[發明專利]一種用三元碳酸共晶熔鹽處理含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的方法

有效

• 申請號: 202111372574.8
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114160554B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 顏永得;李譽;鄭仰海;薛云;馬福秋;于紫豪;甘志豪;李賽;張興梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B09B3/70
• 分類號: B09B3/70;B09B3/25;B09B3/40
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

一種用三元碳酸共晶熔鹽處理含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的方法。本發明屬于廢棄樹脂處理領域。本發明為解決現有處理陽離子交換廢樹脂的方法存在的放射性核素被廢氣夾帶排出、難以固定的技術問題。本發明的方法按以下步驟進行：步驟1：將碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀混合均勻，得到三元共晶鹽混合物，然后加入含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂繼續混合均勻；步驟2：將步驟1后的混合物在750～850℃下加熱處理1.5h～2.5h，完成含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的處理。本發明通過三元碳酸共晶熔鹽的用量及處理溫度的綜合調控，實現了在大幅度降低三元碳酸共晶熔鹽用量的基礎上高效處理含鈷陽離子交換樹脂的目的，大部分的鈷仍被保留在熔鹽中，處理效果顯著。

技術領域

本發明屬于廢棄樹脂處理領域，具體涉及一種用三元碳酸共晶熔鹽處理含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的方法。

背景技術

陽離子樹脂在核工業中被廣泛用于去除放射性污染物。裝載有放射性核素的樹脂不能再生和利用，它們應得到合理的處理以最大限度地減少對環境的危害。

常見的處理廢樹脂的方法包括水泥固化、焚燒、熱解等。由于水泥粘合劑和樹脂珠粒之間缺乏適當的粘附力，用水泥固化方法處理樹脂廢料時，常存在著包容量低、固化體增容比較大、核素浸出率高等問題。傳統熱解或焚燒雖然能最大限度的減少廢物體積，但是放射性核素會隨著尾氣的排放而逸散到空氣中。因此在處理廢樹脂時，不僅要遵循廢物最小化的原則，徹底地處理掉廢樹脂，同時也要有效地截留放射性核素、減少其逃逸。

發明內容

本發明為解決現有處理陽離子交換廢樹脂的方法存在的放射性核素被廢氣夾帶排出、難以固定的技術問題，而提供了一種用三元碳酸共晶熔鹽處理含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的方法。

本發明的一種用三元碳酸共晶熔鹽處理含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的方法按以下步驟進行：

步驟1：將碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀混合均勻，得到三元共晶鹽混合物，然后加入含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂繼續混合均勻；

步驟2：將步驟1后的混合物在750～850℃下加熱處理1.5h～2.5h，完成含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的處理。

進一步限定，步驟1中所述三元共晶鹽混合物中碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀的質量比為1：(0.78～1.16)：(0.89～1.33)。

進一步限定，步驟1中所述三元共晶鹽混合物中碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀的質量比為1：0.97：1.11。

進一步限定，步驟1中所述三元共晶鹽混合物與含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的質量比為(0.8～1.2)：1。

進一步限定，步驟1中所述三元共晶鹽混合物與含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的質量比為1：1。

進一步限定，步驟1中所述含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂為含Co的廢棄陽離子交換樹脂。

進一步限定，步驟1中所述含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂中放射性元素的含量為1.6wt％～2.4wt％。

進一步限定，步驟1中所述含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂中放射性元素的含量為2wt％。

進一步限定，步驟2中將步驟1后的混合物在800℃下加熱處理2h，完成含放射性元素的廢棄陽離子交換樹脂的處理。

本發明與現有技術相比具有的顯著效果：