[發明專利]鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑

無效

• 申請號: 201210441955.1
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103805750A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 梁宇;張濤革;劉東;張曉文;安凱媛
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明涉及鈾污染的碳鋼或不銹鋼的處理技術，具體涉及一種鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑。

背景技術

目前，在我國核燃料循環、核能研究開發應用、核設施退役以及伴生礦開采應用等活動中，將會產生大量的鈾污染碳鋼和不銹鋼，其中絕大部分鋼鐵屬于污染水平高、結構和形狀復雜、很難使用常規方法進行去污處理，并進行回收或再循環再利用。

根據國內外目前的技術現狀和成功經驗，對鈾污染碳鋼和不銹鋼進行熔煉去污是一種既經濟又有效的放射性污染金屬資源化處理方法。其主要優點是：二次廢物量少，處理工藝簡單，可回收再利用金屬材料。現今，放射性污染金屬的熔煉去污已被美、德、英、法、日等國家視為處理大批量放射性污染金屬的首選工藝。

熔煉去污是將污染金屬與助熔劑在熔爐中一起熔融，借助助熔劑與污染核素的高溫反應，使污染核素進入熔渣而使金屬中放射性污染物得以有效去除的一種技術。除其它工藝條件外，熔煉去污在很大程度上受所用助熔劑的物化性能的影響。

現有熔煉去污用助熔劑原輔料種類繁多，在生產中通常使用螢石、石灰石、石英石、鋁礬土、氧化鐵、氯化鉀、氟化鈉、氯化鋇等材料做助熔劑，去污效果不夠理想，操作時需嚴格限制入爐料的放射性污染水平，主要是使放射性核素在鋼錠中的均勻化來達到產品中放射性殘留活度濃度控制值。因此，工業規模的熔煉去污時，對入爐鋼鐵的污染水平有嚴格限制，但是，金屬熔煉廠房通常又缺乏入爐鋼鐵的預去污和放射性廢液處理工序，若增加上述工序，不僅增加了場地污染及放射性擴散的風險，同時也增加了運行成本。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種熔點低、利用率高、去污性能優越的鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑。

本發明的技術方案如下：一種鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑，含有重量百分含量0.5%～20％的堿金屬氧化物、20%～70％的堿土金屬化合物、1%～15％的過渡金屬化合物、20%～70％的非金屬氧化物。

進一步，如上所述的鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑，其中，所述的堿金屬氧化物為Na₂O或K₂O；堿土金屬化合物為CaF₂或CaC₂或CaCO₃或CaO或MgO；過渡金屬化合物為MnO₂或FeSO₄或Fe₂O₃或Cr₂O₃或V₂O₅；非金屬氧化物為SiO₂或P₂O₅。各類化合物可采用任意一種或幾種的組合均可。

進一步，如上所述的鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑，其中，各種原料成分經混合加水攪拌后制成粒度為0.5mm~8mm的顆粒狀。顆粒可以為球狀、橢圓狀、方形狀等各類形狀。

本發明的有益效果如下：經過系統的實驗室試驗和工業規模的現場驗證，使用含有堿金屬氧化物、堿土金屬化合物、過渡金屬化合物、非金屬氧化物等無機組分的礦物，配制出一種符合預期要求的鈾污染碳鋼和不銹鋼熔煉去污助熔劑。采用該助熔劑，可使鈾污染的碳鋼或不銹鋼不需過多的前處理，而直接進行熔煉去污，處理后所獲鋼錠可達到現行國家標準要求，實現了廢物資源化，使其可在一定范圍內再循環再利用或清潔解控，從而大大降低該類廢物的去污處理或整備與處置的費用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行具體的描述。

鈾污染碳鋼或不銹鋼熔煉去污用助熔劑，含有重量百分含量0.5%～20％的堿金屬氧化物、20%～70％的堿土金屬化合物、1%～15％的過渡金屬化合物、20%～70％的非金屬氧化物。所述的堿金屬氧化物為Na₂O或K₂O；堿土金屬化合物為CaF₂或CaC₂或CaCO₃或CaO或MgO；過渡金屬化合物為MnO₂或FeSO₄或Fe₂O₃或Cr₂O₃或V₂O₅；非金屬氧化物為SiO₂或P₂O₅。各類化合物可采用任意一種或幾種的組合均可。

實施例1