RU2331128C1 - Method of radioactive nuclide decontamination of soils - Google Patents
Method of radioactive nuclide decontamination of soils Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331128C1 RU2331128C1 RU2006142925/06A RU2006142925A RU2331128C1 RU 2331128 C1 RU2331128 C1 RU 2331128C1 RU 2006142925/06 A RU2006142925/06 A RU 2006142925/06A RU 2006142925 A RU2006142925 A RU 2006142925A RU 2331128 C1 RU2331128 C1 RU 2331128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- radionuclides
- contaminated
- decontamination
- soil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к дезактивации грунтов, почв и техногенных объектов, и может быть использовано при их очистке от радионуклидов цезия, стронция, кобальта и др.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to the decontamination of soils, soils and industrial objects, and can be used to clean them from radionuclides of cesium, strontium, cobalt, etc.
Эксплуатация радиационно-опасных объектов может приводить к загрязнению радионуклидами участков территорий, в том числе и в черте больших городов. Такие загрязнения представляют чрезвычайно высокую опасность для окружающей среды и здоровья населения. При дезактивации природных объектов в виде почв и грунтов возникает проблема их эффективной очистки до санитарных норм от радионуклидов, преимущественно цезия, стронция и кобальта, и сокращения продолжительности очистки. Используемые при дезактивации химические реагенты, как правило, являются источником вторичного загрязнения грунтов, что требует их дополнительной очистки. Самостоятельной проблемой является обеспечение надежного связывания выделенных радионуклидов при их захоронении.The operation of radiation-hazardous facilities can lead to contamination of parts of territories with radionuclides, including those in large cities. Such pollution poses an extremely high risk to the environment and public health. When deactivating natural objects in the form of soils and soils, the problem arises of their effective cleaning to sanitary standards of radionuclides, mainly cesium, strontium and cobalt, and shortening the cleaning time. Chemical reagents used during decontamination are usually a source of secondary soil contamination, which requires additional purification. An independent problem is ensuring reliable binding of the isolated radionuclides during their burial.
Известен способ очистки грунтов и почв от радионуклидов, преимущественно урана и соединений актиноидов (см. патент РФ №2256497, МПК7 B01J 20/20, 20/30; G21F 9/28, 2005), согласно которому осуществляют десорбцию радионуклидов дезактивирующим раствором, содержащим фульвокислоты с переводом радионуклидов в жидкую фазу. Затем загрязненный дезактивирующий раствор пропускают через пористый углеродный сорбент с извлечением радионуклидов в твердую фазу, а отработанный сорбент подвергают цементированию и захоронению. Используемые в способе дезактивирующий раствор и органический сорбент получают в результате щелочной обработки торфа.A known method of cleaning soils and soils from radionuclides, mainly uranium and actinide compounds (see RF patent No. 2256497, IPC 7 B01J 20/20, 20/30; G21F 9/28, 2005), according to which radionuclides are desorbed with a decontamination solution containing fulvic acids with the transfer of radionuclides into the liquid phase. Then, the contaminated deactivating solution is passed through a porous carbon sorbent with the extraction of radionuclides in the solid phase, and the spent sorbent is subjected to cementation and burial. The decontamination solution and the organic sorbent used in the process are obtained by alkaline treatment of peat.
Данный способ позволяет производить очистку грунтов и почв от радионуклидов урана и тория, при этом степень очистки невысока (80-87%). При очистке грунтов и почв от других радионуклидов, например цезия и стронция, степень очистки будет еще ниже за счет меньшей их склонности к хелатообразованию по сравнению с ураном, торием и прочими элементами семейства актиноидов. Поглощение радионуклидов из дезактивирующего раствора органическим сорбентом, получаемым при переработке торфа, не обеспечивает надежного связывания радионуклидов в твердой фазе в силу ее недостаточной устойчивости. Кроме того, для осуществления процесса дезактивации необходим источник в виде торфа для получения раствора, содержащего фульвокислоты. Использование торфа в местах дезактивации загрязненных территорий является проблематичным, а доставка больших объемов растворов фульвокислот к месту их использования - экономически не оправданной.This method allows the cleaning of soils and soils from radionuclides of uranium and thorium, while the degree of purification is low (80-87%). When cleaning soils and soils from other radionuclides, such as cesium and strontium, the degree of purification will be even lower due to their lower propensity for chelation compared with uranium, thorium and other elements of the actinoid family. The absorption of radionuclides from a deactivating solution by an organic sorbent obtained from peat processing does not provide reliable binding of radionuclides in the solid phase due to its insufficient stability. In addition, for the implementation of the decontamination process, a source in the form of peat is required to obtain a solution containing fulvic acids. The use of peat in places of decontamination of contaminated territories is problematic, and the delivery of large volumes of fulvic acid solutions to the place of their use is not economically justified.
Известен также способ очистки грунтов от радионуклидов, преимущественно цезия (см. патент РФ №2274915, МПК G21F 9/28 (2006.01), 2006), согласно которому обработку грунтов осуществляют дезактивирующим водным раствором, содержащим смесь серной и фосфорной кислот в соотношений их молярных концентраций 1:1-3, при этом концентрация фосфорной кислоты составляет 0,5-2 моль/л. Обработку грунтов ведут при температуре 50-100°С с отделением загрязненного дезактивирующего раствора от очищенного грунта. Степень очистки грунта от радионуклидов цезия составляет 75%, продолжительность обработки дезактивирующим раствором - 1 сутки. Затем из загрязненного дезактивирующего раствора извлекают радионуклиды цезия путем подачи в него ферроцианида щелочного металла или аммония до концентрации 6·10-4÷7·10-2 моль/л с образованием осадка, содержащего радионуклиды цезия, который направляют на захоронение. В очищенный дезактивирующий раствор добавляют серную и фосфорную кислоты до рабочих концентраций и смешивают его с новой партией загрязненного грунта.There is also a method of cleaning soils from radionuclides, mainly cesium (see RF patent No. 2274915, IPC G21F 9/28 (2006.01), 2006), according to which the soil is treated with a deactivating aqueous solution containing a mixture of sulfuric and phosphoric acids in the ratio of their molar concentrations 1: 1-3, while the concentration of phosphoric acid is 0.5-2 mol / L. Soil treatment is carried out at a temperature of 50-100 ° C with the separation of the contaminated decontamination solution from the cleaned soil. The degree of soil purification from cesium radionuclides is 75%, the duration of treatment with a decontamination solution is 1 day. Then, cesium radionuclides are extracted from the contaminated deactivating solution by feeding alkali metal or ammonium ferrocyanide to a concentration of 6 · 10 -4 ÷ 7 · 10 -2 mol / l with the formation of a precipitate containing cesium radionuclides, which is sent for burial. Sulfuric and phosphoric acids are added to the purified decontamination solution to working concentrations and mixed with a new batch of contaminated soil.
Известный способ характеризуется относительно невысокой (75%) степенью очистки от радионуклидов цезия, а очистка от других радионуклидов, например стронция, затруднена в связи с образованием малорастворимого соединения сульфата стронция. К недостаткам известного способа можно также отнести сравнительно невысокую (до 75% в сутки) скорость десорбции радионуклидов в дезактивирующий кислый раствор. Использование при обработке загрязненного грунта растворов серной и фосфорной кислот высокой концентрации приводит к загрязнению грунтов сульфат- и фосфат-ионами, содержание которых жестко регламентировано, а введение в загрязненный дезактивирующий раствор в качестве осадителя ферроцианида щелочного металла или аммония не позволяет выделить из раствора радионуклиды стронция и кобальта в связи с селективным действием ферроцианида в отношении катионов цезия. Применение ферроцианида требует корректировки его количества в зависимости от состава грунта. При пониженном содержании ферроцианида имеет место неполнота извлечения радионуклидов цезия, а при его избытке часть ферроцианида остается в оборотном растворе и взаимодействует с очищаемым грунтом с образованием нерастворимых соединений, включающих в себя радионуклиды цезия. Кроме того, повышенная температура обработки грунтов (50-100°С) ведет к дополнительным энергозатратам.The known method is characterized by a relatively low (75%) degree of purification from cesium radionuclides, and purification from other radionuclides, for example strontium, is difficult due to the formation of a sparingly soluble compound of strontium sulfate. The disadvantages of this method can also include a relatively low (up to 75% per day) rate of desorption of radionuclides in a deactivating acidic solution. The use of highly concentrated solutions of sulfuric and phosphoric acids in the treatment of contaminated soil leads to soil contamination with sulfate and phosphate ions, the contents of which are strictly regulated, and the introduction of alkali metal or ammonium ferrocyanide into the contaminated decontamination solution does not allow strontium radionuclides and cobalt in connection with the selective action of ferrocyanide in relation to cesium cations. The use of ferrocyanide requires adjustment of its quantity depending on the composition of the soil. With a reduced ferrocyanide content, the extraction of cesium radionuclides is incomplete, and with its excess, part of the ferrocyanide remains in the working solution and interacts with the soil being cleaned with the formation of insoluble compounds, including cesium radionuclides. In addition, the increased temperature of soil treatment (50-100 ° C) leads to additional energy consumption.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении высокой степени очистки грунтов от радионуклидов цезия, стронция и кобальта при сокращении продолжительности очистки и снижении вторичного загрязнения грунтов.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in providing a high degree of soil purification from radionuclides of cesium, strontium and cobalt while reducing the cleaning time and reducing secondary soil pollution.
Технический результат достигается тем, что в способе очистки грунтов от радионуклидов, включающем обработку загрязненного грунта кислотосодержащим дезактивирующим раствором с переводом в него радионуклидов, отделение очищенного грунта от загрязненного дезактивирующего раствора, удаление радионуклидов из раствора с переводом их в твердую фазу, корректировку состава очищенного дезактивирующего раствора и его повторное использование, согласно изобретению используют солянокислый дезактивирующий раствор, содержащий хлорид натрия, а удаление радионуклидов из загрязненного раствора ведут сорбцией с использованием сорбента на основе фосфата титана, при этом перед сорбцией загрязненный раствор частично нейтрализуют.The technical result is achieved in that in a method for cleaning soil from radionuclides, including treating contaminated soil with an acid-containing decontamination solution with transfer of radionuclides into it, separating the purified soil from the contaminated decontamination solution, removing radionuclides from the solution with transferring them to the solid phase, adjusting the composition of the purified decontamination solution and its reuse, according to the invention, a hydrochloric deactivating solution containing sodium chloride is used, and The pressure of radionuclides from a contaminated solution is carried out by sorption with a sorbent based on titanium phosphate, wherein the contaminated solution prior to sorption partially neutralized.
Технический результат достигается также тем, что загрязненный грунт содержит радионуклид, выбранный из группы, содержащей цезий, стронций, кобальт.The technical result is also achieved by the fact that the contaminated soil contains a radionuclide selected from the group consisting of cesium, strontium, cobalt.
Технический результат достигается также и тем, что дезактивирующий раствор содержит 0,3-1 моль/л NaCl и не более 0,1 моль/л HCl.The technical result is also achieved by the fact that the decontamination solution contains 0.3-1 mol / L NaCl and not more than 0.1 mol / L HCl.
Технический результат достигается и тем, что загрязненный раствор нейтрализуют до рН 4-5 натриевой содой или гидроксидом натрия.The technical result is achieved by the fact that the contaminated solution is neutralized to pH 4-5 with sodium soda or sodium hydroxide.
На достижение технического результата направлено то, что сорбент на основе фосфата титана имеет состав TiO(OH)2x(HPO4)1-x·nH2O, где х=0-0,3, n=2-4.The technical result is aimed at the fact that the sorbent based on titanium phosphate has the composition TiO (OH) 2x (HPO 4 ) 1- xnH 2 O, where x = 0-0.3, n = 2-4.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют нижеследующие функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform the following functions and relate to the result as follows.
Использование дезактивирующего раствора, содержащего хлорид-ионы, обеспечивает снижение уровня вторичного загрязнения грунтов по сравнению с растворами, содержащими сульфат- и фосфат-ионы. Введение в солянокислый дезактивирующий раствор хлорида натрия позволяет проводить замещение радионуклидов цезия, стронция, кобальта в загрязненном грунте на катионы водорода и натрия с образованием хорошо растворимых соединений, что обеспечивает более высокую степень очистки грунтов при сокращении продолжительности очистки.The use of a decontamination solution containing chloride ions provides a reduction in the level of secondary soil contamination compared with solutions containing sulfate and phosphate ions. The introduction of sodium chloride into a hydrochloric acid deactivating solution allows the replacement of cesium, strontium, cobalt radionuclides in contaminated soil with hydrogen and sodium cations with the formation of highly soluble compounds, which provides a higher degree of soil purification with a reduced cleaning time.
Удаление радионуклидов из загрязненного дезактивирующего раствора сорбцией обусловлено тем, что сорбционный процесс извлечения радионуклидов является более предпочтительным, поскольку не предусматривает внесения дополнительных реагентов, приводящих к вторичному загрязнению грунтов. Использование сорбента на основе фосфата титана обеспечивает высокую степень очистки в силу того, что он является комплексным поглотителем и сорбирует радионуклиды из высокосолевых водных растворов.The removal of radionuclides from the contaminated decontamination solution by sorption is due to the fact that the sorption process for the extraction of radionuclides is more preferable, since it does not involve the introduction of additional reagents that lead to secondary soil contamination. The use of a sorbent based on titanium phosphate provides a high degree of purification due to the fact that it is a complex absorber and sorb radionuclides from high-salt aqueous solutions.
Частичная нейтрализация загрязненного дезактивирующего раствора перед сорбцией из него радионуклидов позволяет снизить конкуренцию к катионному замещению со стороны ионов водорода и создает условия для поглощения сорбентом радионуклидов цезия, стронция и кобальта при высоких концентрациях ионов натрия.Partial neutralization of a contaminated deactivating solution before sorption of radionuclides from it allows one to reduce competition for cationic substitution from hydrogen ions and creates conditions for sorbent absorption of cesium, strontium and cobalt radionuclides at high concentrations of sodium ions.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в обеспечении высокой степени очистки грунтов от радионуклидов цезия, стронция и кобальта при сокращении продолжительности очистки и снижении вторичного загрязнения грунтов.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in providing a high degree of soil purification from radionuclides of cesium, strontium and cobalt while reducing the cleaning time and reducing secondary soil pollution.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Осуществление очистки загрязненного грунта, содержащего радионуклиды цезия, стронция, кобальта, обусловлено тем, что в результате эксплуатации ядерных энергетических установок образуются изотопы этих элементов, которые составляют основное радиационное загрязнение.The purification of contaminated soil containing radionuclides of cesium, strontium, cobalt is due to the fact that as a result of the operation of nuclear power plants isotopes of these elements are formed, which make up the main radiation pollution.
Выбор содержания хлорида натрия в дезактивирующем растворе в пределах 0,3-1 моль/л обусловлен следующими соображениями. При содержании NaCl менее 0,3 моль/л будет иметь место снижение степени и увеличение продолжительности десорбции радионуклидов из грунтов, а при содержании NaCl более 1 моль/л при незначительном ускорении десорбции дальнейшее извлечение радионуклидов из загрязненного дезактивирующего раствора затрудняется.The choice of the content of sodium chloride in the decontamination solution in the range of 0.3-1 mol / L is due to the following considerations. With a NaCl content of less than 0.3 mol / L, a decrease in the degree and an increase in the duration of desorption of radionuclides from soils will take place, and with a NaCl content of more than 1 mol / L with a slight acceleration of desorption, further extraction of radionuclides from a contaminated decontamination solution is difficult.
Содержание в дезактивирующем растворе соляной кислоты не более 0,1 моль/л диктуется тем, что такая концентрация кислоты в дезактивирующем растворе, с одной стороны, достаточна для эффективного выделения радионуклидов из грунта, а с другой стороны, не приводит к повышенной коррозионной активности растворов реагентов.The content in the deactivating hydrochloric acid solution of not more than 0.1 mol / l is dictated by the fact that such an acid concentration in the decontaminating solution, on the one hand, is sufficient for the efficient release of radionuclides from the soil, and on the other hand, does not lead to increased corrosion activity of the reagent solutions .
Нейтрализация загрязненного раствора перед сорбцией радионуклидов до величины рН 4-5 приводит к увеличению степени сорбции радионуклидов фосфатом титана из загрязненного дезактивирующего раствора и сокращению продолжительности процесса очистки в целом. При рН менее 4 ионы водорода составляют значительную конкуренцию радионуклидам в процессе их сорбции из раствора, а при рН более 5 возможно образование гидроксидных и карбонатных соединений стронция и кобальта, которые малорастворимы при высоких значениях рН, но разрушаются при повышении кислотности среды.The neutralization of the contaminated solution before sorption of radionuclides to a pH of 4-5 leads to an increase in the degree of sorption of radionuclides by titanium phosphate from the contaminated decontamination solution and to reduce the duration of the cleaning process as a whole. At a pH of less than 4, hydrogen ions significantly compete with radionuclides during their sorption from a solution, and at a pH of more than 5, the formation of hydroxide and carbonate compounds of strontium and cobalt is possible, which are poorly soluble at high pH values, but are destroyed with increasing acidity of the medium.
Проведение нейтрализации загрязненного раствора натриевой содой или гидроксидом натрия обеспечивает эффективную сорбцию радионуклидов на фоне менее конкурентноспособных катионов натрия.The neutralization of the contaminated solution with sodium soda or sodium hydroxide provides effective sorption of radionuclides against the background of less competitive sodium cations.
В качестве соединения фосфата титана может быть использовано соединение состава TiO(OH)2x(HPO4)1-x·nH2O, где х=0-0,3; n=2-4. Последующая термическая обработка насыщенного радионуклидами сорбента такого состава позволяет перевести его в минералоподобную малорастворимую форму, что удобно для дальнейшего захоронения.As the titanium phosphate compound, a compound of the composition TiO (OH) 2x (HPO 4 ) 1-x · nH 2 O, where x = 0-0.3; n = 2-4. Subsequent heat treatment of a sorbent of such a composition saturated with radionuclides allows it to be converted into a mineral-like sparingly soluble form, which is convenient for further burial.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения обеспечения высокой степени очистки грунтов от радионуклидов цезия, стронция и кобальта при сокращении продолжительности очистки и снижении вторичного загрязнения грунтов.The above particular features of the invention allow the method to be carried out in an optimal mode from the point of view of ensuring a high degree of soil purification from radionuclides of cesium, strontium and cobalt while reducing the cleaning time and reducing secondary soil pollution.
Указанные выше особенности и преимущества предлагаемого способа могут быть проиллюстрированы нижеследующими примерами.The above features and advantages of the proposed method can be illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Исходный радиоактивный грунт в количестве 41,5 г с удельной активностью 47530 Бк/кг по радионуклидам 137Cs, 90Sr и 60Со обрабатывают при перемешивании в течение 7,5 часов 1 л дезактивирующего раствора, содержащего 1 моль/л хлорида натрия (NaCl) и 0,1 моль/л соляной кислоты (HCl). В результате обработки радионуклиды 137Cs, 90Sr и 60Со переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 90 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,81%.The initial radioactive soil in the amount of 41.5 g with a specific activity of 47530 Bq / kg for radionuclides 137 Cs, 90 Sr and 60 Co is treated with stirring for 7.5 hours 1 liter of decontamination solution containing 1 mol / l sodium chloride (NaCl) and 0.1 mol / L hydrochloric acid (HCl). As a result of treatment, 137 Cs, 90 Sr and 60 Co radionuclides are transferred to a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 90 Bq / kg, the degree of purification of the soil from radionuclides - 99.81%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 4 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 25 г сорбента на основе фосфата титана состава TiOHPO4·3,2Н2O. Через 20 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 73 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,85%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,1 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 9 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium hydroxide to pH 4 and purified from radionuclides by introducing with stirring 25 g of a sorbent based on titanium phosphate TiOHPO 4 · 3.2H 2 O. After 20 minutes, the residual activity of radionuclides in the solution was 73 Bq / l, degree purification of contaminated decontamination solution from radionuclides - 99.85%. In a purified deactivating solution, to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.1 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 9 hours.
Пример 2.Example 2
Исходный радиоактивный грунт в количестве 38,7 г с удельной активностью 36740 Бк/кг по радионуклидам 137Cs и 90Sr обрабатывают при перемешивании в течение 6,5 часов 1 л дезактивирующего раствора, содержащего 0,7 моль/л NaCl и 0,05 моль/л HCl. В результате обработки радионуклиды 137Cs и 90Sr переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 83 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,77%.The initial radioactive soil in the amount of 38.7 g with a specific activity of 36740 Bq / kg for 137 Cs and 90 Sr radionuclides is treated with stirring for 6.5 hours with 1 l of decontamination solution containing 0.7 mol / l NaCl and 0.05 mol / l HCl. As a result of treatment, 137 Cs and 90 Sr radionuclides are transferred to a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 83 Bq / kg, the degree of soil purification from radionuclides - 99.77%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 5 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 15 г сорбента на основе фосфата титана состава TiO(ОН)0,2(HPO4)0,9·2Н2O. Через 25 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 68 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,81%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,05 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 7,5 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium hydroxide to pH 5 and purified from radionuclides by adding 15 g of titanium phosphate sorbent TiO (OH) 0.2 (HPO 4 ) 0.9 · 2H 2 O with stirring. After 25 minutes, residual activity of radionuclides in the solution was 68 Bq / l, the degree of purification of the contaminated decontamination solution from radionuclides is 99.81%. In a purified deactivating solution to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.05 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 7.5 hours.
Пример 3.Example 3
Исходный радиоактивный грунт в количестве 45,6 г с удельной активностью 29320 Бк/кг по радионуклидам 137Cs и 90Со обрабатывают при перемешивании в течение 6,5 часов 1 л дезактивирующего раствора, содержащего 0,5 моль/л NaCl и 0,1 моль/л HCl. В результате обработки радионуклиды 137Cs и 90Со переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 48 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,84%.The initial radioactive soil in the amount of 45.6 g with a specific activity of 29320 Bq / kg for radionuclides 137 Cs and 90 Co is treated with stirring for 6.5 hours, 1 liter of decontamination solution containing 0.5 mol / l NaCl and 0.1 mol / l HCl. As a result of processing, the radionuclides 137 Cs and 90 Co go into a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 48 Bq / kg, the degree of purification of the soil from radionuclides - 99.84%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют натриевой содой до рН 4,1 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 12,5 г сорбента на основе фосфата титана в виде состава TiO(ОН)0,2(HPO4)0,9·2Н2O. Через 30 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 57 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,80%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,1 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 8 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium soda to pH 4.1 and purified from radionuclides by introducing with stirring 12.5 g of a sorbent based on titanium phosphate in the form of the composition TiO (OH) 0.2 (HPO 4 ) 0.9 · 2H 2 O After 30 minutes, the residual activity of radionuclides in the solution was 57 Bq / l, the degree of purification of the contaminated decontamination solution from radionuclides is 99.80%. In a purified deactivating solution, to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.1 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 8 hours.
Пример 4.Example 4
Исходный радиоактивный грунт в количестве 37,4 г с удельной активностью 36780 Бк/кг по радионуклидам 137Cs обрабатывают при перемешивании в течение 6 часов 1,2 л дезактивирующего раствора, содержащего 0,5 моль/л NaCl и 0,05 моль/л HCl. В результате обработки радионуклиды 137Cs переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 84 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,77%.The initial radioactive soil in the amount of 37.4 g with a specific activity of 36780 Bq / kg for 137 Cs radionuclides is treated with stirring for 6 hours, 1.2 l of decontamination solution containing 0.5 mol / l NaCl and 0.05 mol / l HCl . As a result of treatment, 137 Cs radionuclides are transferred to a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 84 Bq / kg, the degree of soil purification from radionuclides - 99.77%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют натриевой содой до рН 4,7 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 15 г сорбента на основе фосфата титана в виде состава TiO(ОН)0,2(HPO4)0,9·3,1Н2O. Через 15 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 67 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,82%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,05 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 7 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium soda to pH 4.7 and purified from radionuclides by introducing with stirring 15 g of titanium phosphate-based sorbent in the form of TiO (OH) 0.2 (HPO 4 ) 0.9 · 3.1H 2 O After 15 minutes, the residual activity of radionuclides in the solution was 67 Bq / l, the degree of purification of the contaminated decontamination solution from radionuclides is 99.82%. In a purified deactivating solution to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.05 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 7 hours.
Пример 5.Example 5
Исходный радиоактивный грунт в количестве 42,8 г с удельной активностью 22370 Бк/кг по радионуклидам 137Sr обрабатывают при перемешивании в течение 7,5 часов 1,8 л дезактивирующего раствора, содержащего 0,3 моль/л NaCl и 0,04 моль/л HCl. В результате обработки радионуклиды 90Sr переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 24 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,89%.The initial radioactive soil in an amount of 42.8 g with a specific activity of 22,370 Bq / kg for 137 Sr radionuclides is treated with stirring for 7.5 hours, 1.8 L of a decontamination solution containing 0.3 mol / L NaCl and 0.04 mol / l of HCl. As a result of processing, 90 Sr radionuclides are transferred to a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 24 Bq / kg, the degree of soil purification from radionuclides - 99.89%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 4,9 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 18 г сорбента на основе фосфата титана состава TiO(ОН)0,6(HPO4)0,7·4Н2O. Через 25 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 29 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,87%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,04 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 9 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium hydroxide to a pH of 4.9 and purified from radionuclides by adding 18 g of titanium phosphate sorbent TiO (OH) 0.6 (HPO 4 ) 0.7 · 4H 2 O with stirring. After 25 minutes the residual activity of radionuclides in the solution was 29 Bq / l, the degree of purification of the contaminated decontamination solution from radionuclides was 99.87%. In a purified deactivating solution to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.04 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 9 hours.
Пример 6.Example 6
Исходный радиоактивный грунт в количестве 34,7 г с удельной активностью 24580 Бк/кг по радионуклидам 60Со обрабатывают при перемешивании в течение 6,5 часов 1,4 л дезактивирующего раствора, содержащего 1 моль/л NaCl и 0,03 моль/л HCl. В результате обработки радионуклиды 60Со переходят в дезактивирующий раствор. Очищенный от радионуклидов грунт отделяют фильтрованием от загрязненного дезактивирующего раствора. Удельная активность очищенного грунта составила 47 Бк/кг, степень очистки грунта от радионуклидов - 99,81%.The initial radioactive soil in the amount of 34.7 g with a specific activity of 24,580 Bq / kg for 60 Co radionuclides is treated with stirring for 6.5 hours with 1.4 L of a decontamination solution containing 1 mol / L NaCl and 0.03 mol / L HCl . As a result of processing, the radionuclides 60 Co are transferred to a decontamination solution. The soil purified from radionuclides is separated by filtration from a contaminated decontamination solution. The specific activity of the treated soil was 47 Bq / kg, the degree of purification of the soil from radionuclides - 99.81%.
Загрязненный дезактивирующий раствор частично нейтрализуют гидроксидом натрия до рН 4,3 и очищают от радионуклидов путем введения при перемешивании 25 г сорбента на основе фосфата титана состава TiO(ОН)0,4(HPO4)0,8·2,8Н2О. Через 30 минут остаточная активность радионуклидов в растворе составила 49 Бк/л, степень очистки загрязненного дезактивирующего раствора от радионуклидов - 99,80%. В очищенный дезактивирующий раствор для корректировки его состава вводят соляную кислоту до концентрации 0,03 моль/л и направляют на очистку следующей партии грунта. Использованный сорбент удаляют для захоронения. Общая продолжительность очистки составила 8 часов.The contaminated decontamination solution is partially neutralized with sodium hydroxide to a pH of 4.3 and purified from radionuclides by adding 25 g of titanium phosphate sorbent TiO (OH) 0.4 (HPO 4 ) 0.8 · 2.8N 2 O with stirring. 30 minutes, the residual activity of radionuclides in the solution was 49 Bq / l, the degree of purification of the contaminated decontamination solution from radionuclides was 99.80%. In a purified deactivating solution to adjust its composition, hydrochloric acid is introduced to a concentration of 0.03 mol / L and sent to clean the next batch of soil. Used sorbent is removed for burial. The total cleaning time was 8 hours.
Из вышеприведенных примеров видно, что заявляемый способ позволяет обеспечить высокую степень (99,77-99,89%) очистки грунтов от радионуклидов цезия, стронция и кобальта при общей продолжительности очистки 7-9 часов. Степень очистки грунтов от радионуклидов цезия в способе по изобретению более чем на 24% выше, чем в прототипе при сокращении продолжительности очистки в 3-4 раза. Использование хлоридных соединений в дезактивирующем растворе согласно изобретению обеспечивает снижение вторичного загрязнения дезактивируемых грунтов. Заявляемый способ относительно прост и может быть реализован с привлечением стандартного оборудования.From the above examples it is seen that the claimed method allows to provide a high degree (99.77-99.89%) of soil purification from radionuclides of cesium, strontium and cobalt with a total cleaning time of 7-9 hours. The degree of purification of soils from cesium radionuclides in the method according to the invention is more than 24% higher than in the prototype while reducing the cleaning time by 3-4 times. The use of chloride compounds in the decontamination solution according to the invention reduces the secondary pollution of decontaminated soils. The inventive method is relatively simple and can be implemented using standard equipment.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142925/06A RU2331128C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Method of radioactive nuclide decontamination of soils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142925/06A RU2331128C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Method of radioactive nuclide decontamination of soils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2331128C1 true RU2331128C1 (en) | 2008-08-10 |
Family
ID=39746514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006142925/06A RU2331128C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Method of radioactive nuclide decontamination of soils |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2331128C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045240A (en) * | 1989-05-01 | 1991-09-03 | Westinghouse Electric Corp. | Contaminated soil restoration method |
| EP0533494A2 (en) * | 1991-09-18 | 1993-03-24 | British Nuclear Fuels PLC | Treatment of radioactivity contaminated soil |
| RU2094867C1 (en) * | 1996-01-12 | 1997-10-27 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды | Method for decontaminating soil from cesium |
| RU2256497C1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-07-20 | Дегтярев Владислав Васильевич | Sorbent and sorption-desorption method for recovering uranium and actinide compounds using this method |
| RU2274915C1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides |
-
2006
- 2006-12-04 RU RU2006142925/06A patent/RU2331128C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045240A (en) * | 1989-05-01 | 1991-09-03 | Westinghouse Electric Corp. | Contaminated soil restoration method |
| EP0533494A2 (en) * | 1991-09-18 | 1993-03-24 | British Nuclear Fuels PLC | Treatment of radioactivity contaminated soil |
| RU2094867C1 (en) * | 1996-01-12 | 1997-10-27 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды | Method for decontaminating soil from cesium |
| RU2256497C1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-07-20 | Дегтярев Владислав Васильевич | Sorbent and sorption-desorption method for recovering uranium and actinide compounds using this method |
| RU2274915C1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП МосНПО "Радон") | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9336913B2 (en) | Radioactive organic waste treatment method | |
| US3673086A (en) | Method of removing nitric acid, nitrate ions and nitrite ions out of aqueous waste solutions | |
| EP3450581B1 (en) | Method for collecting uranium by treatment process of washing waste liquid generated in uranium hexafluoride cylinder washing process | |
| CA2101261C (en) | Method of composite sorbents manufacturing | |
| BG63234B1 (en) | Method for the decontamination of radioactive materials | |
| RU2066493C1 (en) | Method of atomic power stations liquid radioactive wastes treatment | |
| CN113461133A (en) | A kind of uranium-containing wastewater treatment agent and method for treating uranium-containing wastewater | |
| RU2467419C1 (en) | Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium | |
| RU2226726C2 (en) | Method for recovering liquid radioactive wastes of nuclear power plant | |
| JP2013127437A (en) | Method and device for treating radioactive cesium-containing substance | |
| RU2331128C1 (en) | Method of radioactive nuclide decontamination of soils | |
| RU2122753C1 (en) | Method of processing liquid wastes containing radionuclides | |
| KR100739855B1 (en) | Method and apparatus for removing radiocarbon C-14 nuclides in mixed bed waste resin | |
| RU2274915C1 (en) | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides | |
| RU2473145C1 (en) | Method of processing liquid radioactive wastes from use of decontamination solutions | |
| JP2012225892A (en) | Method for removing radioactive material from solution | |
| CN103449584A (en) | Ammonia-nitrogen wastewater treatment method | |
| WO2005075355A2 (en) | Process of removal of ammonium from waste water | |
| RU2195726C2 (en) | Method for neutralizing slightly mineralized low-activity wastes in field conditions | |
| RU2200994C2 (en) | Method for cleaning radioactive aqueous solutions from radionuclides | |
| JP5072334B2 (en) | Method and apparatus for treating radioactive waste | |
| JP2004028903A (en) | Device for separating radioactive waste liquid and disposal system for radioactive ion exchange resin provided with the same | |
| US20230182116A1 (en) | Regenerating agent for radionuclide adsorbent, method for regenerating spent radionuclide adsorbent using same, and method for treating spent regenerating agent | |
| RU2391727C1 (en) | Procedure for neutralisation of low mineralised low-activity waste under field conditions | |
| JPH0611599A (en) | Radioactive waste treatment method and pretreatment facility |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131205 |