[發明專利]一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方及其制備方法

有效

• 申請號: 201510536593.8
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105161154B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 徐立國;耿磊;陳繼釗;王宇坤;楊應光;焦興乾;趙玲君;崔艷敏
• 申請（專利權）人: 中核四川環保工程有限責任公司
• 主分類號: G21F9/04
• 分類號: G21F9/04;F23G7/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

技術領域

本發明涉及低放廢液處理領域，具體涉及一種模擬低放有機廢液—TBP/OK熱解焚燒工藝的懸浮液配方及其制備方法。

背景技術

在國內外乏燃料后處理中，普雷克斯流程中占據主導地位，目前各國采用的普雷克斯流程共有三個萃取循環，即共去污分離循環，钚凈化循環和鈾凈化循環。各個后處理廠根據料液的比活度和去污的要求等具體情況，在流程組合方面有所改變，但所有這些流程均以TBP為萃取劑萃取鈾和钚，煤油為稀釋劑，還原反萃取為分離基礎。在進行普雷克斯流程的生產過程中，會有放射性廢有機溶劑TBP/OK產生。

放射性廢有機溶劑是乏燃料后處理過程中產生的一種特殊的液體廢物，其組成為TBP和煤油。低放有機廢液中不僅含有多種裂變主要核素，還含有一定濃度的鈾和钚。因此必須加以妥善處理，將其轉變成便于處置的穩定的固體形態。

現階段熱解燃燒法處理有機廢液(TBP/OK)能較好地解決磷酸腐蝕的難題，是一種公認為安全、可靠、能實現工業應用的方法，應用該方法的國家有德國、法國、比利時、日本和英國，該技術對生產安全要求較高。由于該技術應用時間較短，各國處理體系各有不同，因此可供借鑒的經驗較少。

目前，國內對放射性有機溶劑(TBP/OK)主要采用熱解焚燒的方法進行減容處理。其原理是在料液中加入氫氧化物等固磷劑，配好后供給反應器(即熱解爐)，在氮氣環境中于350℃—480℃條件下使TBP分解，產生的大量強腐蝕性的含磷化合物轉變成穩定的焦磷酸鈣，分離出反應器作為二次廢物處理。而熱解氣體與煤油汽化氣體燃燒后產生的尾氣經凈化處理排入大氣，從而達到減容的目的。

在熱解過程中，Ca(OH)₂與TBP的反應方程為：

2(C₄H₉O)₃PO+2Ca(OH)₂＝Ca₂P₂O₇+6C₄H₈+5H₂O

中國原子能研究院在2002年提出了低放有機廢液乳化液配方，并開展了冷熱試工作。但乳化液無規律破乳、粘度大、含水率高(＞15％總質量比)的特性，在配制和輸送過程中會存在較嚴重的粘壁現象。中國輻射防護研究院在八九十年代開展低放有機廢液熱解研究中采用Ca(OH)₂在有機廢液溶劑中的懸浮液方式，存在沉淀速度快、易分相等問題。德國Nukem公司初期采用Ca(OH)₂在有機廢液溶劑中的懸浮液，后期則改為Ca(OH)₂在廢有機溶劑和水的乳化液中的懸浮液，最終在比利時投入熱運行的是為Mg(OH)₂固磷劑在廢有機溶劑和水的乳化液中的懸浮液，德方懸浮液同樣存在沉淀速度快的問題。

發明內容

本發明解決了上述現有技術存在的技術問題，提供一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方及其制備方法。

本發明包括一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方，其特征在于：包括A組分、B組分和C組分；其中，

A組分為模擬低放有機廢液，包含體積比20～30％的磷酸三丁酯、70～78％的航空加氫煤油和0～2％的磷酸二丁酯；

B組分為氫氧化鈣懸浮液，包含質量比25～30％的固磷劑氫氧化鈣，32～40％的活性劑和30～40％的去離子水；

C組分是添加劑為分析純碳酸鎂；

A組分中的磷酸三丁酯與B組分中氫氧化鈣的質量比不低于1.208；

B組分中去離子水占A、B、C混合后的總質量比小于15％。

本發明所述的一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方，其特征在于：所述活性劑為一種表面活性劑或多種表面活性劑的混合物。

本發明所述的一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方，其特征在于：

所述A組分中包含體積比26.55％的磷酸三丁酯、73.23％的航空加氫煤油和0.12％的磷酸二丁酯；

所述B組分中包含質量比27％的固磷劑氫氧化鈣、35％的活性劑和38％的去離子水；

所述C組分中為分析純碳酸鎂。

本發明包括一種模擬低放有機廢液熱解焚燒懸浮液配方的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1，配制A組分；先量取體積比26.55％的磷酸三丁酯，再將量取73.23％的航空加氫煤油混合到磷酸三丁酯中，攪拌10min，之后將磷酸二丁酯按體積比為0.12％與磷酸三丁酯和煤油的混合溶液混合，待用；