[發明專利]處理放射性廢液用吸附濾芯的制備方法及吸附濾芯

有效

• 申請號: 201811535597.4
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109603313B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉明亞;魏世超;畢遠偉;杜鵑;王煥志
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;G21F9/12
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 周慶路;李薇

本發明公開了一種處理放射性廢液用吸附濾芯的制備方法及吸附濾芯，本發明提出的高密度擠壓工藝成型，濾芯結構致密，機械強度高，在使用中不會出現破損，微粒漏跑的情況；所述的濾芯由微孔材料，如沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁等高密度擠壓成型，濾芯結構致密，具有吸附表面積大，吸附容量高，吸附效率高的特點。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種處理放射性廢液用吸附濾芯的制備方法及吸附濾芯。

背景技術

離子交換法處理放射性廢液的優點是操作簡便，去污凈化效果比較好，但是它僅適用于含鹽量低(1g/L)和懸浮污染物少(4mg/L)的體系。離子交換法在實際應用中是將離子交換劑填充到交換柱中，一般填充量為柱高的4/5。然而，由于離子交換劑大多形狀不規則，機械強度較差，在填充過程經過振動、加壓、封邊固定等步驟，或在應用時水流沖擊下，很容易造成破裂，形成大量小顆粒，吸附時易形成溝流，破壞了吸附床層，整體性能下降。此外，離子交換劑含有大量粒徑較小顆粒，實際應用中經常發生漏跑現象，污染后續處理工藝，對環境造成不利影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種處理放射性廢液用吸附濾芯的制備方法，經高密度擠壓工藝成型，濾芯結構致密，機械強度高。

本發明的另一個目的是提供一種吸附濾芯，具有吸附表面積大，吸附容量高，吸附效率高的特點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種處理放射性廢液用吸附濾芯的制備方法，包括多孔材料混合物研磨后零價鐵改性步驟、與粘接劑混合步驟以及高密度擠壓成型步驟，其中，研磨后多孔材料混合物的顆粒粒徑目數不低于200目，所述的高密度擠壓成型步驟包括多步不同壓力條件擠壓的子步驟。

在上述技術方案中，所述多孔材料為沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁的混合物，所述的的粘接劑為聚丙烯腈或超高分子量聚乙烯，所述沸石粉、膨潤土、高嶺土、氧化鋁、石墨烯和粘接劑的質量份數比為(60～80)：(10～25)：(4～10)：(4～10)：(0.1～10)：(5～15)，所述的多孔材料混合物的微孔孔徑大小為0.01μm～10μm。

在上述技術方案中，沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁和粘接劑混合物的重量比為(65～75)：(12～23)：(5～8)：(0.5～6)：(5～9)：(7～12)。

在上述技術方案中，所述沸石粉為采用10％～15％鹽酸處理的改性沸石粉。

在上述技術方案中，所述膨潤土為鈉基膨潤土或鈣基膨潤土或兩種混合型。

在上述技術方案中，所述高嶺土采用煅燒高嶺土。

在上述技術方案中，所述氧化鋁采用活性氧化鋁。

在上述技術方案中，所述石墨烯為氧化石墨烯、陰離子改性石墨烯、氧化還原石墨烯中的一種或者多種。

在上述技術方案中，所述的零價鐵改性步驟為，

1)將研磨得到的混合粉末吸附二價鐵離子，再利用還原劑對粉末顆粒微孔中吸附的二價鐵離子進行原位還原，得到改性混合粉末；

2)將步驟1)得到的改性混合粉末在300℃～500℃的條件下干燥5h～10h。

在上述技術方案中，該高密度擠壓成型步驟包括：

第一階段：在溫度為50℃～150℃，壓力為0.5MPa～1.5MPa的條件下，擠壓1h～3h；

第二階段：在溫度為100℃～300℃，壓力為3MPa～5MPa的條件下，擠壓2h～4h；

第三階段：在溫度為200℃～350℃，壓力為4MPa～7MPa的條件下，擠壓3h～6h；