process and subsequent separation of precipitated nuclides, and the destruction of Co-60 complexes, in particular EDTA complexes, does not occur in principle.
Естественно, согласно соответствующему изобретению применяемому в отличие от отделения Co-60 способу в качестве обозначаемого как мягкий гидротермальный процесс соответствующего изобретению способа отделяются также радиоактивные нуклиды слабых комплексов Fe, Cr, Ni и т.д., вклад которых в радиоактивность низок. При предварительной очистке соответствующие радиоактивные нуклиды слабых комплексов точно так же выделяются.Naturally, radioactive nuclides of weak complexes of Fe, Cr, Ni, etc., whose contribution to radioactivity are low, are also separated according to the method according to the invention, which is used in contrast to the separation of Co-60 as the process referred to as the soft hydrothermal process of the method according to the invention. During preliminary purification, the corresponding radioactive nuclides of weak complexes are released in the same way.
Благодаря соответствующему изобретению техническому решению существует возможность удалять содержащиеся в многократно большем объеме в растворе неактивные нуклиды, так что последующее удаление в частности радионуклида Co-60 может выполняться дешевле и эффективнее.Thanks to the technical solution according to the invention, it is possible to remove inactive nuclides contained in a solution in a much larger volume, so that the subsequent removal, in particular of the Co-60 radionuclide, can be carried out cheaper and more efficiently.
В частности, согласно изобретению предусмотрено, что цитраты, оксалаты или EDTA-комплексы Fe, Mn, Ni и Cr разрушаются при гидротермальном процессе и осаждаются в виде гидроокисей, которые затем удаляются, например, посредством фильтрации или центрифугирования из раствора.In particular, according to the invention, it is provided that the citrates, oxalates or EDTA complexes of Fe, Mn, Ni and Cr are destroyed in the hydrothermal process and precipitated as hydroxides, which are then removed, for example, by filtration or centrifugation from the solution.
Гидротермальный способ выполняется в частности таким образом, что раствор подвергается в сосуде высокого давления температуре T в частности с 150°С≤T≤220°С в течение времени t, причем время может находиться между 5 и 15 минутами, в частности в диапазоне между 8 и 12 минутами.The hydrothermal method is carried out in particular in such a way that the solution is exposed in the pressure vessel to a temperature T, in particular from 150 ° C T 220 ° C, for a time t, and the time can be between 5 and 15 minutes, in particular in the range between 8 and 12 minutes.
Благодаря установленной температуре в сосуде высокого давления одновременно создается давление для разрушения в частности комплексов неактивных нуклидов и для их осаждения со значением примерно 1,5 МПа.Due to the set temperature, the pressure in the pressure vessel is simultaneously generated to destroy in particular complexes of inactive nuclides and to precipitate them with a value of about 1.5 MPa.
При соответствующих условиях стабильный Co-60/EDTA-комплекс не разрушается. Подвергнутый после фильтрации гидротермальному процессу предварительной очистки раствор подвергается затем указанным вначале способам, для того чтобы разрушать стабильные комплексы Co-60 и отделять радионуклид.Under appropriate conditions, the stable Co-60 / EDTA complex is not destroyed. Subjected after filtration to a hydrothermal pre-treatment process, the solution is then subjected to the methods indicated at the beginning in order to destroy the stable Co-60 complexes and separate the radionuclide.
Для того чтобы повышать эффективность отделения в гидротермальном процессе предварительной очистки, существует возможность повышать в сосуде, в котором выполняется предварительная очистка, давление выше получающегося за счет температуры значения.In order to increase the separation efficiency in the hydrothermal pre-cleaning process, it is possible to increase the pressure in the vessel in which the pre-cleaning is performed above the temperature value.
Во время гидротермального процесса, для осаждения нуклидов дополнительные меры не требуются, в частности ни использование неорганических матричных материалов, которые в противном случае применяются для отделения нуклидов, ни средств окисления, таких как перекись водорода.During the hydrothermal process, no additional measures are required for the precipitation of nuclides, in particular neither the use of inorganic matrix materials that would otherwise be used for the separation of nuclides nor oxidizing agents such as hydrogen peroxide.
В частности предусмотрено, что раствор устанавливается в сосуде высокого давления на значение pH (содержание ионов водорода) с pH≥7. При более высоких значениях pH осаждение неактивных нуклидов может улучшаться.In particular, it is provided that the solution is set in the pressure vessel to a pH value (hydrogen ion content) with a pH of> 7. At higher pH values, the precipitation of inactive nuclides can be improved.
Осаждение неактивных нуклидов может выполняться непрерывно или в периодическом процессе.The deposition of inactive nuclides can be carried out continuously or in a batch process.
Кроме того, благодаря гидротермальному процессу имеется возможность разрушать органические составные вещества, такие как твердые вещества, в частности хлопковый пух и/или частицы бумаги, вследствие чего загрузка вспомогательных средств, таких как засыпки оксидов, таких как TiO2, или материалов ионообменных веществ дополнительно сокращается при удалении радионуклидов на последующем шаге способа.In addition, thanks to the hydrothermal process, it is possible to destroy organic constituents such as solids, in particular cotton fluff and / or paper particles, as a result of which the loading of auxiliaries such as oxides such as TiO 2 or ion exchange materials is further reduced. when removing radionuclides at the next step of the method.
Дальнейшие подробности, преимущества и признаки изобретения проистекают не только из формулы изобретения и заимствуемых из нее признаков - по отдельности и/или в комбинации -, но и из последующего описания.Further details, advantages and features of the invention result not only from the claims and the features derived from them - individually and / or in combination - but also from the following description.
На единственном чертеже изображена принципиальная схема хода способа предварительной очистки содержащего радионуклиды раствора, такого как кубовый остаток ядерной установки. Согласно изобретению предусмотрено, что кубовый остаток подается в автоклав 10, то есть сосуд высокого давления, в котором раствор нагревается до температуры примерно 200°C и выдерживается при этой температуре в течение промежутка времени примерно 10 минут. Благодаря температуре в 200°C устанавливается таким образом выше раствора давление примерно в 15 бар. Однако существует возможность повышать давление, например, подходящими насосами.The single drawing shows a schematic diagram of a process for the pre-treatment of a radionuclide-containing solution, such as the bottom of a nuclear plant. According to the invention, it is provided that the bottoms are fed into an
Благодаря этому гидротермальному процессу разрушаются в растворе, например, цитраты, оксалаты или их комплексы, такие как также EDTA-комплексы, в которых имеются неактивные нуклиды, и нуклиды осаждаются в виде гидроокисей, причем речь в частности идет о гидроокисях Fe, Mn, Ni и Cr. Также разрушаются органические составные вещества, такие как хлопковый пух и/или частицы бумаги.Due to this hydrothermal process, for example, citrates, oxalates or their complexes, such as EDTA complexes, in which there are inactive nuclides, are destroyed in solution, and the nuclides precipitate in the form of hydroxides, and we are talking in particular about the hydroxides of Fe, Mn, Ni and Cr. Organic constituents such as cotton fluff and / or paper particles are also destroyed.
Возникшая благодаря гидротермальному процессу суспензия подается после охлаждения в отделитель 12, говоря о котором, речь идет, например, о центробежном сепараторе или о фильтре. Отделенные твердые вещества удаляются, для того чтобы подавать затем освобожденный от твердых веществ раствор на дальнейший процесс для удаления радионуклидов. При этом речь может идти о таком способе, как очистка в сверхкритической воде, очистка алмазными электродами и ионообменными веществами или очистка озоном и ионообменными веществами.The suspension generated by the hydrothermal process is fed after cooling to a
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018114550.0 | 2018-06-18 | ||
DE102018114550.0A DE102018114550A1 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Process for pre-cleaning solutions containing radionuclides |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019118658A RU2019118658A (en) | 2020-12-17 |
RU2019118658A3 RU2019118658A3 (en) | 2021-07-05 |
RU2754873C2 true RU2754873C2 (en) | 2021-09-08 |
Family
ID=66857734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019118658A RU2754873C2 (en) | 2018-06-18 | 2019-06-17 | Method for preliminary purification of solutions containing radionuclides |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3584800B1 (en) |
JP (1) | JP7043458B2 (en) |
DE (1) | DE102018114550A1 (en) |
ES (1) | ES2962664T3 (en) |
FI (1) | FI3584800T3 (en) |
HU (1) | HUE064015T2 (en) |
RU (1) | RU2754873C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297055C1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Наука-Технологии-Производство" | Method for recovering still bottoms of liquid radioactive waste |
RU2321909C1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Наука-Технологии-Производство" | Method for recovering liquid radioactive waste (alternatives) |
JP5769874B2 (en) * | 2012-03-29 | 2015-08-26 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Radioactive substance decontamination apparatus and decontamination method |
RU2595260C2 (en) * | 2011-08-05 | 2016-08-27 | СиДиЭм КОНСАЛТИНГ КО., ЛТД. | Method for reducing content of radioactive material in object containing radioactive material, to environmentally safe level and device therefor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10156119A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-06-05 | Kernkraftwerk Gundremmingen Gm | Process for the recovery of · 1 ·· 0-boron or decontamination of boron from evaporator concentrates from pressurized water reactors |
DE10255064A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-17 | Rwe Nukem Gmbh | Process for treating radioactive waste water |
DE102004045524A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-04-06 | Kernkraftwerk Gundremmingen Gmbh | Decontamination of organically-loaded waste waters from nuclear power stations, treats with ozone and precipitates or flocculates radioactive nuclides |
JP2009162646A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Toshiba Corp | Method for treating used ion-exchange resin |
JP5018989B1 (en) * | 2011-08-05 | 2012-09-05 | 株式会社Cdmコンサルティング | Method to reduce radioactive material to safe level in living environment |
-
2018
- 2018-06-18 DE DE102018114550.0A patent/DE102018114550A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-06-13 ES ES19179905T patent/ES2962664T3/en active Active
- 2019-06-13 EP EP19179905.5A patent/EP3584800B1/en active Active
- 2019-06-13 HU HUE19179905A patent/HUE064015T2/en unknown
- 2019-06-13 FI FIEP19179905.5T patent/FI3584800T3/en active
- 2019-06-17 RU RU2019118658A patent/RU2754873C2/en active
- 2019-06-18 JP JP2019112631A patent/JP7043458B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297055C1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Наука-Технологии-Производство" | Method for recovering still bottoms of liquid radioactive waste |
RU2321909C1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Наука-Технологии-Производство" | Method for recovering liquid radioactive waste (alternatives) |
RU2595260C2 (en) * | 2011-08-05 | 2016-08-27 | СиДиЭм КОНСАЛТИНГ КО., ЛТД. | Method for reducing content of radioactive material in object containing radioactive material, to environmentally safe level and device therefor |
JP5769874B2 (en) * | 2012-03-29 | 2015-08-26 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Radioactive substance decontamination apparatus and decontamination method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI3584800T3 (en) | 2023-10-30 |
RU2019118658A (en) | 2020-12-17 |
JP2019219397A (en) | 2019-12-26 |
JP7043458B2 (en) | 2022-03-29 |
DE102018114550A1 (en) | 2019-12-19 |
HUE064015T2 (en) | 2024-02-28 |
EP3584800B1 (en) | 2023-08-02 |
RU2019118658A3 (en) | 2021-07-05 |
ES2962664T3 (en) | 2024-03-20 |
EP3584800A1 (en) | 2019-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016187915A1 (en) | System for treating radioactive waste water to reach natural background radioactivity levels and application thereof | |
US6682646B2 (en) | Electrochemical process for decontamination of radioactive materials | |
RU2467419C1 (en) | Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium | |
RU2754873C2 (en) | Method for preliminary purification of solutions containing radionuclides | |
RU2313147C1 (en) | Method for recovering liquid radioactive waste of low level of activity | |
JP2620839B2 (en) | Method of treating a chelating agent solution containing radioactive contaminants | |
JPS6116957B2 (en) | ||
JP6014409B2 (en) | Fly ash treatment method and treatment apparatus | |
PL152603B1 (en) | A method for regenerating fit for repeated use in nuclear power plants boric acid solutions from radioactive wastes and solutions from nuclear power plants | |
JP2016186503A (en) | Cleaning method, processing method, cleaning device, and processing device for fly ash | |
RU2560083C2 (en) | Method of processing radioactively contaminated metals | |
KR101411829B1 (en) | Cesium removal from asphalt contaminated with radioactivity | |
JPH03130400A (en) | Method for recovering valuable metallic matter from waste plating solution | |
KR101551546B1 (en) | Method for refining silicon waste sludge | |
KR101559675B1 (en) | A method of separating polymers from fixed contaminated soil | |
JPS6247595A (en) | Decontaminated waste liquor processing method | |
KR100579370B1 (en) | Volume Reduction method of Uranium-containing Sludge | |
JP2584081B2 (en) | Adsorption separation method | |
JPS62250923A (en) | Filtering method | |
JPH0443239B2 (en) | ||
JPS6250697A (en) | Method of processing boron-wet-blast decontaminated waste liquor | |
JPS59219499A (en) | Electrolytic decontaminating method by dilute electrolyte | |
McCabe et al. | Biofouling of microfilters at the Savannah River Site F/H-area effluent treatment facility | |
JPS60168094A (en) | Decontaminating waste liquor treating method | |
JPS604895A (en) | Electrolytic decontaminating waste liquor regenerating treating device |