200971. lajstromszámú szabadalom • Kombinált szeparációs eljárás atomerőművi hulladékoldatok inaktív sótartalmának csökkentésére
^ 0 '■'"Sr: 1.104 Bq/m" í37Cs: 1.25.104 Bq/m3 Kétfokozatú fordított ozmózisos bórsav-nitrát elválasztás és egyfokozatú alkáli nitrát— két és többértékű ionelválasztás után a 7 fémion-elválasztó egység koncentrátumát ismételt lecsapásnak vetjük alá (a gyakorlatban a következő gyűjtőtartály hulladékoldatához vezetjük), a következő termékekhez jutunk: radioaktív termék: 371 térfogatban 18,5 kg csapadék, betonozva kb. 0,08 m3 beton. bórsavas oldat: 865 kg H3BO3 tartalommal (69%) ipari hulladék: 60Co: >: 13'Cs: 320 kg alkáli nitrát 385 kg bórsav tartalommal 25 Bq/m3 42 Bq/m3 50 Bq/m3 Ugyanezen hulladékoldat-mennyiség hagyományos eltemetéséhez (1,36 t szárazanyagtartalom) 5,8 m3, azaz csaknem két nagyságrenddel nagyobb betontérfogat szükséges. A találmány szerinti műveleti egységek jól illeszthetők a meglévő technológiához, beruházásuk egy éven belül megtérül. A járulékos műveleti egységek kis térigényűek, így a meglévő épületben is elhelyezhetők. SZABADALMI IGÉNYPONT Kombinált szeparációs eljárás atomerőművi kis és közepes aktivitásszintű, alkálinitrátokat, kálium, nátrium-hidroxidot, vagy salétromsavat, bórsavat és/vagy bórátokat, oxálsavat és/vagy oxalátokat, citromsavat és/vagy cifrátokat, permanganátot és/vagy annak alacsonyabb oxidációsfokú termékeit, mint fő kémiai komponenseket, valamint primerköri szerkezeti anyagok felaktiválódott korróziós termékeit, úgy mint Cr-, Co-, Fe-, Zn-et, hasadástermékeket, úgy mint Sr-, Cs-, Nb-, Ru-, Ag-t, mint radioaktivitást döntő hányadban hordozó anyagokat is, részecskék és ionok formájában tartalmazó oldatainak feldolgozására, amelynek során a gyűjtő és feldolgozó tartályban lévő hulladékoldathoz permanganátot, salétromsavat adunk, levegővel fúvatjuk, a keletkező Mn-oxid-hidroxidot leválasztjuk, ülepítjük, szűrjük, bórsavtartalmát lúg hozzáadásával pentaborát vagy metaborát formában stabilizáljuk, bepárlóban töményítjük, ezt a koncnetrátumot, valamint a szűrés csapadékát a feldolgozott radioaktív hulladékgyűjtő-tartályban gyűjtjük, majd pihentetés után a cementezőben cement, kalciumhidroxid és egyéb adalékanyagok hozzáadásával betontömbökké szilárdítjuk, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőtartályban (1) lévő, a radioaktív folyékony hulladékoldat vezetékeken (Ai, A2, A3) gyűjtött, egfeljebb 50 g ső/dm" sókoncentrációjú kis és köepes aktivitásszin* ű ’•adioaktív hulladékoldathoz 7 < pH < 9, célszerűen pH - 8 értéknél - a pH értékét salétre*~‘-av, ífetve alkáli lúg adagolásával állítjuk be, az adagolást ? r,ágvezetéken (Bi), illetve a lúgvezetéken (B2) keresztül végezzük - miközben a levegővezetéken (R3) 20-200 kg, célszerűen 100 kg levegőt vezetünk be, mellyel a tartály tartalmát állandóan keverjük és sze'ektív lecsapószereket, 10 0,5-3 kg, célszerűen 1 kg K4Fe(CN)6-ot, 0,1-2 kg, célszerűen 0,5 kg Co+ ¥ vagy Zn+ * vagy Ni+ 4 vagy Cu+ + vízoldható sóit, célszerűen nitrátjait, 0,1-3 kg, célszerűen 0,5 kg vízoldható bárium sót, célszerűen (BaNCbJz-ot, 5-30 kg, célszerűen 23 kg H2S04-et adagolunk a lecsapószer vezetékeken (B4, B5, B&, Be) keresztül, Koprecipitáló anyagként 5-25 kg. célszerűen 16 kg KMn04-ot, 10-60 kg, célszerűen 35 kg (COOH)2 2H20-ot adagolunk a koprecipitáló vezetékeken (Bg, B9) át, 20 továbbiakban ugyancsak koprecipitáló anyagként 4-40 kg, célszerűen 13 kg salétromsavat adagolunk a savvezetékeken (B-) keresztül, flokkulálószerként 0,1-0,5 kg, célszerűen 0,3-0,3 kg Al + + + agy Fe+ + vagy Co+ + + "ízoldhatö sóit adagolni jüc s flokkulálószsr veze'éken (Bio) keresztül, majd polieleki o’itot, előnyösen poliakrilátot adagolunk a polielektrolit vezetéken (Bu) keresztül, 100 m3 hulladékoldatra számítva, majd ülepítés és dekantálás után a gyűjtőtaríályból (1) a folyadékfá>0 zist szűrőbe (2) és mikroszűrőbe (6) vezetjük, ezután a mikroszűrőből (6) a savvezetéken (Bi) át salétromsav adagolásával 3,5 < pH < 5-re savanyított szfirletet vagy a) fémionelválasztóba (7) vezetjük - a fémioneíválasztó (7) a két- és többértékű 55 ionokra legalább 90% visszatartóképességű, ugyanakkor az alkáli nitrátokra, illetve bórsavra legfeljebb 40%, illetve 15% visszatartóképességfi fordított ozmózis berendezés - majd a permeátumot, amely bórsavas és nitrátos oldat, a bórsav-nit!í rát elválasztóba (8) vezetjük - a bórsavat legfeljebb k)%-ban visszatartó fordított ozmózis berendezés -, a nitrátban dús koncentrátum frakciót ioncserésbe (10) vezetjük - az ioncserlő (10) EDTA csoportokat tartalmazó műgyanta töltetű, és a két- és •ó többértékű kationokat az alkáli ionokhoz képest legalább 104-en szelektivitással megkötő ioncserélő berendezés -, az ioncserélőből (10) a nitrátos oldatot a Cs+ ioncserélőbe (11) vezetjük - a Cs+ ioncserélő (11) K2MeFe(CN)ö típusú, ahol 50 Me = Co+3\Zn+ + , Ni+ + vagy Cu++, nagyfelületű, célszerűen A2O3 hordozókra felvitt szervetlen töltetű, Cs+-ionokat az egyéb alkáli ionokhoz képest legalább 104-en szelektivitással megkötő ioncserélő berendezés majd a Cs + ioncserélőből .55 (11) - adott esetben az átmeneti tárolón (T3) keresztül - a tisztított nitrátoldatot a bepárlóba (3) vezetjük, ismert módon bepároljuk, és a tömény oldatot a nitráttartályba (12) vezetjük és mint ipari hulladékot tároljuk, ugyanakkor a fémionleválasztó 50 (7) koncentrátumát vagy - adott esetben átmeneti tárolóban (Ti) tárolás után - a bepárlóban (3) ismert módon bepároljuk, a sűrítményt a kristályosítóban (9/a) ismert módon kristályosítjuk, a kivált, szennyezett bórsavat ismételt lecsapásra a 65 bórsavvezetéken (Byl a gyűjtőtartályba (1) vissza-8
