[发明专利]铀污染金属熔炼去污方法

说明书

本发明属放射性去污减容技术领域，具体涉及一种铀污染金属熔炼去污方法。

放射性污染金属的去污和回收利用废金属，是一件既有明显经济效益又有可观社会效益的大事。开展这方面的研究，并将研究成果用于国民经济设上，不仅会节约大量原材料，同时对环境保护，造福子孙后代，都有重要的意义。目前开展这方面的工作，大多集中在核电站和其他核设施的退役方面。欧洲共同体成员国在这方面进行了多年的研究，围绕被中子活化产物污染的废钢铁去污和回收，但基本上不涉及铀污染。美国曾有人对铀污染金属的熔炼去污进行过研究，并得出了实验结果，推荐出硼硅酸玻璃或碱性氧化渣剂作为熔炼助熔剂。在铀污染金属熔炼去污技术领域，其发明名称为“放射性污染铝材熔炼方法”的日本专利JP61-45999，所用助熔剂为熔渣剂粉末，例如LiF-KCl-BaCl₂。这种熔渣剂要事先按一定比例配制，且成本高，增加了熔炼去污工艺的难度和复杂性，给推广应用带来困难。

本发明的目的在于提供一种使用工业废物作熔炼去污助熔剂和工艺过程简单的去污方法，使铀污染金属熔炼去污方便，可行，造价低。

本发明的具体技术方案是：采用炼钢厂高炉矿渣作熔炼助熔剂，选用工频感应炉作为熔炼设备，用石英砂或铝矾土作炉衬。熔炼过程这样进行：首先把被铀污染的钢，镍或铜制成的废设备或零部件，破碎成易放入熔炉的小块，同重量为待熔炼金属重量3-7%的高炉矿渣碎块混合后一起装入熔炉;接着对熔炼设备通电加热，并使熔炼温度调至比待熔炼金属熔点高出200-300℃，待金属熔后半小时即可铸锭，至此完成铀污染金属熔炼去污的全过程。

本发明有对钢、铜、镍三种被铀污染金属进行了实际熔炼去污的实例，具体情况见表1。

表1    铀污染的钢、镍、铜制件的熔炼去污结果

原始污染水平    锭铀含量    去污系数

金属

（ppm）    （ppm）    （FD）

铜    2    未检出    ＞2

298 未检出 ＞3×10²

镍

3111 未检出 ＞3×10³

6    未检出    ＞10

钢    25    未检出    ＞30

152 未检出 ＞1.5×10²

本发明有明显的积极效果。最突出的首先是利用工业废物作熔炼助熔剂，既方便，又无代价，还实现了以废治废;其次，本发明在工艺上对待熔炼金属表面无预处理要求，对废金属产生地需给予表面污染预处理的，也只是出于环境保护和对工作人员健康的考虑;第三，去污效果好，熔炼后金属锭中铀含量低于分光光度法检出限值（＜1ppm），金属回收率高，可达96%以上;第四，熔炼过程，铀化合物从熔融金属和熔渣中向环境中的逸出量小于熔炼金属中含铀总量的十万分之一（1/10⁵）;第五，铀污染物在熔渣中分布均匀，熔渣不溶于水和除氢氟酸之外的稀酸，经适当包装可直接进行放射性废物的最终处理。