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放射性废金属的处理技术

来源: 作者: 发布时间:2011-10-09  

1、引言

  目能我国许多核设施退役工程己进入了设备拆卸阶段,在此阶段将产生大量的放射性污染金属废物。从废物管理角度出发,如何处理这些放射性污染的废金属,不 仅是一个战略问题,也是一个涉及方方面面的策略问题。在处理放射性污染的废金属时,去污技术的选择至关重要。影响放射性废金属去污技术选择的因素可能有:

污染核素、污染水平;

放射性污染废金属的种类、几何形状;

国家现行标准(清洁解控水平、放射性废物分类、个人剂量限值等);

废物管理费用;

 国家在退役废物管理方面的经济承受能力及不同去污技术的技术经济比较。

  在对现有去污技术进行简要的技术经济评估后,根据我国实际情况,合理地组合去污技术就有可能获得合理的退役废金属处理技术路线。

2、放射性废金属处理技术

   目前,我国已经开发的放射性污染废金属去污技术有: 化学法初步、深度去污技术;机械法初步、深度去污技术;熔炼法深度去污技术等。

在评价这些去污技术的优缺点时,主要着眼于下列几个方面:

现有去污技术对安全和环境的安全性;

去污效率;

现有技术的成熟程度及相关运行费用;

废金属资源的可再循环再利用或限制性利用的可能性;

全程废物管理费用;

现有技术对各类废金属的适应性和有效性;

从各种待退役的设施中,可能产生的废金属类别有:不锈钢、碳钢、镍和镍基合金、铜及铜基合金、铝及铝基合金等。由于各种设施的复杂性和任务上的差别,废金属的几何形状也千差万别。

2.1化学法初步深度去污技术

一般来说 ,初步去污技术用于金属设备拆卸前,其作用是尽可能减少设备内的放射性物质、以便降低退役作业人员的职业受照剂量,并为设备拆卸创造条件。而深度去污常用于金属设备解体后的去污,其作用是尽可能使放射性污染废金属达到清洁解控水平或限制性利用水平。

国外化学法初步去污技术和深度去污技术种类繁多,最重要的有无机(有机)酸、硷、氧化还原、络合、溶解法等。最常用的试剂有硝酸、盐酸、拧棣酸() 草酸()、酒石酸()、甲酸、氢氧化钠、高锰酸钾、低价态钒盐、过氧化氢、高价态柿盐、碳酸钠、碳酸按、乙二钱四乙酸钠盐等。一般来说,化学法初步去 污或深度去污技术都己成熟,并得到了工业应用。我国在初步去污技术方面也己积累了丰富的经验,但是在化学法深度去污技术方面,目前仍处于实验室阶段,尚未 进行工业应用验证。

化学法初步、深度去污技术的应用并不非常复杂,而且相对有效。通过选择不同的去污剂配方,可以实现不同类别金属的表面去 污。在金属设备解体后,可以进行深度去污,一般来说,可以达到所预定的去污目标。但是,化学法初步、深度去污技术不能解决体污染的去除,对于复杂几何形状的物件,其去污效果也不理想。

另外,这种去污技术不能去除金属缝隙中的放射性物质,而金属缝隙是常见的现象。化学法初步深度表面去污技术要求使用各种化学试剂,在工艺过程中,可能会产生烟雾,由于其中某些化学试剂具有强的腐蚀性和毒性,对作业人员具有相对的不安全性,废水的排放对环境也有潜在的危害。

化学法去污导致交叉污染的可能性高,尤其是为了限制二次废物产生量时,或采用循环去污时,交叉污染的可能性更大。实施化学法表面去污时,由于要使用各种不同的化学试剂和相应的专用设备及动力,因此,需要相当的运行费用支持,然而,这种运行费通常是可以接受的。但是,由于化学法表面去污会产生大量的二次废液,它们的处理、整备、暂存和处置费用相对去污本身而言,可能要高出许多。化学法初步去污后,一般来说,金属物件达不到清洁解控水平或限制性利用控制水平,当金属设备解体后,实施深度化学去污,可能会使大部分金属的残留污染水平低于清洁解控水平或限制性利用控制水平。但是,由于缝隙的存在或深度污染,还会有相当部分废金属不得不按放射性废物进行处理。正由于化学深度去污法存在这些缺点,往往限制了化学法去污技术的应用。

 
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