RU2250521C2 - Method for decontaminating liquid radioactive wastes - Google Patents
Method for decontaminating liquid radioactive wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250521C2 RU2250521C2 RU2003112041/06A RU2003112041A RU2250521C2 RU 2250521 C2 RU2250521 C2 RU 2250521C2 RU 2003112041/06 A RU2003112041/06 A RU 2003112041/06A RU 2003112041 A RU2003112041 A RU 2003112041A RU 2250521 C2 RU2250521 C2 RU 2250521C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- oxalic acid
- permanganate
- ferrocyanide
- nickel ferrocyanide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 8
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 235000001018 Hibiscus sabdariffa Nutrition 0.000 claims 1
- 235000005291 Rumex acetosa Nutrition 0.000 claims 1
- 240000007001 Rumex acetosella Species 0.000 claims 1
- 235000003513 sheep sorrel Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 239000003247 radioactive fallout Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 description 3
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLYYANNQIHKJMU-UHFFFAOYSA-N manganese(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[Mn++].[Ni++] BLYYANNQIHKJMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), содержащих перманганат калия и щавелевую кислоту.The invention relates to the field of purification of liquid radioactive waste (LRW) containing potassium permanganate and oxalic acid.
Для дезактивации оборудования ядерных энергетических установок применяется “двухванный” метод, при котором обработка ведётся последовательно щелочным раствором перманганата и раствором щавелевой кислоты /1/.To deactivate the equipment of nuclear power plants, the “two-bath” method is used, in which the treatment is carried out sequentially with an alkaline solution of permanganate and a solution of oxalic acid / 1 /.
Известен способ очистки ЖРО путем восстановления в них перманганата щавелевой кислотой при создании кислой среды с последующей нейтрализацией для образования двуокиси марганца, введение ферроцианида никеля и отделение образующихся осадка с сорбированными на нем радионуклидами для последующего отверждения /2/. Данный способ по своей сущности и достигаемому эффекту является наиболее близким к заявляемому и выбран в качестве прототипа.A known method of purification of LRW by restoring permanganate in them with oxalic acid to create an acidic medium with subsequent neutralization to form manganese dioxide, introducing nickel ferrocyanide and separating the precipitate formed with radionuclides sorbed on it for subsequent curing / 2 /. This method in its essence and the achieved effect is the closest to the claimed and selected as a prototype.
Ферроцианид никеля, получаемый при смешении растворов ферроцианида калия и солей никеля (при массовом соотношении ферроцианида и никеля около 1:1), является наилучшим сорбентом для радиоцезия, причем наибольшая сорбционная активность у свежеприготовленного ферроцианида никеля. При совместном использовании двуокиси марганца и ферроцианида никеля повышается очистка не только от радиоцезия, но и от остальной смеси радионуклеидов, однако при этом требуется их введение в щелочной среде (рН 10-11).При последующем отвержении отделяемого осадка двуокиси марганца - ферроцианида никеля выщелачиваемость радионуклеидов из цементных блоков снижается более чем в 10 раз.Nickel ferrocyanide obtained by mixing solutions of potassium ferrocyanide and nickel salts (with a mass ratio of ferrocyanide and nickel of about 1: 1) is the best sorbent for radiocaesium, with the highest sorption activity of freshly prepared nickel ferrocyanide. The combined use of manganese dioxide and nickel ferrocyanide increases the purification not only of cesium, but also of the rest of the mixture of radionuclides, however, this requires their introduction in an alkaline medium (pH 10-11) .When the precipitate is separated, the manganese dioxide precipitate - nickel ferrocyanide - leaching of radionuclides of cement blocks is reduced by more than 10 times.
Недостатком данного способа является сравнительно большой объем получаемых радиоактивных осадков, что удорожает их отверждение и захоронение.The disadvantage of this method is the relatively large volume of radioactive fallout, which increases the cost of their curing and disposal.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в том, чтобы уменьшить объем подлежащих отверждению и захоронению радиоактивных осадков без снижения коэффициентов очистки ЖРО от радионуклидов.The problem solved by this invention is to reduce the volume of radioactive fallout to be cured and buried without reducing the coefficient of LRW purification from radionuclides.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе очистки ЖРО, содержащих перманганат калия и щавелевую кислоту, включающем смешение перманганатных и щавелевокислых растворов, восстановление перманганата калия в щавелевой среде с образованием двуокиси марганца при нейтрализации усредненного раствора, введениеферроцианида никеля и отделение образовавшегося осадка с сорбированными на нем радионуклидами для его последующего отверждения цементированием, после смещения перманганатных и щавелевых растворов проводят корректировку усредненного раствора до рН 10-11, а ферроцианид никеля предварительно высушивают при 100-200°С, измельчают и вводят в обрабатываемый раствор в порошкообразном виде.The essence of the invention lies in the fact that in the method of purification of LRW containing potassium permanganate and oxalic acid, comprising mixing permanganate and oxalic acid solutions, reducing potassium permanganate in an oxalic medium with the formation of manganese dioxide during neutralization of the averaged solution, introducing nickel ferrocyanide and separating the precipitate formed it with radionuclides for its subsequent curing by cementing, after the displacement of permanganate and oxalic solutions, an adjustment is made the averaged solution to a pH of 10-11, and nickel ferrocyanide is pre-dried at 100-200 ° C, crushed and introduced into the treated solution in powder form.
Сушка приготовленного ферроцианида никеля в интервале температур 100-200°С обусловлена тем, что при температуре менее 100°С не удаляется полностью гидратированная вода, а при температуре более 200°С начинается разложение ферроцианида никеля.The drying of the prepared nickel ferrocyanide in the temperature range of 100-200 ° C is due to the fact that completely hydrated water is not removed at a temperature of less than 100 ° C, and decomposition of nickel ferrocyanide begins at a temperature of more than 200 ° C.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Ферроцианид никеля, приготовленный смешением растворов ферроцианида калия и солей никеля, выделяют из раствора, высушивают при температуре 100-200°С и измельчают. Измельченный ферроцианид никеля вводят в смесь перманганатного и щавелевокислого растворов после восстановления перманганата калия в щавелевокислой среде и образования двуокиси марганца при корректировке рН до 10-11. Радионуклиды из раствора соосаждаются с осадком двуокиси марганца - ферроцианида никеля, который отделяют и направляют на отверждение, например, цементироавнием и последующее захоронение.Nickel ferrocyanide prepared by mixing potassium ferrocyanide solutions and nickel salts is isolated from the solution, dried at a temperature of 100-200 ° C and ground. The crushed nickel ferrocyanide is introduced into the mixture of permanganate and oxalic acid solutions after reduction of potassium permanganate in an oxalic acid medium and formation of manganese dioxide with a pH adjustment of 10-11. Radionuclides from the solution are coprecipitated with a precipitate of manganese dioxide - nickel ferrocyanide, which is separated and sent for curing, for example, by cementing and subsequent disposal.
По сравнению с известным методом очистки ЖРО от радионуклидов на двуокиси марганца и ферроцианиде никеля данный способ обеспечивает сокращение объема радиоактивных осадков, подлежащих захоронению, в 7 раз, что не следует явным образом из уровня техники, т.е. соответствует критерию изобретательского уровня.Compared with the known method for cleaning LRW from radionuclides on manganese dioxide and nickel ferrocyanide, this method reduces the amount of radioactive fallout to be disposed of by 7 times, which does not follow explicitly from the prior art, i.e. meets the criteria of inventive step.
Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.
Пример 1 (прототип). Отработанный дезактивирующий щавелевокислый раствор, содержащий 3,4 г/л H2C2O4, 1,7 г/л Н3РO4, 3,4 г/л Н2О2, нейтрализовали и смешивали в массовом соотношении 3:2 с отработанным дезактивирующим перманганатным раствором, содержащим 3,4 г/л КОН и 0,8 г/л КmnO4. После тщательного перемешивания перманганат калия восстанавливали в щавелевокислой среде (рН<2) усредненного раствора. Приготовили ферроцианид никеля путем смешения растворов ферроцианида калия и нитрата никеля в соотношении 1:1, который вводили в усредненный раствор после его нейтрализации. Образующийся осадок двуокиси марганца - ферроцианида никеля отделяли отстаиванием. Параметры процесса приведены в таблице.Example 1 (prototype). The spent deactivating oxalic acid solution containing 3.4 g / l H 2 C 2 O 4 , 1.7 g / l H 3 PO 4 , 3.4 g / l H 2 O 2 was neutralized and mixed in a weight ratio of 3: 2 with spent deactivating permanganate solution containing 3.4 g / l KOH and 0.8 g / l KmnO 4 . After thorough mixing, potassium permanganate was reduced in an oxalic acid medium (pH <2) of an averaged solution. Nickel ferrocyanide was prepared by mixing solutions of potassium ferrocyanide and nickel nitrate in a ratio of 1: 1, which was introduced into the averaged solution after neutralization. The resulting precipitate of manganese dioxide - nickel ferrocyanide was separated by settling. The process parameters are given in the table.
Пример 2. Отличается от примера 1 тем, что приготовленный ферроцианид никеля высушивали при 150°С и измельчали перед введением в усредненный раствор, предварительно скорректированный до рН 10-11.Example 2. It differs from example 1 in that the prepared nickel ferrocyanide was dried at 150 ° C and ground before introduction into an averaged solution, previously adjusted to pH 10-11.
Характеристика процесса очистки.Table.
Characterization of the cleaning process.
№Example
No.
Из данных, приведенных в таблице, видно, что для достижения одинаковых коэффициентов очистки расход ферроцианида никеля после термообработки возрастает в 5 раз, однако вследствие увеличения объемной сорбционной емкости осадка объем получаемых при переработке дезактивирующих растворов осадков сокращается в 7 раз.From the data given in the table, it is seen that in order to achieve the same cleaning coefficients, the consumption of nickel ferrocyanide after heat treatment increases by 5 times, however, due to an increase in the volumetric sorption capacity of the precipitate, the volume of precipitated decontamination solutions obtained during processing is reduced by 7 times.
Предлагаемый способ может осуществляться с использованием тех же реагентов и на том же оборудовании, что и прототип. Снижение объема радиоактивных осадков сокращает объем отверждаемых и захораниваемых отходов в 7 раз, что имеет важное экологическое значение. Кроме того, быстрое отстаивание осадка в предлагаемом способе позволяет значительно повысить производительность оборудования по отделению радиоактивных осадков.The proposed method can be carried out using the same reagents and on the same equipment as the prototype. A decrease in the volume of radioactive fallout reduces the amount of solidified and landfill waste by 7 times, which is of great environmental importance. In addition, the rapid sedimentation of the sediment in the proposed method can significantly improve the performance of equipment for the separation of radioactive fallout.
Источники информации.Information sources.
1. Богуславский В.Б., Груздев Н.И., Скляров В.П. - В кн.: Радиационная безопасность и защита АЭС. - М., 1977, вып.3., стр.27-34.1. Boguslavsky VB, Gruzdev N.I., Sklyarov V.P. - In the book: Radiation safety and protection of nuclear power plants. - M., 1977, issue 3., Pp. 27-34.
2. Патент Франции №2451617, МПК G 21 F 9/16, опуб. 10.10.1980.2. French patent No. 2451617, IPC G 21 F 9/16, publ. 10/10/1980.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112041/06A RU2250521C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Method for decontaminating liquid radioactive wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112041/06A RU2250521C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Method for decontaminating liquid radioactive wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003112041A RU2003112041A (en) | 2004-11-20 |
| RU2250521C2 true RU2250521C2 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=35635194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003112041/06A RU2250521C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Method for decontaminating liquid radioactive wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2250521C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013139835A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Areva Gmbh | Process for removal of radioactive contamination from wastewater |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2437177C1 (en) * | 2010-11-25 | 2011-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Processing method of low-mineralised liquid radioactive wastes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2451617A1 (en) * | 1979-03-14 | 1980-10-10 | Kraftwerk Union Ag | PROCESS FOR THE TREATMENT OF RADIO-ACTIVE SOLUTIONS |
| US4377508A (en) * | 1980-07-14 | 1983-03-22 | Rothberg Michael R | Process for removal of radioactive materials from aqueous solutions |
| RU2131627C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-06-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovery of waste water containing alkali metal permanganates |
| RU2197027C2 (en) * | 2000-07-04 | 2003-01-20 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering waste water containing permanganates of alkali metals |
-
2003
- 2003-04-25 RU RU2003112041/06A patent/RU2250521C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2451617A1 (en) * | 1979-03-14 | 1980-10-10 | Kraftwerk Union Ag | PROCESS FOR THE TREATMENT OF RADIO-ACTIVE SOLUTIONS |
| US4377508A (en) * | 1980-07-14 | 1983-03-22 | Rothberg Michael R | Process for removal of radioactive materials from aqueous solutions |
| RU2131627C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-06-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovery of waste water containing alkali metal permanganates |
| RU2197027C2 (en) * | 2000-07-04 | 2003-01-20 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering waste water containing permanganates of alkali metals |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЗНЕЦОВ Ю.В. и др. «Основы дезактивации воды», Москва, Атомиздат, 1968, гл.3. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013139835A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Areva Gmbh | Process for removal of radioactive contamination from wastewater |
| CN104379510A (en) * | 2012-03-20 | 2015-02-25 | 阿海珐有限公司 | Method for removing radioactive contamination from wastewater |
| US9527756B2 (en) | 2012-03-20 | 2016-12-27 | Areva Gmbh | Process for removal of radioactive contamination from wastewater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102626607A (en) | Preparation method and application of residual activated sludge adsorbent | |
| RU2115180C1 (en) | Adsorption technique using tannic acid | |
| CN106971767B (en) | A kind of processing method and processing device of high temperature gas cooled reactor fuel element production waste water | |
| RU2250521C2 (en) | Method for decontaminating liquid radioactive wastes | |
| JP2012247405A (en) | Manufacturing method of radioactive substance treatment agent, radioactive substance treatment agent, processing method and processing apparatus using radioactive substance treatment agent | |
| KR101334861B1 (en) | Method for manufacturing porous pellet type water treatment agent | |
| CN114749143B (en) | Preparation method and application of synchronous denitrification and dephosphorization adsorbent material based on natural clinoptilolite | |
| TWI782469B (en) | High-concentration boron-containing wastewater treatment method | |
| RU2226726C2 (en) | Method for recovering liquid radioactive wastes of nuclear power plant | |
| RU2053960C1 (en) | Radioactive liquid wastes treatment method | |
| RU2552845C2 (en) | Method for nitrate-containing liquid radioactive waste processing | |
| RU2021009C1 (en) | Method for producing composite sorbents and composite sorbent | |
| KR100201179B1 (en) | Process for valorizing a liquid acid effluent containing heavy metals | |
| KR100732230B1 (en) | Wastewater treatment agent for phosphorus removal and preparation method thereof | |
| RU2369929C1 (en) | Method of purifying liquid radioactive wastes from caesium radionuclides | |
| CN115925070A (en) | A compound agent for removing fluoride ions in water and its preparation method | |
| KR20140128717A (en) | Waste water treatment agent for phosphorus removal andpreparation method thereof | |
| CN112495340A (en) | Preparation method of modified clinoptilolite and water body purifying agent | |
| RU2024435C1 (en) | Method of treatment of liquids with wastes of nuclear fuel materials, foe example, uranium or thorium, or containing iron ions | |
| RU2195726C2 (en) | Method for neutralizing slightly mineralized low-activity wastes in field conditions | |
| Nasiebanda | Water defluoridation by adsorption using aluminium modified chicken feathers | |
| JPS6131999A (en) | Volume-reducing solidifying treating process of radioactive waste liquor | |
| JPS5522379A (en) | Manufacture of pure water | |
| JP5973932B2 (en) | Processing method and processing plant for garbage and sewage sludge incineration ash | |
| RU2069394C1 (en) | Method of operational oils purification from radioactive impurities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050426 |