[發(fā)明專利]一種高燃耗高放廢液的處理方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010926906.1 | 申請日： | 2020-09-03 |
| 公開（公告）號： | CN112071461B | 公開（公告）日： | 2022-11-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王建晨;陳靖;段五華;徐超;孫濤祥 | 申請（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué) |
| 主分類號： | G21F9/06 | 分類號： | G21F9/06;G21F9/12;G21F9/08;C22B7/00;C22B1/00;C22B60/02;C22B60/04;C22B3/38 |
| 代理公司： | 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018 | 代理人： | 康泉;宋志強(qiáng) |
| 地址： | 100084*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 燃耗 廢液 處理 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高燃耗高放廢液的處理方法，包括：濃縮脫硝段，將高燃耗高放廢液濃縮2～4倍，得到酸度為0.8～1.3mol/L、流量為1的濃縮料液；氧化段，在濃縮料液中加入流量為0.1的镎氧化劑以將濃縮料液中的五價镎Np氧化為六價Np，得到預(yù)處理料液；萃取段，在預(yù)處理料液中加入流量為0.8～1.6的萃取劑進(jìn)行多級萃取，以將預(yù)處理料液中的鈾元素、錒系元素和裂變元素萃入到萃取有機(jī)相中，其中萃取劑包括三烷基氧膦混合物；洗滌段，用流量為0.1～0.3的洗滌液對萃取有機(jī)相進(jìn)行多級洗滌以得到洗滌有機(jī)相，其中洗滌液包括濃度為1～1.5mol/L的硝酸溶液；反萃段，在洗滌有機(jī)相中依次加入流量為0.8～1.6的錒系元素反萃劑、鈾元素反萃劑以及裂變元素反萃劑以順序進(jìn)行多級反萃。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及放射性廢水處理技術(shù)，特別涉及一種高燃耗高放廢液的處理方法。
背景技術(shù)
高放廢液是乏燃料后處理PUREX(Plutonium Uranium Recovery by Extraction)流程第一循環(huán)萃取鈾和钚后的萃取殘液，高放廢液是一種放射性高、毒性強(qiáng)的廢液，目前還沒有理想的工業(yè)處理技術(shù)，其集中了乏燃料中95％以上的放射性，包含長壽命α放射性元素：殘存的鈾钚(約0.5～0.25％)，錒系元素镎、镅和鋦，還有長壽命的裂變元素(如Tc-99)。高放廢液的妥善處理處置早已成為世界性難題，并已成為制約核能可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。目前高放廢液的處理處置方式主要有以下兩種可供選擇的技術(shù)路線：玻璃固化―深地質(zhì)處置和以分離―嬗變?yōu)橹飨冗M(jìn)的高放廢液處理技術(shù)。
玻璃固化―深地質(zhì)處置是較長時間以來的主流技術(shù)路線。玻璃固化目前在國際上已取得廣泛應(yīng)用，發(fā)展為一項成熟技術(shù)，但深地質(zhì)處置進(jìn)展較為緩慢，地質(zhì)處置技術(shù)復(fù)雜且需要高昂的費(fèi)用，玻璃固化體需要在地質(zhì)庫儲存幾十萬年以上，其長期安全性和公眾接受程度仍存在一些不確定性。因此為解決高放廢液的安全處理處置問題，國際上提出了“分離-嬗變”(Partitioning and Transmutation，即P-T)的技術(shù)路線。P-T就是從高放廢液中分離錒系元素和長壽命裂變產(chǎn)物(如Tc-99等)，再通過嬗變方法轉(zhuǎn)化成短壽命或穩(wěn)定核素。分離后高放廢液再進(jìn)行玻璃固化可變?yōu)榉铅翉U物，其毒性和地質(zhì)處置時間將大大縮短，其處置的安全性和經(jīng)濟(jì)型將大大提高。
從高放廢液中分離錒系元素的方法有沉淀分離法、離子交換法、色譜法和溶劑萃取法。溶劑萃取法具有選擇性好、回收率高、適合大規(guī)模生產(chǎn)、設(shè)備簡單、操作方便、易實現(xiàn)連續(xù)化和自動化、萃取劑易于循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，且適合于強(qiáng)放射性環(huán)境下使用。針對低燃耗乏燃料后處理高放廢液(中國專利CN85105352.1)和生產(chǎn)堆高放廢液的分離方法(CN93102120.0)已有相關(guān)的專利，以上高放廢液達(dá)到非α化所需的α放射性的去污系數(shù)為幾十到幾千即可。而針對高燃耗(55000MWd/tU以上)乏燃料后處理產(chǎn)生的高放廢液(簡稱高燃耗高放廢液)，其組成更加復(fù)雜、放射性更強(qiáng)和錒系元素分離達(dá)到非α化的去污系數(shù)要求更高(105以上)等特點(diǎn)，需要解決高放廢液中高含量鋯(Zr)的萃取三相問題、解決镎(Np)的價態(tài)調(diào)節(jié)和控制以保證對镎的去除等技術(shù)問題，才能滿足高燃耗乏燃料后處理高放廢液的非α化的去污要求。
基于上述需求，提供一種適于高燃耗高放廢液的非α化的處理方法，成為現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例提供了一種高燃耗高放廢液的處理方法，包括：
濃縮脫硝段，將所述高燃耗高放廢液濃縮2～4倍，得到酸度為0.8～1.3mol/L、流量為1的濃縮料液；
氧化段，在所述濃縮料液中加入流量為0.1的镎氧化劑以將所述濃縮料液中的五價镎Np氧化為六價Np，得到預(yù)處理料液；
萃取段，在所述預(yù)處理料液中加入流量為0.8～1.6的萃取劑進(jìn)行多級萃取，以將所述預(yù)處理料液中的鈾元素、錒系元素和裂變元素萃入到萃取有機(jī)相中，其中所述萃取劑包括三烷基氧膦混合物；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于清華大學(xué)，未經(jīng)清華大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010926906.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
