Сорбент для очистки радиоактивных отходов от радиорутения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЮ

Союз Советских

Со садистических

Рестгу банк »589704

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ,,.;.:» (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено06.03.75 (21) 2111419/23-26 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано25.10.78.Бюллетен ь № 39 (45) Дата опубликования описания11.09е78 2 (51) М. Кл.

В 01 3 1/22

С 01 Ст 55/OO аеуйарстаеавЮ анхит

Соапа Маестроа СССР аа деан юебреее1 я атхрфпМ (53) УДК 661,183 (088. 8} (72) Авторы изобретения

Б. А. Зайцев, В. И. Кольба u N. A. Шинкина

Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР (7 3) Заявитель (54) СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ РАЯИОАКТИВНЫХ

OTXOQOB ОТ РАйИОРУТЕНИЯ

Изобретение касается получения сор бентов, преимущественно сорбционной очн стки жидких радиоакливных отходов от радиоэлементов, а имени, отходов, содержащих рутений - 103, 106.

Рутений является одним из наиболее трудноудаляемых элементов при очистке жидких радиоактивных отходов. Это свя вано с его болыпой склонностью к образо ванню комплексных соединений с различ» ными примесями,- содержащимися в радио- т0 активных жидких отходах.

Известны сорбенты для очистки p&crBo ров от радиорутения, содержащие осадки сульфидов железа, меди и других металлов, "получаемые непосредственно в очища-15 емом растворе путем введения в него со лей металлов и сульфида натрия или сероводорода. При.этом удаляется 87-99% ру» гения, т.е. коэффициент очистки не превышает 100, а раствор загрязняется сернис»-2В еммн соеннненннмн tl)

Известно также использование металлических порошков (цинк, железо, никель) для выделения радиоругения из кислых

2. растворов. Водород, выделяющийся при

;взаимодействии металлических порошков с кислотой, восстанавливает рутений до металла. При использовании. порошков ме галлов в раствор предварительно вносят стабильный рутений, что сильно удорожаег очистку 2

Наиболее близок по составу к предлагаемому изобретению сорбент для очист ки от радиорутения, представляющий со- . бой гранилированный сульфид сурьмы. Известный сорбент получают путем осажде ния сурьмы сероводородом или растворимым сульфидом в кислой среде с отделе нием осадка, промывкой его и последующим гранулированием влажного осадка 3 .

Недостатками этого сорбента являются сложность его получения и высокая стоимость, недостаточная эффективность извлечения им рутения (на 98%) и малый объем раствора, который очишается одной загрузкой сорбен та.

Бель изобретения — получение сорбента, поглощающего радиорутений с коэффициентом очистки не менее 1000, более

589704

1 5 Ф

5 в

1,5

1,5 °

1,5

1,5 ..10 ,494108

4 3 е 10-8

2,7-10

5,6 «0

500

1010

880

3270, 3470

5550

2690 дешевого и не загрязняющего очищаемые растворы серными соединениями.

Зля этого сорбент дополнительно содержит порошкообраэный цинк, в качес1 ве сульфидсодержащего материале — кон- Ю центрат от флотационного обогащения сульфидной медной руды с содержанием сульфидов 90-98 вес. % при следующем соотношении компонентов, вес. %: . Сульфидсодержещий материал 55-95 tO

Порошкообразный цинк 10-40

При приготовлении композиции испол эование концентрата сульфидной медной . руды вместо искусственно приготовленных сульфидов тяжелых металлов значительно удешевляет сорбент и упрощает способ его получения. Введение порошкообразного цинка увеличивает сорбционную способность сорбента вследствие восстановления ради+ орутения в растворе до более легко сор-,2В бируемых форм. Большое количество цин. ковой пыли вводить нецелесообразно по экономическим соображениям. Технология приготовления сорбента заключается в смешении соответствующих количеств порошкообразного концентрата, цинка;и во-. ды, гранулирования полученного пастообразного метериалеисушки при 100-150 C.

Пример. Бля приготовления сор- Э0 беата используют медный концентрат сле дующего зоставе, вес,%:

Как видно иэ таблицы, величины коэффициентов очистки от рутения-106 колеблются в пределах от 1010 до 5550, что в 20-100 раэ больше, чем для сорбента, полученного известным способом. При этом тенденции, к ухудшению очистки при пропускании объема раствора, который в

2200 раз превышает объем сорбенте, не неблюдае тся.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого сорбенте определяется меньМедь 25-27

Сера 32-33

Железо 34-35

Никель 1,8-2,0

Кобальт 0,04-0,08

Пвуокись кремния 1,5-2,0

Окись y,àäüö ù 0,5

Окись магния 0,5

Окись алюминия 1,5

Суммарное содержание сульфидов металлов (меди, железа, никеля) 93-97 весе%э, Величина частиц концентрата 10-70мкм.

К 70 вес.ч. концентрата прибавляют

30 вес.ч. цинковой; пыли ().(ПТУ-1229-45) и 10 вес.ч. воды. Смесь пе;эемешивают, полученную пастообразную массу гранулио руют и высушивают при 100 С. В результате получают достаточно механически,. прочный сорбент с величиной гранул

0,25-2,0 мм.

Динемические испытания сорбента про водят с раствором, содержащим 12 г/л нитрата натрия и 1,5 ° 10 Кюри/л рутения - 106, который добавляют k pac вору в виде нитрозонитрате рутения. Опы ты в динамических условиях проводят пу тем пропускания растворов через слой сорбента высотой 14 см с .постоянной скоростью 2 колоночных объема час.

Результаты испытания приведены в табшей стоимостью исходного сырья - концентрата, упрощением способа приготовле ния сорбенте за счет уменьшениа числа технологических стадий (растворение солей, получение осадков сульфидов при спивании растворов, промывка их, отделение осадков от маточного раствора), а также за счет отсутствия жидких солевых отходов.

Существенное преимущество предлагаемого сорбента по сравнению с известным

589704

Составитель В. Виноградова

Редактор Л. Письман Техред М, Борисова Корректор С. Гарасиняк

Заказ 6093/50 Тираж 922 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сульфидным сорбентом состоит в том, что при его использовании не требуется прибавления к очищаемому раствору серовопорода, растворимых сульфидов металлов и других веществ, загрязняющих раствор.

При этом коэффициенты очистки в 20100 раз превышают величины, достигну тые с известным сорбентом.

Формула изобретения

Сорбент для очистки радиоактивных отходов от радиорутения, содержащий сульфидсодержащий материал, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью по-. вышения сорбционной: способности и удешевления полученного сорбента, он дополнительно содержит порошкообразный цинк, ) а в качестве сульфидсодержащего материала - концентрат от флотационного обога--щения сульфидной медной руды с содержанием сульфидов 90-98.вес.%: при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Сульфидсодержащий материал 55-95

Порошкообразный цинк 10-40

Источники информации, принятые во . внимание при экспертизе:

1. Глюкауф. Отходы атомной промьпцленности.. М., Атомиздат, 1963, с. 219220, 224.

2. Николаев А. В. Химия долгоживу щих осколочных элементов. М., Атомиз- дат, 1970, с. 277, 3. Химия и химическая технология", 1 957 P о 6 с, 145,