[发明专利]一种用三元碳酸共晶熔盐处理含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的方法有效

专利信息
申请号: 202111372574.8 申请日: 2021-11-18
公开(公告)号: CN114160554B 公开(公告)日: 2023-01-24
发明(设计)人: 颜永得;李誉;郑仰海;薛云;马福秋;于紫豪;甘志豪;李赛;张兴梅 申请(专利权)人: 哈尔滨工程大学
主分类号: B09B3/70 分类号: B09B3/70;B09B3/25;B09B3/40
代理公司: 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 代理人: 裴闪闪
地址: 150000 黑龙江*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 三元 碳酸 共晶熔盐 处理 放射性元素 废弃 阳离子交换树脂 方法
【说明书】:

一种用三元碳酸共晶熔盐处理含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的方法。本发明属于废弃树脂处理领域。本发明为解决现有处理阳离子交换废树脂的方法存在的放射性核素被废气夹带排出、难以固定的技术问题。本发明的方法按以下步骤进行:步骤1:将碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾混合均匀,得到三元共晶盐混合物,然后加入含放射性元素的废弃阳离子交换树脂继续混合均匀;步骤2:将步骤1后的混合物在750~850℃下加热处理1.5h~2.5h,完成含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的处理。本发明通过三元碳酸共晶熔盐的用量及处理温度的综合调控,实现了在大幅度降低三元碳酸共晶熔盐用量的基础上高效处理含钴阳离子交换树脂的目的,大部分的钴仍被保留在熔盐中,处理效果显著。

技术领域

本发明属于废弃树脂处理领域,具体涉及一种用三元碳酸共晶熔盐处理含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的方法。

背景技术

阳离子树脂在核工业中被广泛用于去除放射性污染物。装载有放射性核素的树脂不能再生和利用,它们应得到合理的处理以最大限度地减少对环境的危害。

常见的处理废树脂的方法包括水泥固化、焚烧、热解等。由于水泥粘合剂和树脂珠粒之间缺乏适当的粘附力,用水泥固化方法处理树脂废料时,常存在着包容量低、固化体增容比较大、核素浸出率高等问题。传统热解或焚烧虽然能最大限度的减少废物体积,但是放射性核素会随着尾气的排放而逸散到空气中。因此在处理废树脂时,不仅要遵循废物最小化的原则,彻底地处理掉废树脂,同时也要有效地截留放射性核素、减少其逃逸。

发明内容

本发明为解决现有处理阳离子交换废树脂的方法存在的放射性核素被废气夹带排出、难以固定的技术问题,而提供了一种用三元碳酸共晶熔盐处理含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的方法。

本发明的一种用三元碳酸共晶熔盐处理含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的方法按以下步骤进行:

步骤1:将碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾混合均匀,得到三元共晶盐混合物,然后加入含放射性元素的废弃阳离子交换树脂继续混合均匀;

步骤2:将步骤1后的混合物在750~850℃下加热处理1.5h~2.5h,完成含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的处理。

进一步限定,步骤1中所述三元共晶盐混合物中碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾的质量比为1:(0.78~1.16):(0.89~1.33)。

进一步限定,步骤1中所述三元共晶盐混合物中碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾的质量比为1:0.97:1.11。

进一步限定,步骤1中所述三元共晶盐混合物与含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的质量比为(0.8~1.2):1。

进一步限定,步骤1中所述三元共晶盐混合物与含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的质量比为1:1。

进一步限定,步骤1中所述含放射性元素的废弃阳离子交换树脂为含Co的废弃阳离子交换树脂。

进一步限定,步骤1中所述含放射性元素的废弃阳离子交换树脂中放射性元素的含量为1.6wt%~2.4wt%。

进一步限定,步骤1中所述含放射性元素的废弃阳离子交换树脂中放射性元素的含量为2wt%。

进一步限定,步骤2中将步骤1后的混合物在800℃下加热处理2h,完成含放射性元素的废弃阳离子交换树脂的处理。

本发明与现有技术相比具有的显著效果:

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