放射性高盐废液干燥成盐技术研究

放射性废物处理中,放射性废液的体积和所含放射性总量在“三废”中占比较大,为使废物最小化,本研究围绕放射性高盐废液干燥成盐技术开展技术路线论证、工艺设计,研制放射性高盐废液微波干燥成盐工程样机,并完成样机加工制造、安装调试及性能验证。工程样机验证实验结果表明,装置运行过程稳定,干燥速率约6~8 L/h,产物不含游离水,桶内及桶壁温度最高约100℃,桶内压力在1~2 kPa之间。本研究结果可为放射性高盐废液干燥成盐技术及专用工装设计提供参考,并为后续工程应用奠定基础。

放射性高盐废液干燥成盐技术发展现状及改进方案

放射性高盐废液干燥成盐技术作为国际上有效实现放射性废物最小化的代表技术,近年来在国内取得长足发展。文章简要归纳了目前该技术在国内、外的发展现状,结合项目研发经验,从后续处理对象及应用需求入手,系统分析该技术现存的问题,并从工艺、设备、控制、布置4个方面提出初步解决问题的措施,为该技术后续研发及装置研制提供参考。

碱矿渣水泥固化模拟高放射性废液中Cs^+的作用机理

研究了模拟高放射性废液在不同的预处理工艺条件下,加入NiSO4和K4[Fe(CN)6]后,碱矿渣水泥固化其废液中Cs+的作用机理.及其预处理工艺对废液中Cs+交换容量及固化体中Cs+浸出率的影响。实验表明:废液在H1预处理工艺下,即:在脱硝后,pH值为0.2时,按摩尔比n(Cs+):n(Ni2+):n([Fe(CN)6]4-)为1:1:1加入NiSO4和K4[Fe(CN)6],然后碱化至pH=12,采用GB7023-86方法.计算得到在25℃.第42 d的固化体中,Cs+浸出率为未经预处理的1/790.达到10-7m·d-1。采用MCC-I方法,90℃,第28 d的固化体中.Cs+浸出率为未经预处理的1/385,也达到10-g·cm-2·d-1。并通过X射线衍射.扫描电镜及能谱分析、差热及热重分析等方法分析并验证了固化结果:经H1预处理工艺后,废液中大部分Cs+与NiSO4,K4[Fe(CN)6]生成难溶固溶体Cs2Ni[Fe(CN)6]和Cs4Ni4[Fe(CN)6]3而被固化体固封持留。

模拟高放废液中Fe（Ⅲ）的还原

对模拟高放废液中Ｆｅ（Ⅲ）的还原与还原剂类型、用量、还原时间，支持还原剂类型及用量的关系进行了初步研究。抗坏血酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ６）是较合适的还原剂，硝酸肼（Ｎ２Ｈ４·ＨＮＯ３）和氨基磺酸（ＮＨ２ＳＯ３Ｈ）可以作为支持还原剂。模拟高放废液酸度为１ｍｏｌ／Ｌ时，采用Ｇ６Ｈ８Ｏ６作还原剂，Ｎ２Ｈ４·ＨＮＯ３作支持还原剂，可使模拟料液中９０％以上的Ｆｅ（Ⅲ）还原成Ｆｅ（Ⅱ）。当用３０％ＴＲＰＯ—煤油溶液与上述溶液萃取平衡１小时后，８０％以上的铁仍处于Ｆｅ（Ⅲ）状态。由于３０％ＴＲＰＯ不萃取Ｆｅ（Ⅱ），采用还原Ｆｅ（Ⅲ）为Ｆｅ（Ⅱ）的方法，可用３０％ＴＲＰＯ—煤油直接萃取模拟高放废液（［ＨＮＯ３］＜１．４ｍｏｌ／Ｌ），萃取体系也不会产生第三相。

放射性废料玻璃化用电炉耐火材料的选择

熔铸含铬耐火材料最有希望作为下一代玻璃电炉和小型熔炉的炉衬材料。为确保熔炉的长使用寿命(最长10年),其侵蚀严重的部位,如液态玻璃液位处的熔池壁段、隔板、溢流区和底梁,应采用高铬含量的KhPL-85型耐火材料;其他部位的炉衬材料可采用低氧化铬熔铸KhATs-26M型耐火材料。

三烷基氧膦革取──由高放射性废液回收锕系元素的有效方法

介绍了我国特有的三烷基氧膦（ＴＲＰＯ切革取剂的组成、物性、辐射稳定性及从高放射性废液中萃取锕系元素的过程化学。给出了ＴＲＰＯ流程参数设计和验证的结果，表明了 ＴＲＰＯ流程的良好功能。

杯芳冠醚合成方法的改进

采用合理分步式减压蒸馏,尽可能消除五甘醇减压蒸馏过程中的KCl后,用"一锅煮"的方法合成了两种1,3 交替构象的杯[4]芳烃 冠 6衍生物,并通过了熔点、质谱、1HNMR、13CNMR确证。结果表明,改进后的方法有可能推广到多种杯芳冠醚的合成中。

TRPO中Am^(3+),Pu(Ⅳ),UO_2^(2+),TcO_4^-的反萃及其红外光谱和裂解色谱分析

研究了硝酸、草酸、碳酸钠和碳酸铵对 4种不同来源的TRPO/煤油中Am3 + ,Pu(IV) ,UO2 2 + 和TcO-4的反萃 ,观察了碳酸钠溶液反萃铀时的乳化现象 ,比较了上述 4种TRPO的红外光谱、裂解色谱。结果表明 ,不同来源的TRPO具有相似的基团 。

三烷基氧化膦萃取稀土元素的研究

研究了国产三烷基氧化膦 (混合 )对稀土元素 L a～ Gd及 Y硝酸盐的萃取。试验了 30 %三烷基氧化膦(TRPO)—煤油—硝酸体系中水相酸度 0 .5 m ol/L～ 7mol/L 范围内轻稀土元素的分配比和相邻两稀土元素的分离因子 ,测定了 TRPO稀土萃合物的组成 ,探讨了

γ辐照对三烷基氧化膦萃取Fe(Ⅲ)的影响

三烷基氧化膦具有优越的锕系元素萃取性能和较高的辐照稳定性。 30 %TRPO -煤油已被用作高放废液 (HAW )处理的萃取剂 ,HAW中常含有大量的Fe(Ⅲ )。研究了辐照 30 %TRPO-煤油溶剂的萃取和反萃取性能。萃取剂吸收剂量为 0 .1× 10 5— 10 .0× 10 5Gy。研究结果表明 ,在吸收剂量 0 .1× 10 5— 1.0× 10 5Gy时γ辐照对萃取分配比没有影响 ,当吸收剂量达到 3.0×10 5Gy时Fe(Ⅲ )的萃取分配比显著增加。试验表明用 0 .

HNO_3-H_2C_2O_4体系中Np和Pu的分离研究

研究了 3 0 %TBP -煤油在不同的硝酸 -草酸混合溶液中对Np ,Pu各价态的萃取分配 ,在HNO3-H2 C2 O4 体系中 ,通过加入HNO3抑制草酸的电离 ,从而基本上消除草酸对 3 0 %TBP -煤油萃取Np ,Pu的影响。根据所得数据研究了 3 0 %TBP -煤油萃取分离Np ,Pu的工艺流程 ,并给出了各工艺参数。

HBTMPDTP对^(244)Cm萃取行为的研究

研究了二(2,4,4 三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)从NaNO3 HNO3介质中萃取示踪量244Cm的行为。考察了搅拌时间、离子强度、平衡水相pH值、萃取剂浓度和温度等因素对萃取平衡的影响,给出了萃取反应方程式。计算得到萃取平衡常数Kex=10-7.84±0.09,萃取反应焓ΔH0=17.4kJ/mol,熵ΔS0=-95.2(J·mol)/K。