[go: up one dir, main page]

RU2147780C1 - Method for decontaminating contaminated steel surfaces - Google Patents

Method for decontaminating contaminated steel surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2147780C1
RU2147780C1 RU98115698A RU98115698A RU2147780C1 RU 2147780 C1 RU2147780 C1 RU 2147780C1 RU 98115698 A RU98115698 A RU 98115698A RU 98115698 A RU98115698 A RU 98115698A RU 2147780 C1 RU2147780 C1 RU 2147780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
acid
decontamination
hydrofluoric
metal
Prior art date
Application number
RU98115698A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Курносов
Ю.А. Хитров
Л.В. Шмаков
В.И. Лебедев
Ю.Н. Анискин
В.Н. Феофанов
В.А. Доильницын
Original Assignee
ЗАО НПО Энергоатоминвент
Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина
Государственное унитарное предприятие Головной институт Всероссийский проектный и научно-исследовательский институт комплексной энергетической технологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО НПО Энергоатоминвент, Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина, Государственное унитарное предприятие Головной институт Всероссийский проектный и научно-исследовательский институт комплексной энергетической технологии filed Critical ЗАО НПО Энергоатоминвент
Priority to RU98115698A priority Critical patent/RU2147780C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2147780C1 publication Critical patent/RU2147780C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: decontaminating surfaces of various metals and alloys. SUBSTANCE: surfaces contaminated with weakly or strongly immobilized isotopes of various compositions are decontaminated by dissolving these contaminants, corrosion products, and oxide films in fluoride-containing solutions followed by rinsing and reconditioning decontaminating solution. Solution proposed for the purpose is mixture of hydrofluoric, boric, and orthophosphate acids with hydrofluoric acid concentration of 1-25 mole/l at molar ratio of hydrofluoric acid to boric acid being 2.0-4.0 mole/mole and that of hydrofluoric acid to orthophosphate acid, 20-100 mole/mole. In addition, it is proposed to correct chemical composition of fluoride-containing aqueous solution in the course of decontamination by adding concentrated aqueous solutions of hydrofluoric and/or tetrafluoroboric and orthophosphate acids and to conduct decontamination process at 20-90 C. Optimal chemical composition of orthophosphate acid enables use of high-concentration solutions at low temperatures. Proposed method enables removal of great variety of radioactive contaminants from surfaces of various metals and alloys using same composition of decontaminating solution and equipment, provides for desired safety due to closed-cycle process, minimal volume of radioactive wastes (approximately 300 g per ton of contaminated metal), minimal cost of chemical agents (for correction of solution only), deep decontamination of metal. EFFECT: improved decontaminating efficiency and environmental friendliness; provision for reuse of decontaminated metal. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области дезактивации различных металлов и сплавов, поверхностно загрязненных как слабо-, так и прочнофиксированными радиоактивными изотопами, и может быть использовано при снятии с эксплуатации атомных электрических станций, реакторных установок различного назначения и на радиохимических производствах. The invention relates to the field of decontamination of various metals and alloys, surface contaminated with both weakly and firmly fixed radioactive isotopes, and can be used for decommissioning of nuclear power plants, reactor plants for various purposes and in radiochemical plants.

В настоящее время разработано множество рецептур дезактивирующих растворов, основными требованиями к которым являются следующие:
- эффективно переводить радионуклиды в раствор;
- предотвращать повторную сорбцию радионуклидов;
- не допускать возможности протекания локальных видов коррозии;
- обеспечивать образование минимального количества ЖРО и не создавать проблем при их переработке.
Currently, many formulations of decontamination solutions have been developed, the main requirements for which are the following:
- effectively transfer radionuclides into solution;
- prevent re-sorption of radionuclides;
- to prevent the possibility of local types of corrosion;
- ensure the formation of a minimum amount of LRW and not create problems during their processing.

Одной из таких рецептур является, например, раствор с 20% азотной и 3% плавиковой кислотами [1]. Из-за значительной агрессивности растворов данных кислот при проведении дезактивации возможно протекание процессов локальной коррозии. Образующиеся в процессе дезактивации "зародышевые" язвы при дальнейшей эксплуатации дезактивируемого оборудования могут привести к коррозионному разрушению этого оборудования. Кроме того, наличие в таком дезрастворе свободного фтор-иона приводит к образованию на поверхностях дезактивируемого металла труднорастворимых фторсодержащих соединений как с катионами металла, так и с катионами радионуклидов (например, щелочно-земельных металлов в виде простых фторидов, металлов группы железа в виде фторидов, оксифторидов и оксиборфторидов и т.д.) и, следовательно, к обратной сорбции радионуклидов. В [2] описан двухстадийный процесс дезактивации, в котором на первой стадии используется перекись водорода, а на второй - смесь минеральных кислот (серная и/или азотная) и комплексообразующие вещества (щавелевая, лимонная и другие кислоты). Использование на второй стадии сильных минеральных кислот может привести к протеканию опасных локальных видов коррозии. Основная концепция "мокрых" процессов дезактивации, описанных выше, заключается в том, что активность радионуклидов в поверхностно-загрязненном слое уменьшается пропорционально массе оксидного слоя или металла, растворенного в процессе дезактивации. Данное условие выполняется тем лучше, чем сильнее кислота, применяемая для дезактивации. С другой стороны применение сильных кислот для дезактивации приводит к ряду дополнительных затруднений: увеличивается экологическая опасность процесса в связи со сложностью утилизации отработанных дезрастворов и необходимостью тщательной дополнительной промывки дезактивированного металла от остатков дезраствора, появляется возможность протекания локальных видов коррозии дезактивированного металла. Известен способ дезактивации поверхностно-загрязненных металлов, описанный в патенте [3]. Для дезактивации предлагается использовать водные растворы тетрафторборной кислоты и ее солей с концентрацией от 0,05 до 50 моль/л при температуре до 90oC. В общем случае использование для дезактивации металлов тетрафторборной кислоты вполне оправдано, так как данная кислота растворяет практически все неблагородные металлы (даже свинец). С другой стороны, очень существенным недостатком тетрафторборной кислоты как дезактивирующего агента является присутствие в ее водных растворах свободного фтор-иона, который является причиной протекания процесса образования труднорастворимых фторсодержащих соединений на поверхности дезактивируемого металла и соответственно обратной сорбции радионуклидов этими соединениями.One of these formulations is, for example, a solution with 20% nitric and 3% hydrofluoric acids [1]. Due to the significant aggressiveness of the solutions of these acids during decontamination, local corrosion processes may occur. “Germ” ulcers formed during decontamination during the further operation of decontaminated equipment can lead to corrosion destruction of this equipment. In addition, the presence of a free fluoride ion in such a disinfectant leads to the formation on the surfaces of the deactivated metal of insoluble fluorine-containing compounds with both metal cations and radionuclide cations (for example, alkaline-earth metals in the form of simple fluorides, metals of the iron group in the form of fluorides, oxyfluorides and oxyborfluorides, etc.) and, therefore, to the reverse sorption of radionuclides. In [2], a two-stage decontamination process is described, in which hydrogen peroxide is used in the first stage and a mixture of mineral acids (sulfuric and / or nitric) and complexing substances (oxalic, citric and other acids) are used in the second. The use of strong mineral acids in the second stage can lead to the occurrence of dangerous local types of corrosion. The basic concept of the “wet” decontamination processes described above is that the activity of radionuclides in a surface-contaminated layer decreases in proportion to the mass of the oxide layer or metal dissolved in the decontamination process. This condition is met the better, the stronger the acid used for decontamination. On the other hand, the use of strong acids for decontamination leads to a number of additional difficulties: the environmental hazard of the process increases due to the complexity of disposal of spent disinfectants and the need for thorough additional washing of the deactivated metal from the disinfectant residues, and it becomes possible for local types of corrosion to occur in the deactivated metal. A known method of decontamination of surface-contaminated metals described in the patent [3]. For decontamination, it is proposed to use aqueous solutions of tetrafluoroboric acid and its salts with a concentration of from 0.05 to 50 mol / l at a temperature of up to 90 o C. In general, the use of tetrafluoroboric acid for metal decontamination is quite justified, since this acid dissolves almost all base metals (even lead). On the other hand, a very significant drawback of tetrafluoroboric acid as a deactivating agent is the presence of free fluorine ion in its aqueous solutions, which causes the formation of sparingly soluble fluorine-containing compounds on the surface of the deactivated metal and, accordingly, the reverse sorption of radionuclides by these compounds.

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ, описанный в патенте РФ [4]. Сущность способа-аналога заключается в том, что поверхностно-загрязненный металл обрабатывается при температуре 40-80oC раствором, содержащим смесь плавиковой и борной кислот, с последующим возвратом раствора после регенерации обратно в процесс, дезактивируемый металл промывается водой с последующим ее возвратом в рабочий дезраствор без очистки. В качестве дезактивирующего раствора используется водный раствор указанных кислот с концентрацией плавиковой кислоты 1-4%, при этом величина соотношения плавиковой и борной кислот поддерживается в диапазоне 2,0 - 2,5 моль/моль. Недостаток ближайшего аналога - использование в качестве дезактивирующего раствора вместо тетрафторборной кислоты смеси плавиковой и борной кислот (соотношение плавиковой кислоты к борной - 4,0) и невозможность проведения "глубокой" дезактивации из-за протекания обратной сорбции радионуклидов. Обратная сорбция радионуклидов обуславливается образованием на поверхности дезактивируемого металла осадков. В процессе опытных дезактиваций образцов нержавеющей стали типа Х18Н10Т нами было обнаружено, что даже при поддержании молярного соотношения смеси плавиковой и борной кислот в оптимальных пределах способа ближайшего аналога на поверхности образцов образуется не содержащая фтора пленка. Для определения элементного состава этой пленки использовался метод ожеспектрометрии. Было установлено, что на поверхности пленки отсутствуют такие элементы, как хром, никель и марганец, что свидетельствует об их полном выходе в раствор при дезактивации металла. Содержание железа на поверхности пленки составляет 0,44% ат., т.е. выход железа при дезактивации превышает 99,995% (по расчету материального баланса растворения металла при его дезактивации). Выход кремния более 99,3%. Углерод, медь и азот при дезактивации практически полностью остаются в образующейся пленке. Кислород адсорбируется пленкой в количествах значительно больших, чем требуется для окисления оставшегося в пленке железа (в 30-40 раз выше стехиометрии). В глубине пленки отчетливо определяются хром и никель, причем их относительное содержание выше, чем в основном металле, кислорода значительно меньше, чем на поверхности и его количество примерно соответствует стехиометрии Fe3O4. Основными элементами пленки являются углерод и кислород (85 - 95% ат.). Кроме того, в пленке обнаружено достаточно большое по сравнению с основным металлом количество меди (до 0,5% ат.). По нашему мнению, основной причиной образования пленок на поверхности стали при дезактивации является электрохимическое осаждение на ней меди. При травлении стали в приповерхностном слое дезраствора значительно повышается концентрация катионов металлов, входящих в состав стали (в том числе и меди). В результате этого, наряду с ионом водорода, потенциалобразующим становится и ион Cu2+, который начинает разряжаться (Cu2+ + 2e- = Cu0) на микрокатодах стали (углерод) и блокирует выход углерода из металла в раствор. Эта пленка достаточно интенсивно адсорбирует кислород воздуха, который ее стабилизирует и упрочняет, образуя новую, более термодинамически устойчивую структуру. Задача, решаемая изобретением, заключается в предотвращении образования на поверхности дезактивируемого металла любых пленок, способных сорбировать радионуклиды. Для предотвращения образования данных пленок при дезактивации металлов необходимо исключить процесс электрохимического осаждения меди на его поверхности. Наличие в дезрастворе фосфат-ионов решает эту задачу при этом предотвращается не только образование на поверхности дезактивируемого металла пленок различного состава, но и возможность протекания локальных видов коррозии. Общеизвестно, что фосфат-ион является ингибитором коррозии по механизму образования на металлах защитных пленок (фосфаты практически всех металлов нерастворимы в воде). Известен способ антикоррозионной защиты сталей фосфатированием [5]. При фосфатировании поверхность обрабатываемой стали защищается достаточно толстым, прочным слоем фосфатов железа и марганца. Для заявляемого способа механизм действия фосфат-ионов иной. Фосфат-ионы сорбируются на анодных поверхностях металла (по механизму специфической сорбции) и препятствуют осаждению на них меди и радионуклидов из дезраствора, что делает невозможным протекание локальных видов коррозии и обратной сорбции радионуклидов на поверхности дезактивируемого металла. При этом миграция к поверхности дезактивируемого металла ионов BF4- и H+ в диапазоне оптимальных величин параметров проведения процесса уменьшается незначительно.The closest analogue of the claimed method is the method described in the patent of the Russian Federation [4]. The essence of the analogue method lies in the fact that the surface-contaminated metal is treated at a temperature of 40-80 o C with a solution containing a mixture of hydrofluoric and boric acids, followed by return of the solution after regeneration back to the process, the deactivated metal is washed with water and then returned to the working disinfectant without cleaning. An aqueous solution of these acids with a concentration of hydrofluoric acid of 1-4% is used as a decontamination solution, while the ratio of hydrofluoric acid and boric acid is maintained in the range of 2.0 - 2.5 mol / mol. The disadvantage of the closest analogue is the use of a mixture of hydrofluoric acid and boric acid instead of tetrafluoroboric acid (the ratio of hydrofluoric acid to boric acid is 4.0) and the inability to carry out "deep" deactivation due to the occurrence of reverse sorption of radionuclides. The reverse sorption of radionuclides is caused by the formation of sediment on the surface of the deactivated metal. During the experimental deactivation of samples of X18H10T stainless steel, we found that even while maintaining the molar ratio of the mixture of hydrofluoric and boric acids in the optimal range of the closest analogue method, a fluorine-free film is formed on the surface of the samples. To determine the elemental composition of this film, the method of Augerspectrometry was used. It was found that on the surface of the film there are no elements such as chromium, nickel and manganese, which indicates their complete release into the solution during metal deactivation. The iron content on the film surface is 0.44% at., I.e. the iron yield during deactivation exceeds 99.995% (according to the calculation of the material balance of the dissolution of the metal during its deactivation). The yield of silicon is more than 99.3%. Carbon, copper and nitrogen during decontamination almost completely remain in the resulting film. Oxygen is adsorbed by the film in quantities much greater than that required for the oxidation of the remaining iron in the film (30–40 times higher than stoichiometry). In the depth of the film, chromium and nickel are clearly defined, and their relative content is higher than in the base metal, oxygen is much less than on the surface and its amount approximately corresponds to the stoichiometry of Fe 3 O 4 . The main elements of the film are carbon and oxygen (85 - 95% at.). In addition, a sufficiently large amount of copper (up to 0.5% at.) Was found in the film in comparison with the base metal. In our opinion, the main reason for the formation of films on the surface of steel during deactivation is the electrochemical deposition of copper on it. During steel pickling in the surface layer of a disinfecting solution, the concentration of metal cations that make up the steel (including copper) significantly increases. As a result of this, along with the hydrogen ion, the Cu 2+ ion also becomes potential- forming , which begins to discharge (Cu 2+ + 2e - = Cu 0 ) on the steel microcathodes (carbon) and blocks the release of carbon from the metal into the solution. This film sufficiently intensively adsorbs atmospheric oxygen, which stabilizes and strengthens it, forming a new, more thermodynamically stable structure. The problem solved by the invention is to prevent the formation on the surface of a deactivated metal of any films capable of absorbing radionuclides. To prevent the formation of these films during metal deactivation, it is necessary to exclude the process of electrochemical deposition of copper on its surface. The presence of phosphate ions in the disinfectant solves this problem, while not only the formation of films of various compositions on the surface of the deactivated metal is prevented, but also the possibility of occurrence of local types of corrosion. It is well known that phosphate ion is a corrosion inhibitor by the mechanism of formation of protective films on metals (phosphates of almost all metals are insoluble in water). A known method of corrosion protection of steel by phosphating [5]. When phosphating, the surface of the treated steel is protected by a sufficiently thick, strong layer of iron and manganese phosphates. For the proposed method, the mechanism of action of phosphate ions is different. Phosphate ions are adsorbed on the anode surfaces of the metal (by the mechanism of specific sorption) and prevent the deposition of copper and radionuclides on them from the disinfecting solution, which makes it impossible for local types of corrosion and reverse sorption of radionuclides to occur on the surface of the deactivated metal. In this case, the migration of BF 4 - and H + ions to the surface of the deactivated metal in the range of optimal values of the process parameters decreases slightly.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что поверхностно-загрязненную сталь обрабатывают при температуре 20-90oC водным раствором, содержащим смесь плавиковой, борной и ортофосфорной кислот. В процессе дезактивации проводят корректировку химического состава дезактивирующего раствора добавлением в него концентрированных водных растворов плавиковой и/или тетрафторборной кислот и ортофосфорной кислоты, поддерживая концентрацию плавиковой кислоты в смеси 1-25 моль/л при молярном соотношении плавиковой кислоты к ортофосфорной 20-100 моль/моль. Наличие в дезрастворе оптимального химического состава ортофосфорной кислоты позволяет проводить процесс даже при нормальной температуре.The essence of the proposed method lies in the fact that surface-contaminated steel is treated at a temperature of 20-90 o C with an aqueous solution containing a mixture of hydrofluoric, boric and phosphoric acids. In the process of decontamination, the chemical composition of the decontamination solution is adjusted by adding concentrated aqueous solutions of hydrofluoric and / or tetrafluoroboric acid and phosphoric acid to it, maintaining the concentration of hydrofluoric acid in a mixture of 1-25 mol / l at a molar ratio of hydrofluoric acid to orthophosphoric 20-100 mol / mol . The presence in the disinfectant of the optimal chemical composition of phosphoric acid allows the process to be carried out even at normal temperature.

Пример. Example.

Дезактивация различных сталей проводится на натурных образцах металла с промплощадки Чернобыльской АЭС (активность обусловлена изотопам Cs-137 > 96%, удельная активность металла 10-20 Бк/см2, температура 25 - 95oC) и на модельных образцах, загрязненность которых соответствовала натурным. Удельная активность дезраствора 1•10-5 Ки/л по Cs-137. В таблице представлены результаты экспериментов по дезактивации образцов из углеродистой и нержавеющей стали в присутствии ортофосфорной кислоты и без нее.Decontamination of various steels is carried out on full-scale metal samples from the industrial site of the Chernobyl nuclear power plant (activity is due to Cs-137 isotopes> 96%, specific metal activity 10-20 Bq / cm 2 , temperature 25 - 95 o C) and on model samples, the contamination of which corresponded to full-scale . The specific activity of the disinfectant is 1 • 10 -5 Ci / L according to Cs-137. The table shows the results of experiments on the decontamination of carbon and stainless steel samples in the presence and without phosphoric acid.

Как видно из данных, представленных в таблице, наличие осадка на поверхности дезактивированного металла значительно уменьшает коэффициент дезактивации, а остаточная активность металла в этом случае всегда выше 0,37 Бк/см2 (уровень загрязнения поверхности металла, при котором он может быть использован в народном хозяйстве без ограничений). При отсутствии в дезрастворе ортофосфорной кислоты на поверхности дезактивируемого металла образуются не содержащие фтора пленки даже при величине соотношения плавиковой кислоты к борной ниже 2. Добавление в дезраствор ортофосфорной кислоты предотвращает процесс образования пленок при условии поддержания величин соотношения плавиковой кислоты к борной ниже 4,0 (стехиометрия образования тетрафторборной кислоты), а плавиковой к ортофосфорной в диапазоне 20-100. При величине соотношения плавиковой кислоты к ортофосфорной ниже 20 на поверхности дезактивируемой стали образуются пленки, содержащие фосфат железа, а выше 100 - начинает протекать процесс электрохимического осаждения меди. При величине соотношения плавиковой кислоты к борной выше 4 на поверхности стали образуются фторсодержащие пленки при любой концентрации ортофосфорной кислоты. Нижний предел величины соотношения плавиковой кислоты к борной (2,0) определяется резким замедлением протекания процесса дезактивации.As can be seen from the data presented in the table, the presence of a precipitate on the surface of a deactivated metal significantly reduces the deactivation coefficient, and the residual activity of the metal in this case is always higher than 0.37 Bq / cm 2 (the level of contamination of the metal surface at which it can be used in farm without restrictions). If there is no phosphoric acid in the disinfectant, fluorine-free films are formed on the surface of the deactivated metal even when the ratio of hydrofluoric acid to boric acid is lower than 2. Adding phosphoric acid to the disinfectant prevents the formation of films, provided that the ratio of hydrofluoric acid to boric is lower than 4.0 (stoichiometry formation of tetrafluoroboric acid), and hydrofluoric to phosphoric in the range of 20-100. When the ratio of hydrofluoric acid to phosphoric acid is below 20, films containing iron phosphate form on the surface of the deactivated steel, and above 100, the process of electrochemical deposition of copper begins to occur. When the ratio of hydrofluoric acid to boric acid is higher than 4, fluorine-containing films are formed on the surface of the steel at any concentration of phosphoric acid. The lower limit of the ratio of hydrofluoric acid to boric acid (2.0) is determined by a sharp deceleration of the deactivation process.

Для определения эффективности дезактивации поверхностей, загрязненных различными радионуклидами, были проведены исследования на модельных образцах из нержавеющей стали, загрязненных следующими изотопами: Cs-137, Sr-90, Co-60, Fe-59. Дезактивация образцов дезрастворами различной концентрации, содержащими ортофосфорную кислоту, показала, что коэффициент дезактивации стали в этих растворах практически не зависит от изотопного состава поверхностных загрязнений и составляет величину 60 - 90. Эксперименты по регенерации отработанного дезактивирующего раствора, содержащего ортофосфорную кислоту, методами электродиализа и осаждения катионов железа щавелевой кислотой показали их достаточно высокую эффективность, которая практически не зависит от величины молярного соотношения плавиковой, борной и ортофосфорной кислот в оптимальном диапазоне их концентраций. Электродиализ отработанного дезраствора (удельная активность - 1•10-5 Ки/л по Cs-137) проводился в двухкамерной ячейке с катионитовой мембраной в динамических условиях по разомкнутой схеме: регенерируемый раствор подавался в анодную камеру и отбирался из нее фракциями по 50 мл, а через катодную камеру циркулировал раствор тетрафторборной кислоты с pH = 2-3. Регенерация отработанного дезактивирующего раствора методом осаждения катионов железа щавелевой кислотой возможна только при концентрации железа в растворе не менее 10 г/л, при этом полнота соосаждения Cs-137 не превышает 5%, a Sr-90, Со-60 и Fe-59 - 50%. В процессе дезактивации сталей постоянно меняется химический состав дезраствора оптимального состава (изменяется его "качество"), кроме того, в результате водных промывок дезактивированного металла образуются кислые промводы, которые возвращаются обратно в процесс. В связи с этим при проведении процесса необходимо проводить корректировку дезраствора по мере необходимости добавлением в него концентрированных растворов плавиковой или тетрафторборной и ортофосфорной кислот.To determine the effectiveness of decontamination of surfaces contaminated with various radionuclides, studies were conducted on stainless steel model samples contaminated with the following isotopes: Cs-137, Sr-90, Co-60, Fe-59. Decontamination of samples with disinfectants of various concentrations containing orthophosphoric acid showed that the steel deactivation coefficient in these solutions is practically independent of the isotopic composition of surface contaminants and amounts to 60–90. Experiments on the regeneration of a spent deactivating solution containing orthophosphoric acid by electrodialysis and precipitation of cations iron with oxalic acid showed their rather high efficiency, which is practically independent of the molar co elations hydrofluoric, boric, and phosphoric acids in the optimum range of concentrations. The electrodialysis of the spent disinfectant (specific activity - 1 • 10 -5 Ci / L according to Cs-137) was carried out in a two-chamber cell with a cation exchange membrane under dynamic conditions according to an open circuit: the regenerated solution was supplied to the anode chamber and was taken from it in 50 ml fractions, and A solution of tetrafluoroboric acid with pH = 2-3 was circulated through the cathode chamber. Regeneration of the spent decontamination solution by precipitation of iron cations with oxalic acid is possible only at an iron concentration in the solution of at least 10 g / l, while the completeness of coprecipitation of Cs-137 does not exceed 5%, while Sr-90, Co-60 and Fe-59 are 50 % In the process of steel decontamination, the chemical composition of the optimal solution disinfectant is constantly changing (its “quality” is changing), in addition, as a result of water washes of the deactivated metal, acidic wastes are formed, which return to the process. In this regard, during the process, it is necessary to adjust the disinfectant as necessary by adding concentrated solutions of hydrofluoric or tetrafluoroboric and phosphoric acid to it.

Преимущества данного способа по сравнению с ближайшим аналогом: возможность дезактивации различных металлов и сплавов с широким спектром радиоактивных загрязнений с использованием одной и той же рецептуры дезраствора на одном и том же оборудовании; экологическая безопасность процесса обеспечена замкнутым циклом; минимальный объем РАО (примерно 300 г отходов на 1 тонну дезактивируемого металла); минимальные затраты на расходуемые реагенты (только на коррекцию раствора); возможность глубокой дезактивации металлов (< 0,37 Бк/см2), после которой металл может использоваться в народном хозяйстве без ограничений.The advantages of this method compared with the closest analogue: the ability to deactivate various metals and alloys with a wide range of radioactive contaminants using the same disinfectant formulation on the same equipment; environmental safety of the process is ensured by a closed cycle; minimum amount of radioactive waste (approximately 300 g of waste per 1 ton of decontaminated metal); minimum costs for reagents consumed (only for correction of the solution); the possibility of deep metal decontamination (<0.37 Bq / cm 2 ), after which the metal can be used in the national economy without restrictions.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. "Kernenergie", 11th year, 1968, page 285.
LIST OF REFERENCES
1. "Kernenergie", 11th year, 1968, page 285.

2. Патент USA N 3873362. 2. USA Patent No. 3873362.

3. Патент USA N 4828759. 3. USA patent No. 4828759.

4. Патент РФ N 2078387, БИ N 12, 1997 г. - ближайший аналог. 4. RF patent N 2078387, BI N 12, 1997 - the closest analogue.

5. Некрасов Б.В. Основы общей химии, т.3. - М.: Химия, 1970, стр. 138. 5. Nekrasov B.V. Fundamentals of General Chemistry, v.3. - M.: Chemistry, 1970, p. 138.

Claims (3)

1. Способ дезактивации поверхностно-загрязненных металлов обработкой фторсодержащим водным раствором на основе плавиковой и борной кислот при молярном соотношении между ними выше 2, отличающийся тем, что в раствор дополнительно вводят ортофосфорную кислоту при молярном соотношении плавиковой и ортофосфорной кислот 20 - 100 моль/моль, при концентрации плавиковой кислоты в растворе 1 - 25 моль/л. 1. The method of decontamination of surface-contaminated metals by treatment with a fluorine-containing aqueous solution based on hydrofluoric and boric acids with a molar ratio between them higher than 2, characterized in that orthophosphoric acid is additionally introduced into the solution at a molar ratio of hydrofluoric and phosphoric acids of 20-100 mol / mol, at a concentration of hydrofluoric acid in a solution of 1 - 25 mol / L. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе дезактивации проводят корректировку химического состава дезактивирующего раствора добавлением в него концентрированных растворов плавиковой и/или тетрафторборной и ортофосфорной кислот. 2. The method according to claim 1, characterized in that during the decontamination process, the chemical composition of the decontamination solution is adjusted by adding concentrated solutions of hydrofluoric and / or tetrafluoroboric and orthophosphoric acids to it. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дезактивацию проводят при температуре 20 - 90oC.3. The method according to claim 1, characterized in that the decontamination is carried out at a temperature of 20 - 90 o C.
RU98115698A 1998-08-12 1998-08-12 Method for decontaminating contaminated steel surfaces RU2147780C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115698A RU2147780C1 (en) 1998-08-12 1998-08-12 Method for decontaminating contaminated steel surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115698A RU2147780C1 (en) 1998-08-12 1998-08-12 Method for decontaminating contaminated steel surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2147780C1 true RU2147780C1 (en) 2000-04-20

Family

ID=20209676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98115698A RU2147780C1 (en) 1998-08-12 1998-08-12 Method for decontaminating contaminated steel surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2147780C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189653C1 (en) * 2001-05-14 2002-09-20 Гаврилов Сергей Дмитриевич Method for handling limited-use metal wastes
RU2340967C1 (en) * 2007-04-09 2008-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment
GB2524866A (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Sumitomo Corp A data management method for processing metals contaminated with radioactive materials
GB2529002A (en) * 2014-03-31 2016-02-10 Sumitomo Corp A method for processing metals contaminated with radioactive materials
RU2752240C1 (en) * 2021-01-14 2021-07-23 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Method for radioactive waste deactivation
RU2847785C1 (en) * 2025-02-15 2025-10-15 Ооо "Старт" Method for deactivating the surfaces of protective equipment and operating rooms

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2064852A (en) * 1979-12-10 1981-06-17 Ca Atomic Energy Ltd Decontaminating reagents for radioactive systems
US4828759A (en) * 1985-05-28 1989-05-09 Jozef Hanulik Process for decontaminating radioactivity contaminated metallic materials
RU2035075C1 (en) * 1993-03-18 1995-05-10 Анатолий Александрович Гнездилов Method of radioactive decontamination of surfaces
RU2078387C1 (en) * 1995-07-12 1997-04-27 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина Surface-contaminated metals deactivating method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2064852A (en) * 1979-12-10 1981-06-17 Ca Atomic Energy Ltd Decontaminating reagents for radioactive systems
US4828759A (en) * 1985-05-28 1989-05-09 Jozef Hanulik Process for decontaminating radioactivity contaminated metallic materials
US5008044A (en) * 1985-05-28 1991-04-16 Recytec Sa Process for decontaminating radioactively contaminated metal or cement-containing materials
RU2035075C1 (en) * 1993-03-18 1995-05-10 Анатолий Александрович Гнездилов Method of radioactive decontamination of surfaces
RU2078387C1 (en) * 1995-07-12 1997-04-27 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина Surface-contaminated metals deactivating method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189653C1 (en) * 2001-05-14 2002-09-20 Гаврилов Сергей Дмитриевич Method for handling limited-use metal wastes
RU2340967C1 (en) * 2007-04-09 2008-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Method of chemical decontamination of nuclear power plant equipment
GB2524866A (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Sumitomo Corp A data management method for processing metals contaminated with radioactive materials
GB2529002A (en) * 2014-03-31 2016-02-10 Sumitomo Corp A method for processing metals contaminated with radioactive materials
RU2752240C1 (en) * 2021-01-14 2021-07-23 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Method for radioactive waste deactivation
RU2847785C1 (en) * 2025-02-15 2025-10-15 Ооо "Старт" Method for deactivating the surfaces of protective equipment and operating rooms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0071336B1 (en) Process for the chemical dissolution of oxide deposits
KR100566725B1 (en) Chemical decontamination method
EP0046029B1 (en) An application technique for the descaling of surfaces
KR970011260B1 (en) Process for the decontamination of surfaces
CA2749642A1 (en) Method for decontaminating radioactively contaminated surfaces
US20060217584A1 (en) Foam and gel methods for the decontamination of metallic surfaces
EP0032416B2 (en) Descaling process
CA2054236A1 (en) Method for dissolving radioactively contaminated surfaces from metal articles
US4657596A (en) Ceric acid decontamination of nuclear reactors
RU2147780C1 (en) Method for decontaminating contaminated steel surfaces
RU2078387C1 (en) Surface-contaminated metals deactivating method
US5386078A (en) Process for decontaminating radioactive metal surfaces
CA2236146C (en) Method for decontamination of nuclear plant components
KR101182925B1 (en) Method for decontaminating surfaces, which have been contaminated with alpha emitters, of nuclear plants
US4880559A (en) Ceric acid decontamination of nuclear reactors
WO1997017146A9 (en) Method for decontamination of nuclear plant components
US4839100A (en) Decontamination of surfaces
US3033795A (en) Compositions and process for removal of radioactive contaminants
KR100637950B1 (en) Decontamination method of article surface
CN112176393B (en) Electrochemical decontamination electrolyte and preparation method and application thereof
RU2059313C1 (en) Method of decontamination of equipment of water-cooled nuclear reactors
DE2333516C3 (en) Decontaminants for metallic surfaces and methods of decontamination using the same
CN116574569B (en) Radionuclide composite detergent and use method and application thereof
RU1783585C (en) Radioactive decontamination of stainless steel
KR102278944B1 (en) Etching composition for metal decontamination and method of metal decontamination using the same

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160813