[發明專利]濃縮固化放射性廢液中核素的方法和系統

有效

• 申請號: 201810006458.6
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN109994238B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 趙璇;李福志;尉繼英;張猛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21F9/12
• 分類號: G21F9/12
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

1.一種濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其包括如下步驟：

步驟1)預處理：對所述放射性廢液進行催化氧化，然后利用第一選擇性提取劑對放射性廢液進行提取；

步驟2)濃縮：在濃液槽中對經提取的放射性廢液進行至少兩級反滲透濃縮，每一級反滲透的透過液依次進入下一級，每一級反滲透的截留液均返回濃液槽；

步驟3)提取：利用兩級或更多級有機離子交換樹脂和/或第二選擇性提取劑對步驟2)中濃液槽中的液體進行提取，液體依次穿過各級離子交換樹脂和/或第二選擇性提取劑，最終出水返回濃液槽；

步驟4)核素固化：使步驟1)獲得的第一選擇性提取劑和/或步驟3)獲得的有機離子交換樹脂和/或第二選擇性提取劑固化形成固化體；

其中所述選擇性提取劑各自獨立地包含無機氧化物載體和核素提取活性組分，所述無機氧化物載體包含二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦或其任意組合，所述核素提取活性組分包含亞鐵氰化物和/或銻酸鹽。

2.如權利要求1所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述預處理還包括：在進行步驟1)中的所述提取之前，對放射性廢液中核素進行氧化，使其轉化為離子態，采用紫外光、臭氧、雙氧水和/或次氯酸鈉進行氧化。

3.如權利要求1所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟3)中，在進行核素提取前，去除液體中的有機物。

4.如權利要求3所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，使用活性炭，去除液體中的有機物。

5.如權利要求1所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟5)液體凈化：對步驟2)產生的反滲透透過液進行除鹽凈化，并且將富含放射性核素的經液體凈化的濃水返回步驟2)。

6.如權利要求5所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，對步驟2)產生的反滲透透過液進行連續電除鹽。

7.如權利要求1-6中任意一項所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述有機離子交換樹脂包含氫型陽離子交換樹脂和氫氧型陰離子交換樹脂。

8.如權利要求1-6中任意一項所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述選擇性提取劑各自獨立地包含分子篩。

9.如權利要求8所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，所述選擇性提取劑各自獨立地包含分子篩NaY、分子篩13X、分子篩ZSM-5、分子篩SAPO-34、β分子篩或其任意組合。

10.如權利要求1-6中任意一項所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，當步驟3)中出水的電導率大于或等于步驟2)中濃縮液電導率，或者步驟2)最終透過液電導率高于50μS/cm時，步驟3)中的第一級離子交換樹脂和/或選擇性提取劑進行步驟4)核素固化，并且任選地，裝填新鮮的離子交換樹脂和/或選新鮮的擇性提取劑作為最后一級離子交換樹脂和/或選擇性提取劑，其它各級離子交換樹脂和/或選擇性提取劑依次前移。

11.如權利要求1-6中任意一項所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，在所述步驟1)預處理步驟前，利用絮凝、活性炭、保安過濾器、紙芯過濾器、自清洗過濾器、超濾或其任意組合對廢液進行處理。

12.如權利要求5-6中任意一項所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，步驟5)排出的淡水與進入步驟3)的液體的體積比例控制在1-10:1范圍內。

13.如權利要求12所述的濃縮固化放射性廢液中核素的方法，其特征在于，步驟5)排出的淡水與進入步驟3)的液體的體積比例控制在3-10:1范圍內。