СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МАСЕЛ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 1996 года по МПК G21F9/12 

Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО).

При эксплуатации АЭС происходит накопление отработанных масел, загрязненных радионуклидами.

Уровень техники определяется по всем видам сведений, общедоступных в СССР.

Известен способ переработки радиоактивных масел путем их сжигания [1]
Недостатком этого способа является невозможность вторичного использования масла, сложность специального оборудования и необходимость обезвреживания образующихся радиоактивных аэрозолей.

Известен способ очистки масел от радионуклидов, включающий обработку оксидом кальция с сорбцией радионуклидов на образующейся гидроокиси кальция [2]
Недостатком данного способа является низкая степень очистки от радионуклидов из-за замасливания поверхности оксида кальция.

Известен также способ очистки жидких органических отходов АЭС от радионуклидов, включающий обработку раствором щелочного перманганата [3]
Данный способ по технической сущности и достигаемому эффекту является наиболее близким к заявляемому и выбран нами в качестве прототипа. Жидкие органические отходы АЭС смешивают с раствором щелочного перманганата и образующуюся двуокись марганца осаждают с сорбированными на ней радионуклидами.

Недостатком этого метода является низкая степень очистки от радионуклидов и большой объем образующегося радиоактивного осадка.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ очистки эксплуатационных масел от радионуклидов, позволяющий уменьшить объем образующихся при очистке радиоактивных осадков при повышении степени очистки масла. Сущность изобретения заключается в том, что в способе очистки эксплуатационных масел от радиоактивных загрязнений, включающем введение раствора щелочного перманганата в масло с образованием коагулянта, сорбирующего радионуклиды, и последующее отделение радиоактивного осадка, в масло дополнительно вводят свежеприготовленную смесь раствора состава 0,5 1% K₄[Fe(CN)₆]x3H₂O и раствора состава 0,5 1% Ni(NO₃)₂x6H₂O, при этом ферроцианидную смесь добавляют в масло в объемном соотношении 0,5:5 после введения щелочного перманганата при постоянном перемешивании небольшими порциями.

Новизной предлагаемого способа по сравнению с прототипом является дополнительная обработка масла смесью ферроцианида калия и нитрата никеля. По сравнению с известными способами очистки выделение двуокиси марганца, образующейся при восстановлении перманганата калия маслом, непосредственно на вводимом порциями ферроцианиде никеля-калия обеспечивает неожиданный положительный эффект уменьшение объема радиоактивного осадка в 1,2 2 раза при повышении степени очистки в 1,5 2 раза, что не следует явным образом из уровня техники, т.е. соответствует критерию изобретательского уровня.

Примеры конкретного исполнения приведены ниже.

Пример 1 (прототип). В 500 мл загрязненного масла (5,9•10⁴ Бк/л Mn 54, 7,8•10⁵ Бк/л Co 60, 2,5•10⁵ Бк/л, Cs - 137, 8,6•10⁴ Бк/л, Ce 144, 9,8•10⁴ Бк/л, Ru 106), нагретого до 80^oC, вводили при перемешивании 100 мл раствора щелочного перманганата состава 1,5% NaOH + 0,75% KMnO₄. После перемешивания в течение 30 минут смесь отстаивали и отделяли радиоактивный осадок.

Примеры 2 5. Отличаются от примера 1 тем, что после введения щелочного перманганата в масло при перемешивании добавляли 50 мл смеси (объемное соотношение 1: 1) раствора 0,25 1,5% K₄[Fe(CN)₆]x3H₂O и раствора состава 0,25 1,5% Ni(NO₃)₂x6H₂O порциями по 10 мл через каждые 6 мин (см. табл.).

Пример 6. Отличается от примера 3 тем, что ферроцианиды вводили не порциями, а сразу всем объемом.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что при концентрации ферроцианида менее 0,5% (пример 2) коэффициент очистки менее 100, а при содержании более 1% (пример 5) объем осадка превышает объем, получаемый в способе-прототипе. Наиболее эффективным является использование растворов концентрацией 0,5 1% что обеспечивает по сравнению с прототипом (пример 1) увеличение степени очистки от радионуклидов в 2 раза, а объем осадка уменьшается в 2 раза. При введении ферроцианида сразу всем объемом (пример 5) объем осадка получается в 1,5 раза больше, чем при введении ферроцианида порциями (пример 4).

Предлагаемый способ может быть осуществлен на АЭС на простейшем оборудовании, так как в отличие от базового способа сжигания радиоактивных масел (Соболев И.А. и др. "Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах". М. Энергоатомиздат, 1983 г.) не требует обезвреживания радиоактивных аэрозолей, т.е. является промышленно применимым.

Использование: переработка жидких радиоактивных отходов, а именно очистка от радионуклидов отработанных масел. Сущность: способ очистки эксплуатационных масел от радионуклидов заключается в том, что в масло вводят раствор щелочного перманганата, затем добавляют к нему раствор ферроцианидной смеси. Ферроцианидную смесь готовят путем смешивания 0,5 - 1% раствора K₄[Fe(CN)₆]•3H₂O и 0,5 - 1% раствора Ni(NO₃)₂•6H₂O. Соотношение объемов раствора ферроцианидной смеси и масла составляет 0,5:5 cоответственно. По способу достигается высокая степень очистки масел от радионуклидов. 1 табл.

Способ очистки эксплуатационных масел от радиоактивных загрязнений, включающий введение раствора щелочного перманганата в масло с образованием коагулянта, сорбирующего радионуклиды, последующее отделение радиоактивного осадка, отличающийся тем, что после введения в масло раствора щелочного перманганата в него вводят раствор ферроцианидной смеси, который готовят путем смешивания 0,5 1% -ного раствора K₄[Fe(CN)₆]•3Н₂О и 0,5 1%-ного раствора Ni(NO₃)₂•6H₂O, при этом объемное соотношение раствора ферроцианидной смеси и масла составляет 0,5 5.