TW301751B - - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（ 1 ) 1 1 本 發 明 係 有 闞 去 污 染 方 法 〇 特 而 言 之 本 發 明 係 有 翮 1 I 因 放 射 性 物 種 污 染 之 物 體 表 面 的 化 學 去 污 染 方 法 〇 1 1 使 用 於 放 射 性 物 質 之 處 理 控 制 運 輪 和 儲 存 的 裝 置 —V 1 I 篥 請 1 I 和 設 備 例 如 核 材 料 處 理 或 再 處 理 工 於 例 行 操 作 中 先 閱 1 I 被 污 染 〇 而 其 污 染 程 度 對 X 廠 操 作 員 造 成 過 度 放 射 危 險 讀 背 1 1 面 I 1 因 此 須 要 使 用 —1 種 藉 由 去 污 染 減 少 可 能 的 放 射 危 險 〇 1 1 即 於 去 試 運 行 操 作 期 間 大 量 的 裝 置 或 組 件 需 要 去 污 染 事 1 項 1 Μ 使 需 處 理 分 類 為 中 等 程 度 廢料 (ILW) 之 放 射 性 m 料 的 再 填 鬆 散 材 料 之 體 積 達 最 小 〇 從 該 裝 置 和 組 件 除 去 最 小 體 積 % 本 頁 裝 1 之放射性污染使該鬆散材料被分類為低程度晓料 (LLW), V_〆 1 I 此 分 類 被 認 為 是 很 少 的 危 險 且 因 此 在 儲 存 » 運 輸 和 處 理 1 1 上 比 ILW 更 為 便 宜 〇 1 許 多 使 用 於 核 工 業 之 已 建 立 好 的 方 法 » 其 係 使 用 以 強 訂 1 無 機 酸 為 基 準 之 化 學 配 方 以 溶 解 包 含 於 欲 去 污 染 物 體 之 1 表 面 上 的 放 射 性 污 染 0 此 配 方 之 實 施 例 係 Μ 硝 酸 9 m 酸 1 I 和 氫 氛 酸 為 基 礎 〇 該 等 配 方 • 其 亦 可 包 括 氧 化 劑 及 / 或 1 L 氟 化 物 離 子 例 如 使 用於氟化納或氫氟酸型式 可 達 到 知 作 為 裝 置 结 構 和 組 件 之 金 鼷 底 材 如 不 銹 網 的 迅 速 溶 解 1 I 〇 因 此 該 等 配 方 被 作 為 溶 劑 以 溶 解 受 污 染 之 物 體 或 底 材 1 1 的 表 面 層 以 該 溶 劑 萃 取 之 表 面 污 染 物 作 為 表 面 層 去 除 1 1 之 部 分 〇 1 I 該 溶 解 方 法 是 非 常 攻 擊 性 的 且 無 法 達 成 均 匀 之 底 材 表 1 1 面 去 除 因 為 應 力 m 裂 島 狀 腐 蝕 位 置 及 其 他 底 材 表 面 1 1 之 非 均 勻 處 的 優 先 攻 擊 〇 於 溶 解 反 應 期 間 亦 常 常 釋 出 腐 1 1 -3 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 蝕及毒性氣體而需預備複雜且昂贵的去氣洗氣器系統。 該等強無機酸去污染方法之主要缺點為該酸成為一需 要進一步處理之污染睡料流。在中和及排放至環境之前 ，必須除去，例如藉由沈澱及/或離子交換，該污染物 種其皤後可固定及濃縮於作為固體ILW之固體基質中。 此结果產生提高大量之放射性第二廢料和液體流出物。 其他較溫和之去污染方法*典型使用於核反應冷卻循 環去污染作用，已減少由前述方法中第二廢料之董所發 生之問題。使用於連鑛循環中之有機試劑如甲酸釩，草 酸/檸攆酸之配方，預處理K氧化該污染物*可溶解該 污染活性產物及進入有櫬離子交換樹脂上轉移它們，而 該有櫬試劑同時再生而可再使用。此方法提供強無櫬酸 方法中所發生之液體流出物的明顯減少，雖然圼現二個 明顯之缺點。第一，所產生之瞌有機離子交換樹脂為相 當不安定之ILW 。第二，該有檄試劑不能溶解網糸和某 些分裂產物或不能達到在不銹網固體之表面氧化物層之 下的不綉鋼個體的動力學上良好的溶解。該等缺點使得 該溫和方法對許多核裝置结構和組件之去污染不起作用 Ο 目前在核工廠去汚染之領域中的發展已包括四氟硼酸 HBF4的使用。此酸為用於金麵之已知溶劑且被使用於 金靨最後加工已有數年。其係為例如鋁萃取工業所製得 之副產品之較不昂贵的無懺酸。HBF4可達到每升220克 之溶解锇的最大容量，其與藉由濃hn〇3溶解嫌之每升 -4- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 .(線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 301751 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 3 ) 1 I 20克 的 容 量 比 較 〇 此 證 明 使 用 HBF， t於金屬之溶解Μ提 1 I 供 表 面 去 污 染 的 顯 著 優 點 〇 再 者 9 HBF， t達成對金鼷表 1 1 面 之 均 勻 攻 擊 而 沒 有 圼 現 壓 力 竈 裂 或 島 狀 商 蝕 位 置 的優 /·—S 1 I 請 1 I 先 溶 解 及 該 反 應 產 物 之 安 定 性 確 保 於 金 屬 溶 解 期 間 釋出 先 閱 1 最 少 的 毒 性 氣 體 0 MtK 嫌 溶 解 之 大 容 ft 及 溶 解 方 法 之 迅 速反 讀 背 1 1 應 之 動 力 學 允 許 於 去 污 染 方 法 中 低 濃 度 的 欲 使 用 之 HBF 4 TSJ 之 注 1 及 允 許 金 颺 溶 解 方 法 之 化 學 計 量 控 制 使 得 被 去 污 染組 意 事 1 項 件 的 腐 蝕 可 被 保 持 在 遘 用 的 最 小 量 〇 此 溶 解 方 法 之 化學 再 I 計 量 控 制 是 HBF， t去污染的重要特激 當去污染之後结 寫 本 頁 i- 1 構 或 組 件 再 使 用 時 如 其 可 能 證 明 在 去 污 染 方 法 期 間沒 1 1 有 危 及 大 組 件 或 工 廠 之 完 整 性 〇 1 1 利 用 HBF4之核工廠去污染的最小液體流出物方法已 1 描 述 於 先 前 技 藝 中 〇 將 於 去 污 染 方 法 中 所 使 用 遇 的 訂- | HBF4通至電化電池 於此處其可再生而使用 >在該電 池 中 亦 可 從 酸 除 去 金 圈 污 染 物 〇 該 方 法 視 Μ 化 再 生方 1 I 法 平 衡 鐵 之 溶 解 速 率 而 定 0 最 缠 之 嫌 溶 解 容 最 為 每 升70 1 1 至 72克 > 其 比 每 升 220 克 最 大 可 能 容 量 少 很 多 〇 此 已知 線 方 法 之 主 要 缺 點 為 去 污 染 液 總 是 包 含 溶 解 之 金 靨 和 放射 1 I 污 染 物 的 量 〇 該 等 沒 有 Μ 電 化 學 回 收 之 污 染 物 的 存 在會 1 1 出 現 一 系 列 危 瞼 性 及 放 射 劑 量 危 瞼 〇 1 1 另 一 已 知 方 法 描 述 於 蘇 俄 專 利 1783585A1 >此於建鑛 | 去 污 步 驟 中 使 用 二 個 不 同 去 污 劑 〇 於 第 一 步 驟 使 用 HBF 4 1 1 溶 液 從 欲 去 污 染 之 物 體 表 面 除 去 起 始 層 1 至 1 0 奄 米 。使 1 I 用 草 酸 從 含 有 來 白 物 體 表 面 之 溶 解 金 臞 的 液 體 中 再 生 1 1 -5 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 4 ) 1 1 HBF， t C )此 HBF 4 再 使 用 於 物 體 表 面 〇 然 而 該 再 使 用 之 1 1 HBF4包含草酸和放射核種之草酸鹽 且該等箄酸鹽在 1 I 物 體 表 面 上 電 鍍 出 來 〇 在 第 二 個 去 污 染 步 驟 中 將 另 1 I 請 1 I 個 包 括 Η ί S〇4之去污劑使用於物體表面， 其除去另- 先 閲 1 讀 1 層 包 括 電 鍍 草 酸 鹽 之 表 面 〇 背 1 Λ 揭 述 於 蘇 聯 專 利 1783585Α1 中 之 方 法 的 缺 點 為 在 第 一 之 注 1 I 意 1 個 步 驟 中 最 初 從 物 體 表 面 除 去 之 放 射 核 種 随 後 被 再 電 鍍 事 項 \ 於 物 體 表 面 及 使 用 於 第 二 個 步 驟 中 的 去 污 劑 是 不 欲 再 生 再 填 1 寫 1 和 再 使 用 的 意 為 來 白 第 二 個 步 驟 之 液 體 流 出 物 為 實 際 本 頁 存 在 的 且 在 該 流 出 物 可 安 全 排 放 之 前 需 要 進 一 步 處 理 Μ 1 I 從 其 中 除 去 放 射 核 種 〇 1 I 本 發 明 之 一 巨 的 係 提 供 一 種 去 污 染 方 法 其 可 使 用 單 1 一 種 類 之 去 污 染 溶 液 該 溶 液 提 供 均 勻 表 面 去 污 染 作 用 訂 I t 其 可 再 生 及 再 使 用 由 此 溶 解 之 包 括 放 射 核 種 的 物 種 Ί 之 溶 液 可 被 分 離 及 該 方 法 產 生 最 小 量 之 液 體 和 固 體 流 出 1 1 物 〇 1 人 根 據 本 發 明 提 供 一 種 具 有 放 射 性 污 染 物 之 物 體 表 面 的 線 去 污 染 方 法 其 包 括 含 四 氟 硼 酸 HBF 4溶液的去污染 1 1 物 處 理 該 表 面 Μ 第 一 個 化 學 試 劑 處 理 包 括 去 污 劑 和 從 1 物 體 表 面 溶 解 之 物 種 的 所 得 液 體 該 化 學 該 劑 與 溶 解 物 1 1 種 反 應 產 生 不 溶 化 合 物 及 再 生 去 污 劑 溶 液 且 特 徵 在 進 | 一 步 處 理 再 生 去 污 染 劑 溶 液 以 從 去 污 染 劑 溶 液 中 除 去 第 1 I 一 個 化 學 試 劑 〇 1 1 該 除 去 可 藉 由 化 學 降 级 / rrff 壊 進 行 〇 1 1 I -6 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 29*7公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 5 ) 1 1 在 下 面 說 明 中 ”去污劑溶劑” 係 指 在 與 物 體 接 觸 之 前 Μ 1 1 提 供 去 污 作 用 的 HBF， t溶液及” 去 污 染 液 ”包括依據去污 I 作 用 所 產 生 之 液 體 〇 該 液 體 包 含 多 種 溶 解 物 種 0 —V 1 | 請 | 欲 去 污 染 之 物 體 可 為 金 屬 物 黼 例 如 形 成 核 反 應 器 設 先 閱 1 讀 1 備 或 核 燃 料 製 備 或 再 製 設 備 或 用 Μ 浬 送 或 儲 存 該 物 質 之 背 1 I 容 器 的 部 件 之 金 鼷 结 構 或 組 件 〇 該 物 體 可 包 括 m 飼 之 注 音 1 鉛 或 其 他 一 般 金 鼸 〇 或 者 該 物 體 可 包 括 由 聚 合 物 或 其 事 項 他 非 金 靨 材 料 製 得 之 組 件 〇 再 填 1 寫 1 第 化 學 試 麵 可 包 括 種 酸 如 —* 或 多 個 草 酸 m 酸 % 本 頁 矽 酸 和 硫 酸 0 希 望 該 第 一 化 學 試 劑 提 供 包 含 於 去 污 染 液 •— 1 1 中 之 溶 解 金 臞 和 放 射 核 種 之 沈 澱 〇 該 第 —· 化 學 試 劑 較 佳 1 1 包 括 草 酸 〇 加 入 之 第 一 化 學 試 m 的 奠 耳 量 較 佳 於 〇. 9 A 至 1 1 . 5A之 範 園 其 中 A 表 將 於 去 污 染 液 中 ( 即 m HBF， t溶 訂 I 液 ) 之 溶 解 金 画 雕 子 之 莫 耳 數 〇 該 量 A 可 視 已 達 到 之 程 1 1 序 而 改 變 〇 可 測 量 連 績 或 不 連 鑛 方 法 步 驟 Μ 決 定 欲 加 入 1 1 試 劑 的 量 〇 1 人 該 進 一 步 的 處 理 造 成 第 一 化 學 試 劑 之 氧 化 或 堪 原 將 線 其 轉 變 成 一 或 多 個 產 物 • 該 產 物 沒 有 留 在 去 污 劑 溶 液 中 1 1 I 該 第 一 化 學 試 劑 包 括 草 酸 時 » 則 該 進 一 步 之 處 理 包 括 1* 1 氧 化 作 用 f 此 氧 化 作 用 將 草 酸 或 草 酸 鹽 轉 變 成 二 氧 化 碳 I 和 水 〇 該 進 一 步 之 處 理 可 包 括 第 二 化 學 試 劑 之 加 人 • 或 1 I 者 其 可 包 括 一 電 化 反 應 » 該 反 應 提 供 第 一 化 學 試 劑 的 氧 1 1 化 和 Trk 败 壤 〇 1 1 I -7 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 6 ) 1 1 加 入 之 第 二 化 學 試 m 之 莫 耳 量 較 佳 於 0 . 0 5 A 至 0 .1 A之 1 1 範 園 > 其 中 A 如 上 之 定 義 9 表 在 去 污 染 液 中 之 溶 解 金 臛 1 I 離 子 之 奠 耳 數 〇 /·—S 1 | 請 I 而 第 二 化 學 試 劑 係 作 為 氧 化 m 9 該 試 劑 可 包 括 巳 知 之 先 閱 1 讀 1 強 氧 化 劑 如 過 錳 酸 鉀 9 二 鉻 酸 鹽 9 或 鉛 (IV )或鈽 (W )化 背 1 合 物 之 〇 | 意 L 於 另 個 可 使 用 於 根 據 本 發 明 方 法 中 之 視 需 要 選 用 之 事 項 ϊ 處 理 步 驟 中 » 可 將 第 三 化 學 試 劑 加 至 去 污 染 液 中 ( 該 去 再 填 1 污 染 液 因 加 入 第 一 化 學 試 劑 及 / 或 加 入 第 二 化 學 試 劑 而 寫 本 頁 裝 1 產 生 沈 澱 ) Μ 增 加 第 一 化 學 試 劑 之 去 除 或 破 壊 速 率 〇 其 1 I 亦 可 減 少 沈 澱 物 之 量 〇 該 第 三 化 學 試 劑 可 包 括 撤 量 之 過 1 I 氧 化 物 例 如 Η 2 〇 2 〇 一 般 莫 耳 量 在 〇. 0 0 5 Α 至 〇. 01 A之 1 範 圍 9 其 中 缠 合 之 A 為 去 污 污 液 中 之 溶 解 金 饜 的 奠 耳 數 訂 I 〇 此 可 提 供 例 如 最 多 0 . 02¾體積/體横c > 1 I 於 另 一 個 使 用 於 根 據 本 發 明 方 法 中 之 視 需 要 選 用 的 處 1 1 理 步 驟 中 為 了 除 去 Μ 第 一 化 學 試 m 無 法 去 除 或 於 第 一 1 人 化 學 試 劑 被 除 去 或 败 壊 之 步 驟 中 的 微 量 污 染 物 物 種 該 .银 再 生 之 去 污 劑 溶 液 可 進 一 步 Μ 通 過 無 機 吸 附 m 及 / 或 使 1 1 用 存 在 於 欲 去 污 染 物 體 表 面 上 之 污 染 物 種 的 知 識 m 擇 之 1 離 子 交 換 樹 脂 來 純 化 〇 此 步 驟 可 於 程 序 期 間 連 讀 使 用 及 1 1 / 或 於 去 污 染 步 驟 最 後 使 用 即在HBF4酸溶液儲存或 I 中 和 及 排 出 ( 如 適 當 的 話 ) 之 前 〇 1 | 該 氟 砸 酸 鹽 Μ 第 一 化 學 試 m 再 霣 化 Μ 產 生 可 再 使 用 於 1 1 物 體 表 面 之 去 污 染 作 用 的 HBF 4 t溶液£ >本發明可進行此 1 1 I -8 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（1 ) 再作用而無先前技藉中所遒遇之問題。該另外之處理或該等 另外的處理使HBF 溶液被再生為實值上純的形式，即無溶 1 解之物種如（如在先前技β中）在欲去污染表面上造成放射 核種物種之電鍍的草酸邇類。因此不襦製造不同流出物流之 另一去污劑溶液〇

可以連鑲或一但或更多下列去污染之不連鑲步驟進行HBF 4 之再生。 該進一步處理包括第二化學試劑之使用，該第二化學試劑 除了提供第一化學試劑，例如草酸之去除或破壊之外，亦提 供在再生去污染劑溶液中某些以第一化學試劑不能沈澱之物 種的沈澱。例如，鏵不能以草酸沈澱但可以過錳酸鉀沈澱。 藉由加入第一化學試劑至去污染液而産生之沈醱物較佳在 進一步處理（例如加入第二化學試劑）該液之前，從該液中分 離。同樣地，在進一步處理（例如加人第二化學試劑）後所産 生之任何沈澱物較佳在其次之處理，例如使用離子交換介質 純化再生之去汚染液之前從該液中分離。 於其中形成及箱被分離之沈澱物的各步驟，該沈澱物可利 用己知方法，如遇濾而被分離。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 從根據本發明方法中一或多值步驟之去污染液中回收且收 集於濾器上之遇《物質可以一般淤泥收集。例如，該淤泥可 包括放射核種，草酸鹽及二氧化錳沈澱及聚合物，例如聚丙 二烯、帶濾器之混合物。該回收之浓泥可處理於已知方法中 ，例如藉由在4001C至7001C溫度之饈中煅燒，以産生於適合 排放之最小量形式的安定，固匾廢料形式如視放射核種淸單 而定之ILW或LLV 。 連鑛或周期性地回收在濃縮濾液中之溶解金屬和污染物， 同時再生去污爾溶掖之方法確保该溶解污染物不會濃缩於溶 液中而造成提高有害裝置操作貝之放射劑量或危險。 __- 9 "__ 本紙張尺度0^用中國國家標準（〇奶）八4規格（210><297公釐）

A7 B7 五、發明説明（？） 於此方法中之與溶解金屬之濃度無蘭的酸再生作用允許去 污染作用於去汚劑溶液中利用低濃度HBh ;俥使金屬之量達 最小及污染物去除。此確保去污染液之放射性含董速最小及 所得固膿廢料有效固化，藉此避免需要昂貴，複雜細撖操作 之去污染方法。此依次可例如，顯著減少核去試蓮行（deco-mmissioning)工作之成本。 此外，限制欲去污物體之表面溶解的速率至平均最小量可 確保該物體之完整性沒有被傷寄及若霹要的話，該物體在去 污染之後可再使用。 於根據本發明之方法中，以去污劑溶液接觸該污染之物醱 的步驟可進行於數種已知方法例如將該物髏浸漬於包含去污 劑之容器，噴貉該物醱表面，其中該欲去污染之物體表面包 括容器或管路等等之内表面，將去污爾流人或循環通過該容 器或管路等等之一。 根據本發明方法中，以第一化學試劑之處理及用以除去第 一化學試劑之處理，例如藉由加入第二化學試劑及視箱要選 用之包括加入第三化學試劑的處理，可於單一處理容器中以 連鑛步驟進行。其中該等試_是不能共存的，例如遇錳酸鉀 和}12 02形成爆炸混合物，它們較佳經不同入口供醮至容器 中。 較佳地，在應用去污染劑之前，藉由分析一傾或更多物醱 表面之代表性樣品判斷欲處理物體之表面的污染深度及所存 在之污染種類。此數據用以決定去污染之最適濃度和溫度。 大多數，例如數種，去污染接觸和再生循琛可被使用於已 知物體之«理以使放射核種之》度及因此在去污染液及所得 廢料形式之放射劑量含置達最小。其中數俚該處理循琿需要 藉由噴霧將欲處理之物體與去污劑接觴。 ___~ 10 -________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂* · -! 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 301751 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 9 ) 1 1 例 如 » 呈 現 高 含 量 之 污 染 深 入 其 表 面 之 软 m 的處 理 $ 低 1 1 濃 度 之 HBF ^ t » 例如介於2 及7 體積百分比之間（在 水 中） 1 I 適 合 在 中 等 高 溫 9 例 如 40 至 80 V 去 污 染 0 於60 V 使 用 ^-Ν 1 I 請 I 至 該 組 件 之 5ϋ；酸 水 溶 液 提 供 每 小 時 4 至 5 微 米之 溶 解 速 先 閲 1 讀 率 及 每 升 22克 之 最 大 溶 解 鐵 濃 度 〇 背 1 | 對 於 從 輕 微 污 染 至 5 至 10微 米 深 度 之 由 不 透 銹網 製 造 之 1 I 意 I 組 件 9 高 酸 濃 度 水 溶 液 t 例 如 50¾ HBF 4 t於5 0 t：水中可 事 項 1 ·<·*>» 被 使 用 於 單 __. 處 理 循 環 中 • 亦 即 無 再 循 環去疗染劑 至 再 處 填 1 寫 裝 1 理 之 組 件 9 因 為 溶 液 放 射 劑 量 含 量 將 不 高 〇 本 頁 於 根 據 本 發 明 之 方 法 中 1 在 與 欲 處 理 物 體 接觸 之 後 的 '--^ 1 | 廢 HBF， t在與第- -化學試劑接觸前可通過- -粒子分離器， 1 I 例 如 過 濾 器 » 該 分 離 器 方 便 除 去 不 溶 粒 子 » 例如 有 櫬 物 1 質 如 藻 或 塗 料 > 或 燒 結 氧 化 物 或 Pu 0 )( >如此所產生之 訂 I 濾 液 可 與 順 序 步 驟 及 上 述 方 法 處 理 中 所 產 生 之漶 液 合 併 1 1 至 於 已 知 物 體 之 去 污 染 期 間 的 溶 解 反 應 程 序， 若 相 同 1 1 人' 之 去 污 染 溶 液 與 物 體 接 觸 經 過 一 段 時 間 > 在 溶液 中 之 金 覼 離 子 和 放 射 核 種 之 濃 度 將 會 增 加 且 HBF ^ t濃度將會減 1 1 少 t 造 成 pH增 加 及 溶 解 之 速 率 下 降 〇 利 用 嫌 作為 說 明 實 1 例 » 該 溶 解 反 應 之 發 生 如 下 ： 1 1 Fe 2 + 2HBF 4 F e (BF 4 )2 + Η 2 I Fe 0 + 2HBF 4 F e (BF 4 )2 + Η 2 0 1 其 他 金 鼸 行 為 於 相 同 方 式 形 成 氟 m 酸 鹽 錯 合 物。 1 1 如 上 所 述 9 酸 再 生 步 驟 可 薄 由 將 去 污 染 * 即Η B F 4溶 1 1 I -1 1- 1 1 1 1 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 10 ) 1 1 液 轉 移 至 一 分 離 m 料 處 理 容 器 中 進 行 * 該 污 染 溶 液 中 之 1 I 去 污 劑 已 溶 解 〇 此 可 利 於 包 括 用 於 加 热 該 熱 之 方 法 及 可 1 I 包 括 用 於 攪 拌 該 液 例 如 電 動 操 作 朦 之 方 法 〇 該 容 器 亦 可 /—S 1 I 請 1 | 包 括 pH 監 測 器 〇 先 閲 I 其 中 第 —. 化 學 試 劑 包 括 從 F e (BF， ) 2 至 HBF 4之草酸 讀 背 1 面 再 生 作 用 步 驟 如 下 • • 之 注 1 I 1 I Fe (BF， ) 2 + H 2 C 2 〇 4 -> Fe c ： 0 4 + 2HBF， 1 事 項 1 所 產 生 之 草 酸 锇 形 成 沈 澱 9 該 沈 澱 可 kk 已 知 方 法 分 離 〇 再 填 1 寫 裝 1 其 他 金 麵 如 鈷 9 練 9 錳 於 相 同 方 式 形 成 不 溶 草 酸 〇 許 本 頁 多 分 裂 產 物 及 m 系 元 素 顯 著 鈽 亦 形 成 不 溶 草 酸 鹽 » 該 1 I 等 草 酸 鹽 與 草 酸 鐵 —* 起 去 除 0 1 1 包 含 草 酸 鹽 沈 澱 物 之 再 生 酸 溶 液 可 方 便 地 泵 唧 通 過 m 1 濾 器 以 除 去 該 等 沈 m 物 〇 訂 I 我 們 發 現 甚 至 高 溶 解 放 射 核 種 如 Cs 可藕由此方法 1 >λ 吸 附 在 草 酸 嬲 濾 物 粒 子 上 被 分 離 〇 1 1 其 中 溶 解 之 箄 酸 鹽 物 種 和 作 為 第 一 化 學 試 劑 之 過 量 草 1 人 酸 > 可 藉 由 使 用 缠 合 氧 化 劑 9 例 如 過 錳 酸 鉀 9 在 酸 再 生 線 容 器 中 處 理 該 去 污 劑 液 該 氧 化 劑 可 使 用 於 固 體 型 式 〇 1 | 該 液 體 可 被 加 熱 9 例 如 到 60 至 100C之溫度 >該氧化劑 1 造 成 草 酸 鹽 之 1?rt> 败 壊 及 在 白 鑛 循 瑁 反 應 中 草 酸 產 生 二 氧 化 1 1 碳 和 水 9 產 生 如 中 間 產 物 之 m 氧 化 氫 〇 於 此 反 應 終 了 1 I 產 生 二 氧 化 錳 之 沈 m 〇 此 吸 附 與 其 他 殘 留 污 染 物 如 晦 一 1 1 I 起 存 在 之 殘 留 鐵 〇 該 草 酸 鹽 / 草 酸 Z|* 败 壤 反 應 可 Μ 加 入 微 1 1 量 Η 2 0 2 來 增 加 9 其 如 上 述 亦 具 有 減 少 沈 m 物 體 積 之 效 1 1 -1 2- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 11 ) 1 | 果 〇 A 1 I 再 生 之 HBF， t溶液的中和可於去污染方法之終端在廢 1 1 料 處 理 容 器 中 藉 由 加 入 m 性 物 質 > 例 如 氫 氧 化 鈣 Μ 產 生 1 | 不 溶 氟 化 鈣 化 合 物 而 達 成 > 該 氟 化 鈣 化 合 物 可 被 過 濾 及 請 先 1 閱 與 其 他 濾 液 合 併 和 備 rife 砸 酸 鈣 溶 液 > 視 需 要 m 用 如 上 述 之 讀 背 | Λ 離 子 交 換 處 理 $ 可 kK 如 液 體 流 出 物 之 方 便 形 式 排 出 〇 該 之 注 1 I 加 入 之 鹼 性 物 質 的 ft 可 於 2A 至 4Α之 範 園 » 其 中 A 為 在 去 意 事 上 項 污 染 液 中 之 溶 解 金 圈 的 莫 耳 數 〇 填 1 在 環 境 中 可 實 施 另 ™. 步 驟 於 再 生 程 序 期 間 9 其 中 該 络 寫 本 裝 頁 1 離 子 必 需 從 氟 硼 酸 中 除 去 〇 絡 已 知 於 氟 « 酸 中 形 成 3 + 離 Ν_^ 1 1 子 而 非 氟 硎 酸 络 〇 此 需 要 從 溶 液 中 將 其 除 去 之 另 外 技 術 1 1 9 如 與 草 酸 反 應 所 形 成 之 草 酸 铬 為 非 常 安 定 之 錯 合 物 1 其 不 會 從 溶 液 中 沈 澱 〇 為 了 從 在 最 小 量 之 睡 料 型 式 的 溶 1 訂 液 中 除 去 絡 離 子 > 而 對 再 生 酸 之 酸 功 能 沒 有 損 害 之 效 果 1 » 已 發 展 出 下 列 技 術 〇 1 1 藉 由 氧 化 作 用 或 堪 原 作 用 進 行 鉻 離 子 之 價 調 整 〇 所 得 1 1 之 2 + 或 6 + 態 與 其 他 加 至 溶 液 中 之 金 颶 離 子 或 化 合 物 反 應 線 Μ 形 成 從 溶 液 中 沈 澱 之 鉻 化 合 物 〇 1 I 此 技 術 之 實 施 例 包 括 將 過 錳 酸 鉀 及 / 或 氫 氧 化 鉀 加 至 1 1 氟 硼 酸 中 Μ 將 絡 3 + 離 子 氧 化 成 二 鉻 酸 鹽 〇 加 入 鉛 > 鋇 • | m 皤 或 銀 化 合 物 或 金 颺 Μ 形 成 不 溶 鉻 酸 醴 化 合 物 0 藉 I 由 過 濾 (或其他） 分 離 技 術 可 將 所 得 沈 澱 鉻 酸 鹽 從 溶 液 中 1 1 除 去 〇 1 I 現 Μ 實 胞 例 之 方 式 參 考 附 圖 說 明 本 發 明 之 具 體 實 豳 例 1 1 -1 3- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (12 ) 1 | 9 其 中 1 I 圖 1 為 說 明 本 發 明 具 體 去 污 染 方 法 中 所 包 括 之 步 驟 的 1 1 槪 略 流 程 圖 〇 —s 1 1 1—1 國 2 和 3 為 不 同 之 欲 去 污 染 的 起 重 射 柱 組 件 之 透 視 晒 請 先 1 閲 讀 1 〇 背 1 面 _ 4 為 在 如 圖 2 和 3 所 示 組 件 之 去 污 染 作 用 中 » 去 污 1 | 劑 液 之 活 性 和 溶 劑 之 鐵 濃 度 對 時 間 之 作 圓 〇 意 事 1 項 於 QBf 國 1 說 明 之 方 法 中 » 方 框 表 該 方 法 中 之 步 驟 » 箭 頭 再 I 實 線 表 液 體 流 向 及 箭 頭 Μ 線 表 固 體 之 轉 移 〇 於 接 觸 步 驟 Μ 本 頁 | 1 中 » 將 欲 去 污 染 之 物 體 (未顯示） 與 來 白 供 應 3 之 HBF 4 ^^ 1 | 溶 液 接 觸 0 由 此 產 生 含 有 包 括 從 物 體 表 面 除 去 之 污 染 物 1 1 的 物 質 之 廢 HBF 4去污染液 >將該液通過過濾步驟5 K 1 除 去 固 體 物 質 9 例 如 從 該 物 體 表 面 除 去 之 塗 料 » 藻 及 一 訂 I 些 不 溶 放 射 核 種 或 金 臑 等 等 〇 當 該 液 過 濾 遇 t 其 通 去 處 1 理 容 器 中 > 在 該 容 器 中 進 行 沈 澱 7 Μ 提 供 HBF 4再生 1 I 首 先 9 於 上 述 之 方 法 中 9 將 來 白 來 源 9 之 草 酸 加 至 該 1 1 液 中 形 成 草 酸 鹽 沈 澱 物 〇 線 然 後 將 該 液 通 過 過 濾 步 驟 11 Μ 除 去 箄 酸 鹽 沈 澱 物 且 回 1 I 至 進 一 步 沈 m 處 理 之 處 理 容 器 中 〇 接 著 » 將 來 白 來 源 13 1 1 之 於 固 體 形 式 之 KM n0 4 使 用 於 去 污 染 液 中 〇 將 來 白 來 源 1 15之 微 量 Η 2 0 2 加 至 該 液 中 藉 由 ΚΜ η 0 4 增 加 該 反 應 〇 | 然 後 將 該 液 通 過 過 濾 步 驟 17Μ 除 去 如 此 所 形 成 之 沈 澱 物 1 1 〇 之 後 將 包 括 接 近 純 的 HBF， t溶液的經過濾液通過離子 1 I 交 換 步 驟 19Μ 提 供 該 溶 液 之 進 一 步 純 化 〇 由 此 所 產 生 之 1 1 -1 4- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝

Si h U. ο,ι 曰贫； 補无 A7 B7 五 、發明説明 ( 13 ) 澄 清 HBF4溶液可再使用於另- -不連缠或連縯接觸步驟 1 經 再 循 環 線 20 Μ 提 供 標 的 之 進 — 步 去 污 染 作 用 〇 該 標 的 之 去 污 染 作 用 终 了 t 該 去 污 染 液 回 至 其 中 進 行 沈 毅 7 之 容 器 中 〇 使 用 來 白 來 源 21 之 氫 氧 化 鈣 Κ 中 和 HBF 4 酸 < >於過漶步驟23過漶如此所產生之沈澱粉及該 所 得 之 經 中 和 過 m 液 • 其 可 藉 由 通 過 離 子 交 換 步 驟 19進 一 步 純 化 1 随 後 K 實 值 上 澄 清 9 中 性 液 體 流 出 物 流 25排 放 〇 來 白 過 漶 步 驟 5 11 、 17和 23之 包 括 m 液 和 含 其 之 過 m 器 及 來 白 離 子 交 換 步 驟 之 廢 離 子 交 換 物 質 ( 例 如 m 筒） 的 固 體 物 質 轉 移 至 —— 般 固 體 m 料 27 » 其 藉 由 煆 燒 適 當 的 處 理 Μ 為 随 後 之 分 析 * 儲 存 和 運 輸 及 處 置 如 適 當 之 ILW 或 LLW 〇 莆 m 例 於 具 體 化 本 發 明 之 方 法 的 第 一 個 實 施 例 中 9 藉 由 去 除 控 制 方 法 進 行 大 的 高 污 染 組 件 之 去 污 染 作 用 〇 数 個 非 常 大 的 起 重 射 柱 ( 用 於 沿 燃 料 儲 存 池 掠 過 之 廢 核 燃 料 的 轉 移 ) m 要 被 去 污 染 〇 圖 2 和 3 說 明 該 起 重 射 柱 之 大 小 和 形 狀 0 污 染 劑 量 測 定 如 產 生 升 高 至 20 n S v / h r 之 接 觸 劑 量 速 率 f 其 需 要 欲 實 行 去 除 之 方 法 〇 實 行 初 始 之 實 驗 室 嗜 試 kk 決 定 欲 使 用 之 四 氟 硼 酸 之 濃 度 和 溫 度 〇 由 於 該 起 重 射 柱 之 大 小 « 顧 而 易 知 地 浸 漬 方 法 將 需 要 一 個 非 常 大 體 稹 之 去 污 染 液 〇 因 此 選 擇 嗔 霧 作 為 接 觸 之 方 法 〇 進 行 進 一 步 之 實 驗 室 m 試 Μ 使 該 噴 完 -1 5- ---------{-裝------訂一-------*-線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (14 ) 1 I 菩 〇 一 種 於 60 V 溫 度 之 HBF . t 的 10¾ 溶液被定義為最適 1 I 合 之 去 污 染 溶 劑 〇 1 1 將 如 圖 2 和 3 所 示 類 型 之 起 重 射 柱 (總共4 個） 去 污 染 -V 1 I >λ 除 去 0 . 7GBq 之 Co 4〇 和 0 . 64GB q之C » 總 除 去 1 . 34 請 1 1 閱 GB q ( >該污染液之逋理- -般實行於圖1 所示之方法中 > 讀 背 I 面 第 __. 個 處 理 包 括 箄 酸 之 加 入 • 使 用 如 上 所 述 之 方 法 中 進 1 I —. 步 處 理 9 係 在 Η 0 2 加 入 之 後 利 用 m 錳 酸 鉀 〇 随 後 9 意 事 1 項 過 濾 所 得 液 體 » 然 後 通 過 無機 酸 離 子 交 換 吸 附 劑 以 萃 取 再 永 1 在 草 酸 鹽 過 濾 後 留 在 溶 液 中 殘 留 Cs 〇 該 方 法 之 數 個 去 污 寫 本 頁 1 染 循 環 结 束 時 9 最 後 氫 氧 化 鈣 中 和 該 HBF， t溶液< Μ '—^ 1 I 過 m 除 去 由 此 所 產 生 之 氟 化 鈣 及 將 該 幾 乎 中 和 之 溶 液 1 1 (其發現含有8Bq /奄升C 〇6°和3Bq/毫升C s'37 )排放至池 1 水 處 理 設 備 中 進 一 步 純 化 和 去 活 性 〇 訂 1 於 此 實 施 例 中 所 得 結 果 示 於 圖 4 » 其 中 在 酸 再 生 之 前 1 之 包 含 污 染 物 之 液 體 的 7 和 β 活 性 及 溶 解 之 鐵 濃 度 於 垂 1 I 直 輪 上 一 起 對 X 軸 上 之 樣 品 數 作 圖 〇 每 24小 時 取 出 樣 品 1 1 及 測 量 經 17天 連 鑛 去 污 染 計 晝 〇 線 圖 4 說 明 除 去 之 鐵 和 除 去 之 污 染 物 之 間 的 校 正 9 確 認 1 I 製 作 變 化 131 國 實 驗 之 實 驗 室 污 染 的 發 現 t 其 在 先 前 已 進 行 1 1 〇 m 器 之 效 果 Μ 樣 品 1 和 2 之 間 的 圖 證 明 > 其 中 當 垢 積 1 層 被 堵 塞 時 活 性 顯 著 減 少 • 及 再 一 次 於 樣 品 8 之 後 當 換 I 過 濾 器 時 9 活 性 增 加 及 然 後 於 此 濾 器 置 換 之 後 當 垢 積 層 1 1 堵 塞 時 下 降 〇 在 10天 之 後 決 定 增 加 於 該 方 法 中 〇 酸 濃 度 1 I 至 50 體 積 % 〇 由 於 改 良 反 應 動 力 學 > 此 改 良 去 污 染 速 率 1 1 -16- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 85. 8. 31 J} U—i' 五、發明説明（is ) ,此改良藉由圖中樣品10和12之間的升高而被證明。該 最後之起重射柱，一輕微污染，重塗覆組件，於樣品12 之後引入。該_顯示在此步驟中放射核種存量之輕微增 加，提高輕污染及中度增加溶解之鐵，由於該項藉由塗 料層大量保護。 在圖4中樣品14和15之間7和/3活性之速迅下降及幾 乎完全去除溶解之戡相當於第一再生作用/利用草酸/ 過錳酸鉀之廢料除去步驟。樣品15和16之間之另一下降 表無機離子交換吸附劑的加人及最後樣品16和17之間yS 和7活性的減少相當於氫氧化鈣的增加。 該圖顯示在樣品14之後所使用之廢料處理/酸再生步 驟提供100S!溶劑鐵的堪原，99.9!ί/3活性的堪原及99.95S! 7活性的堪原。藉此獲得溶解之截的完全去除成廢料形 式及獲得放射性污染物之99.9S!去除或廢料形式。 上述處理之結果，所有射柱在少於1値月中被去污染至 少於lOOaSv標的之活性含量。之後該射柱適合於再使 用。所產生固體廢料之體積僅為1.1公尺3 ,其適合於 經現存之LLW路徑處理。此廢料包含99.9¾去除之放射 核租污染物。廢料幾乎中性之液體的體積僅為2公尺3 , 該液體排放至水處理設備中。 於具體化本發明方法之第二實施例中，高污染之設備 組件需要被去污染，該組件已使用於混合氧化鈾/氧化 鈽燃料之製備。於此實施例，於去污染方法期間連壤再 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0 X 297公釐） I-------ί I裝------訂------1 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 301751 A7 B7五、發明説明（4 ) 生四氟硼酸以確保可裂物料保持於低於450克/ 200升之 廢料的鈽污染廢料的容納標準之次臨界質量。此於實驗 室嚐試中利用於80°溫度之53；四氟硼酸之溶液以將具有 超過3QDQCPS之最大α污染含量之軟鋼、不銹網、塗層網 、鋁、黃銅和塑膠組件去污染而達成。使用1升批次之 HBF4溶液，藉由在需要再生之前將溶解之鐵濃縮至22 克/升之含量及2.2X 108 Bq之α活性/升進行污染設 備組件之去污染作用。 該酸去污劑之再生藉由上述方法中草酸鐵和草酸鈽之 草酸其沈澱及利用過錳酸鉀之絢吸附以産生二氣化錳而 完成。 於該去污染作用中可得下列結果： 酸再生之前溶液中的活性=2.2Xl08Bq 酸再生之後溶液中的活性= 5Xl02Bq/毫升 酸再生之前鐵之溶液容量=2 2/升 酸再生之後鐵之溶液容量=20 /升 酸再生之前金屬溶解之速率-軟鋼=20撤米/小時 酸再生之後金靥溶解之速率-軟銅=25撤米/小時 酸再生之後增加之溶解速率歸因於在再生酸中之撤量 濃度之氫氧化納。 I------人|裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局負工消費合作社印褽 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 第84 1 12607號「去污染方法」專利案 （85年9月修正） 巧申請專利範圍 1. 一種將攜帶放射性污染物之物醱表面去污染的方法， 其像包括以包含四覦硼酸HBF4之溶液的去污劑處理 該表面，以第一化學試劑處理包括去污劑和從該物篇 表面去除之溶解物種的所得液體，該第一化學試劑與 溶解物種反應時産生不溶化合物，及再生去污劑溶液 ,且其特擻在進一步處理該再生之去污劑溶液以使從 去污剤溶液中除去第一化學試劑。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中第一化學試劑包 括一種酸。 3. 如申請專利範圔第2項之方法，其中第一化學試劑包 括一草酸。 4. 如申請專利範画第1至3項中任一項之方法，其中該 進一步處理包括氣化處理。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該氣化處理包括 加入第二化學試劑，該試劑為氣化爾。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該氣化劑像選自 遇錳酸押，乙絡酸鉀，鉛（IV)化合物及鈽（IV)化合物 〇 7. 如申誚專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中將 第學試劑加至該去污劑液中以增加除去第一化學試 劑的速率。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

   A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範園第7項之方法，其中該第三化學試劑 包括一種過氣化物。 9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其僳包 括另一藉由將該溶液通過離子交換介質處理該再生之 去污劑溶液的步驟。 10. 如申.請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中 該再生去污劑溶液僳《得於實質上純的形式且被再使 用於該形式以再去污染該物體之表面。 11. 如申誚專利範鼷第1至3項中任一項之方法，其中 在加入第一化學試劑至其中的處理之前從該液中分離 該包含於去污赖液中之固體物霣。 12. 如申誚專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中 藉由加入第一化學試劑而産生之沈澱物在處理之前， 從去污_溶液中分離，以除去第一化學試劑。 13. 如申請專利範園第1至3項中任一項之方法，其中 第一化學試劑之加入和除去該化學試爾之處理僳於一 般反應容器中以連鑛步驟進行。 14. 如申誚專利範圍第13項之方法，其中經不同入口將 不同之化學試劑加至該容器中。 15. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中 該再生之HBF4去污劑溶液像於去污作用之終點以一物 霣處理以中和該酸。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^1 ^^^1 mu ^mfl m n^i n^fl I ^^^1 ^^^1 、waJml i ^^^1 ,J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 έ88 年月曰k-r eg _ 六、申請專利範圍 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中將氫氣化鈣加 至該再生HBF*溶液中。 17. 如申請專利範圃第1至3項中任一項之方法，其中 任何於以HBF*處理之後所形成之鉻3+離子僳被價調整 及致使形成從溶液中沈澱之不溶絡化合物。 18. 如申_専利範圍第17項之方法，其中該價調整係藉 由過錳酸鉀及/或氫氣化鉀影鬱以形成二絡酸鹽及 藉由加入鉛，鋇，锶，钂或銀化合物或金颶形成不 溶絡化合物。 --------( 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4规格（210X25*7公釐〉