[發明專利]以小球硅膠為載體的亞鐵氰化鈦鉀的制備方法

有效

• 申請號: 200710122085.0
• 申請日: 2007-09-21
• 公開（公告）號: CN101219366A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 劉海弟;趙璇;李福志
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/32;G21F9/12
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技術領域

本發明涉及一種放射性核素離子吸收材料的制備方法，特別涉及一種以小球硅膠為載體的亞鐵氰化鈦鉀的制備方法，屬于材料制備及放射性廢水處理技術領域。

背景技術

我國的能源政策已經從“適度發展核電”轉變為“積極發展核電”。到2020年，國內核電裝機容量將由現在的800萬kW上升到4000萬kW左右。2020年以后還會有更大的發展。核工業所產生的放射性廢水能否妥善處置是關系到核安全性的關鍵環節之一。研究開發高效、高選擇性的放射性廢水處理技術，最大程度上實現廢物小量化，是核工業領域非常有意義的工作。放射性廢水的處理常用的方法有以下幾種：

1)蒸發濃縮法：放射性廢水經蒸發濃縮處理后，蒸殘液固化后處置，蒸餾液經離子交換樹脂處理后排放。這種方法能耗大，而且由于放射性廢水含鹽量高，對蒸發裝置的腐蝕非常嚴重。

2)天然硅鋁酸鹽處理法，該方法是采用高嶺土、累托石、蛭石等具有一定離子交換能力的天然硅鋁酸鹽處理放射性廢水，以期將放射性核素離子固定在這些材料內部，完成對廢水的處理。然而這些材料離子交換能力有限，而且對核素離子選擇性差，產生大量的放射性廢物，需要進一步處理處置。

3)沸石處理法：天然沸石或人工合成的沸石具有適宜的規則空間結構，可以吸附處理放射性核素。理論上沸石對Cs的交換容量可以達到2meq/g，但是實際中其它離子如鉀離子，會強烈干擾Cs的去除，導致沸石的吸附容量非常低，每公斤沸石僅能處理10公斤廢水。由于放射性廢水處理中吸附劑不能再生，因此產生的大量的放射性廢物，需要進一步處理處置。

4)離子交換樹脂處理法：目前我國核設施用于處理中低放廢液的離子交換樹脂多為苯乙烯二乙烯苯為基體的強酸強堿型。通常情況下，樹脂的吸附容量利用率不足30％。樹脂對中低放廢液中的放射性核素缺乏足夠的選擇性，樹脂一次性使用，不再生，因此放射性廢樹脂產生量大，后期處置費用相當驚人。另外，樹脂為有機材料，耐輻照性能差，輻照分解可能產生氫氣，成為放射性廢樹脂長期存放的重大隱患。

5)磷鉬酸銨處理法：磷鉬酸銨對Cs⁺具有高度的選擇性，然而磷鉬酸銨為細小的微晶，無法進行填充床操作，這嚴重限制了它的工業應用。孫兆祥等人制備了磷鉬酸銨和四價金屬磷酸鹽(如Ti、Zr、Sb等)雜化材料，實現了磷鉬酸銨的顆粒化(離子交換與吸附，12，44-49，1996；核化學與放射化學，21，76-82，1999；北京師范大學學報：自然科學版，27，339-343，1991)，但引入了較為昂貴的四價金屬，增加了成本。從國際原子能機構2002年發布的放射性廢物處理的技術報告看，磷鉬酸銨系列材料還沒有在放射性廢水處理中得到大規模實際應用。