RU35681U1 - Производственный технологический участок для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов - Google Patents

Description

н.пл1пш1и,нш||Ш1Н11И111Ш||||G21 F 9/04

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ УЧАСТОК ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И ДЕЗАКТИВАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии редких, рассеянных и радиоактивных металлов, в частности, к гидрометаллургическим способам переработки полиметаллических отходов, содержащих токсичные металлы, в том числе радиоактивные вещества - естественные радионуклиды (торий и продукты его распада), концентратов, образующихся на различных стадиях технологических процессов комплексной переработки различного минерального сырья, содержащего РЗЭ, Nb, Та, Ti, V, Zr, Hf, W, U и др. Изобретение может быть использовано при переработке, обезвреживании и дезактивации жидких радиоактивных отходов (РАО) процессов хлорирования лопаритовых и/или цирконовых и/или титановых концентратов, содержащих Th-232 и дочерние продукты его распада (Ra-228, Ra-224), а также РЗЭ, Fe, Сг, Мп, А1, Ti, Zr, Nb, Та, Са, Mg, Na, К и др. Основными технологическими отходами, образующимися на таких производствах, являются растворы от гидроразмыва (растворения) отработанных солевых расплавов (плавов, возгонов и т.п.). К неосновным отходам относятся сточные обмывочные воды, образующиеся при ежедневной уборке промплощадок, промывки оборудования, трубопроводов, насосов и т.п., содержащие повышенное

количество радионуклидов и требующие обезвреживания и дезактивации.

МКИ С22 В 60/02

оросительного фильтра процесса хлорирования лопаритовых концентратов (см. Сорбционные методы извлечения некоторых редких металлов из отходов производства. - М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1987. С. 31). Известный производственный технологический участок представляет собой систему сорбционных колонн для избирательного извлечения и концентриования тория из элюатов торийсодержащих концентратов. Данный технологический комплекс позволяет с высокой избирательностью извлекать торий из сложных по составу растворов, однако не предусматривает дезактивации растворов от радия, переработку и обезвреживание цеховых обмывочных вод.

Известна (Свидетельство на полезную модель № 23878 по заявке № 2001126796) установка для обезвреживания радиоактивных отходов, включающая реактор для обработки пульпы, фильтр-пресс, а так же последовательно установленные бак-дезактиватор, фильтр и бак-дозатор раствора реагента, соединенный с баком -дезактиватором. Известная установка технологически обеспечивает весьма эффективную дезактивацию жидких РАО, образующихся при растворении отработанного расплава СОФ процесса хлорирования лопаритовых концентратов, однако не предусматривает дезактивации и переработки цеховых обмывочных вод.

Из известных аналогов по совокупности существенных признаков и достигаемого технического результата наиболее близкой к заявляемому техническому решению является известная (Свидетельство на полезную модель

№ 24591 по заявке № 2001135596) аппаратурно-технологическая линия для переработки жидких радиоактивных отходов - принята за прототип.

Производственный технологический участок (линия) по прототипу включает в себя реактор нейтрализации и дезактивации, соединенный с бакамидозаторами реагентов, фильтр-пресс, шнековый смеситель, соединенный с бункером магнийсодержащих оксидных материалов, баком-дозатором раствора и/или пульпы хлорида магния и питателем инертных материалов и блок формования, термообработки и прессования композиционной смеси.

Производственный технологический участок (линия) по прототипу обеспечивает переработку и весьма эффективную дезактивацию жидких радиоактивных отходов, образующихся в процессе хлорирования лопаритовых концентратов с переводом вторичных РАО в отвержденное состояние, пригодное для длительного экологически безопасного складирования и/или захоронения без нанесения ущерба природной окружающей среде, здоровью населения и обслуживающего персонала.

Недостатком производственного технологического участка (линии) по прототипу является образование большого объема вторичных РАО, подлежащих дополнительной переработке, обезвреживанию и дезактивации.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение общей массы радиоактивных отходов, направляемых в хранилище спецотходов.

Технический результат, который может быть получен при применении полезной модели, заключается в обеспече1ши существенного (в несколько раз)

сокращения общей массы вторичных РАО, подлежащих либо дополнительной переработке (отверждению), либо захоронению.

Указанный технический результат при применении полезной модели достигается тем, что известный производственный технологический участок для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов, например, отходов процесса хлорирования лопаритовых концентратов, включающий реактор для нейтрализации пульпы от растворения отработанного расплава солевого оросительного фильтра (СОФ) солевого хлоратора, бак-дезактиватор, баки-дозаторы раствора хлорида бария и серной кислоты для дезактивации пульпы от СОФ, фильтр-пресса для отделения гидратно-сульфатных осадков от дезактивированных хлоридных растворов, отличающийся тем, что участок дополнительно содержит бак с мешалкой для приготовления рабочего раствора щелочи (NaOH), соединенный через бак-дозатор и расходомер с реакторами-нейтрализаторами солевых растворов и цеховых обмывочных сточных вод, патрубок нижнего слива реактора-нейтрализатора цеховых обмывочных вод направлен в дополнительно установленный фильтр-пресс для отделения осадка суммы гидроксидов металлов от очищенных сточных вод, поступающих в баки-сборники, выход из корыта фильтр-пресса направлен в аппараты для сушки и прокалки осадков, а прокалочная печь имеет соединение с устройством для приготовления исходной шихты для хлорирования концентратов редких и рассеянных металлов.

выполнения и достигаемого при этом технического результата указывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем.

Экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав производственного технологического для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов бака с мешалкой для приготовления рабочего раствора NaOH, соединенного реакторами-нейтрализаторами солевых растворов и цеховых обмывочных сточных вод, фильтр-пресса, аппаратов для сушки и прокалки осадков, обеспечивает повышение избирательности выделения тория и радия из жидкой фазы в твердую, а также существенное (в несколько раз) сокращение общей массы вторичных РАО, подлежащих либо дополнительной переработке (отверждению), либо захоронению.

Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованию изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция производственного технологического участка для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов: дополнительно установленные бак с мешалкой для приготовления рабочего раствора NaOH, соединенный реакторами-нейтрализаторами солевых растворов и цеховых обмывочных сточных вод, фильтр-пресс, аппараты для сушки и прокалки осадков обеспечивает достижение вышеуказанного технического результата. Причем из книжной, журнальной и патентной литературы данный технический результат не следует и не вытекает.

На рисунке показана модель производственного технологического

участка для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов.

Производственный технологический участок для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов согласно разработанному техническому решению включает в себя реактор для нейтрализации (1), соединенный через бак-дозатор (3) и расходомер (4) с баком для приготовления рабочего раствора щелочи (5), бак-дезактиватор (2), соединенный с баками-дозаторами раствора хлорида бария (6) и серной кислоты (7), фильтр - пресса (8), для отделения гидратно-сульфатных осадков от дезактивированных хлоридных растворов, бак-нейтрализатор цеховых обмывочных вод (9), соединенный через бакдозатор (3) и расходомер (4) с баком для приготовления рабочего раствора щелочи (5), выход из бака-нейтрализатора направлен на дополнительно установленный фильтр-пресс (10) для выделения из пульпы после нейтрализации обмывочных вод оксигидратного осадка, сборник очищенных от токсичных и радиоактивных веществ растворов (И), аппарат для сушки (12) и прокалки оксигидратных осадков (13), прокалочная печь (13) имеет соединение с устройством для приготовления исходной шихты для хлорирования концентратов редких и рассеянных металлов.

6

Реализация полезной модели

Производственный технологический участок для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов работает следующим образом. Радиоактивные солевые растворы поступают сначала в реактор для нейтрализации (1), куда из бака для приготовления рабочего раствора щелочи (5) через бак-дозатор (3) и расходомер (4) подают раствор гидроксида натрия, затем в бак-дезактиватор (2), куда для дезактивации растворов от радия из баков-дозаторов (6), (7) подают раствор хлорида бария и серную кислоту; образующуюся в баке-дезактиваторе (2) радиоактивную пульпу направляют на фильтр - пресса (8), где происходит отделение гидратно-сульфатных осадков, направляемых на дальнейшую переработку (отверждение) или на складирование, от дезактивированных хлоридных растворов, сбрасываемых в канализацию; цеховые обмывочные воды поступают в бак-нейтрализатор (9), куда из бака (5) через бак-дозатор (3) и расходомер (4) подают раствор гидроксида натрия; образующуюся в баке-нейтрализаторе (9) пульпу направляют на фильтр-пресс (10) для выделения из пульпы после нейтрализации обмывочных вод оксигидратного осадка; фильтрат с фильтрпресса (10) подают в сборник очищенных от токсичных и радиоактивных веществ растворов (И); оксигидратные осадки с фильтр-пресса (10) направляют сначала в аппарат для сушки (12) затем в прокалочную печь (13) и возвращают в процесс - в устройство для приготовления шихты.

в результате осуществления совокупности вышеуказанных операций повышается избирательность выделения тория и радия из жидкой фазы в твердую, а также происходит существенное (в несколько раз) сокращение общей массы вторичных РАО, подлежащих либо дополнительной переработке (отверждению), либо захоронению.

Генеральный директор ООО Научно-производственная экологическая фирма Эко-технология

„ч.-,;...

1Ы::Ю

/

... :

гЛ

Ю.П. Кудрявский

Claims (1)

1. Производственный технологический участок для обезвреживания и дезактивации радиоактивных отходов, например, отходов процесса хлорирования лопаритовых концентратов, включающий реактор для нейтрализации пульпы от растворения отработанного расплава солевого оросительного фильтра (СОФ) солевого хлоратора, бак-дезактиватор, баки-дозаторы раствора хлорида бария и серной кислоты для дезактивации пульпы от СОФ, фильтр-пресса для отделения гидратно-сульфатных осадков от дезактивированных хлоридных растворов, отличающийся тем, что участок дополнительно содержит бак с мешалкой для приготовления рабочего раствора щелочи (NaOH), соединенный через бак-дозатор и расходомер с реакторами-нейтрализаторами солевых растворов и цеховых обмывочных сточных вод, патрубок нижнего слива реактора-нейтрализатора цеховых обмывочных вод направлен в дополнительно установленный фильтр-пресс для отделения осадка суммы гидроксидов металлов от очищенных сточных вод, поступающих в баки-сборники, выход из корыта фильтр-пресса направлен в аппараты для сушки и прокалки осадков, а прокалочная печь имеет соединение с устройством для приготовления исходной шихты для хлорирования концентратов редких и рассеянных металлов.