[發明專利]一種通過電解池處理含有硝酸的放射性廢液的方法

在審

• 申請號: 202111131807.5
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113929185A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 張虎;歐陽應根;趙晶
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;G21F9/06;G21F9/20;C02F101/16
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然

1.一種通過電解池處理含有硝酸的放射性廢液的方法，其特征在于，所述電解池包括陰極區和陽極區，所述陰極區和所述陽極區之間設置有隔膜，所述陰極區中的陰極的材料為具有通孔的鈦金屬材料或具有通孔的金屬鍍鉑材料，所述陽極區中的陽極的材料為鉑金屬材料或碳材料；

所述方法包括將所述含有硝酸的放射性廢液引入所述陰極區，并且在所述陰極區中維持流動狀態，以使得所述含有硝酸的放射性廢液在流經所述通孔時發生電解。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述通孔的孔徑為0.5-5mm，所述陰極的孔隙率為40-90％，所述具有通孔的鈦金屬材料為金屬鈦、鈦鋁合金和鈦鎳合金中的至少一種，所述鉑金屬材料為金屬鉑、鈦基鍍鉑和鎳基鍍鉑中的至少一種，所述碳材料為石墨、玻碳、碳氈和碳纖維中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述通孔的孔徑為1-3mm，所述陰極的孔隙率為50-85％。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述陰極區中的液體含有硝酸、錒系元素、裂片元素和穩定元素中的至少一種。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，該方法還包括向所述陽極區中補加還原劑，所述還原劑包括肼、甲基肼和偏二甲基肼中的至少一種，相對于每摩爾所述放射性廢液中的硝酸，所述還原劑的用量為0.005-4摩爾；優選地，所述還原劑的用量為0.01-2摩爾。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電解池還包括與所述陰極區連通的陰極液儲液罐，該方法還包括使得所述陰極區的液體在所述陰極區與所述陰極液儲液罐之間循環。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述電解池還包括設置于所述陰極區與所述陽極區之間的液體泵，所述液體泵的進液端與所述陰極區連通，所述液體泵的出液端與所述陽極區連通，該方法還包括將所述陰極區的液體泵入所述陽極區。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述直流電流的電流密度為0.5mA/cm²-300mA/cm²；所述放射性溶液中硝酸的濃度為0.1-8mol/L；

優選地，所述直流電流的電流密度為1mA/cm²-200mA/cm²；所述放射性溶液中硝酸的濃度為0.5-5mol/L。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述放射性溶液中硝酸的脫除速率為0.005mol/(L·h)-0.3mol/(L·h)，電解后所述放射性溶液中硝酸濃度低于0.3mol/L；

優選地，所述放射性溶液中硝酸的脫除速率為0.01mol/(L·h)-0.2mol/(L·h)，電解后所述放射性溶液中硝酸濃度低于0.1mol/L。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述含有硝酸的放射性廢液流經所述陰極區的體積空速為0.05-12min^-1；

優選地，所述含有硝酸的放射性廢液流經所述陰極區的體積空速為0.1-10min^-1。