公布日：2023.12.08
申请日：2022.05.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;G21F9/04(2006.01)I;G21F9/12(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1
/66(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N
摘要
本发明涉及核燃料循环技术领域，尤其涉及一种铀氟化废水回用的方法。所述方法为：调节铀转化淋洗液中的碳酸氢根和碳酸根的浓度比，经过脱色及过滤处理，得到滤液；滤液通过树脂进行铀吸附，吸附铀的树脂进行淋洗；吸附尾液加氢氧化镁浆体调节pH至11以上，过滤，滤液利用偕胺肟基吸附纤维进行吸附；吸附尾液加入碳酸镁浆体，生成氟化镁和碳酸根离子，过滤，分别得到沉渣和滤液；滤液返回作为氟化尾气的淋洗剂或经过处理后外排；沉渣与新的碳酸镁一起再次参与除氟反应，再次利用未反应的碳酸镁。本发明实现淋洗液中铀的高效回收和淋洗液的返回利用，充分利用返回液中余碱，降低氟化尾气处理成本；控制废渣的放射性，实现处理沉渣的放射性豁免。
权利要求书
1.一种铀氟化废水回用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：调节铀转化淋洗液中的碳酸氢根和碳酸根的浓度比，经过脱色及过滤处理，得到滤液；滤渣逆流洗涤后，1次洗水并入滤液；步骤S2：所述滤液通过树脂进行铀吸附，吸附铀的树脂进行淋洗，得到淋洗液和吸附尾液；步骤S3：所述吸附尾液加氢氧化镁浆体调节pH至11以上，过滤，滤液利用偕胺肟基吸附纤维进行吸附；控制吸附尾液铀浓度穿透点为1mg/L；步骤S4：步骤S3获得的吸附尾液加入碳酸镁浆体，生成氟化镁和碳酸根离子，过滤，分别得到沉渣和滤液；一部分滤液的返回铀转化工序作为氟化尾气的淋洗剂，另一部分滤液经过处理后外排；沉渣与新的碳酸镁一起再次参与除氟反应，再次利用未反应的碳酸镁。
2.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述碳酸氢根与碳酸根质量浓度比保持在1:1至1:5之间。
3.根据权利要求2所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用氢氧化钠或氢氧化钾调节铀转化淋洗液中的碳酸氢根和碳酸根的浓度比。
4.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，加入活性炭进行吸附脱色，活性炭粉粒度不大于1mm，用量为溶液质量的1％～5％，接触时间不少于5分钟，脱色后的溶液进行过滤，滤布预涂珍珠岩，去除胶体物质和碳粉微粒，珍珠岩涂层厚度1～5cm，过滤后浊度不高于100NTU。
5.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述滤渣采用1～5g/L的碳酸钠溶液逆流洗涤。
6.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S2中，吸附接触时间不少于5分钟，吸附方式为多塔串联吸附，控制吸附尾液铀浓度穿透点为10～20mg/L。
7.根据权利要求6所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用下进液的方式对于树脂进行淋洗，淋洗剂为碳酸氢盐，淋洗接触时间不少于20分钟，取铀浓度为前三分之一的淋洗液作为合格液，进行沉淀制备铀产品，其余溶液返回，作为下次淋洗的部分淋洗剂。
8.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S3中，吸附接触时间不少于5分钟，吸附方式为多塔串联吸附。
9.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用下进液的方式对偕胺肟基吸附纤维进行淋洗，淋洗剂为可溶性碳酸氢盐，淋洗接触时间不少于20分钟，取铀浓度为前三分之一的淋洗液作为合格液，返回至步骤S1，其余溶液返回，作为下次淋洗的部分淋洗剂。
10.根据权利要求1所述的铀氟化废水回用的方法，其特征在于，所述步骤S4中，充分搅拌使碳酸镁与氟离子反应，搅拌反应时间不少于30min；沉渣回用3个循环后，按每次除氟新产生沉渣量予以排出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种铀氟化废水回用的方法，实现淋洗液中铀的高效回收和淋洗液的返回利用，充分利用返回液中余碱，降低氟化尾气处理成本；控制废渣的放射性，实现处理沉渣的放射性豁免。
本发明提供了一种铀氟化废水回用的方法，包括以下步骤：
步骤S1：调节铀转化淋洗液中的碳酸氢根和碳酸根的浓度比，经过脱色及过滤处理，得到滤液；滤渣逆流洗涤后，1次洗水并入滤液；
步骤S2：所述滤液通过树脂进行铀吸附，吸附铀的树脂进行淋洗，得到淋洗液和吸附尾液；
步骤S3：所述吸附尾液加氢氧化镁浆体调节pH至11以上，过滤，滤液利用偕胺肟基吸附纤维进行吸附；控制吸附尾液铀浓度穿透点为1mg/L；
步骤S4：步骤S3获得的吸附尾液加入碳酸镁浆体，生成氟化镁和碳酸根离子，过滤，分别得到沉渣和滤液；一部分滤液的返回铀转化工序作为氟化尾气的淋洗剂，另一部分滤液经过处理后外排；沉渣与新的碳酸镁一起再次参与除氟反应，再次利用未反应的碳酸镁。
优选地，所述步骤S1中，所述碳酸氢根与碳酸根质量浓度比保持在1:1至1:5之间。
优选地，所述步骤S1中，利用氢氧化钠或氢氧化钾调节铀转化淋洗液中的碳酸氢根和碳酸根的浓度比。
优选地，所述步骤S1中，加入活性炭进行吸附脱色，活性炭粉粒度不大于1mm，用量为溶液质量的1％～5％，接触时间不少于5分钟，脱色后的溶液进行过滤，滤布预涂珍珠岩，去除胶体物质和碳粉微粒，珍珠岩涂层厚度1～5cm，过滤后浊度不高于100NTU。
优选地，所述步骤S1中，所述滤渣采用1～5g/L的碳酸钠溶液逆流洗涤。
优选地，所述步骤S2中，吸附接触时间不少于5分钟，吸附方式为多塔串联吸附，控制吸附尾液铀浓度穿透点为10～20mg/L。
优选地，所述步骤S2中，采用下进液的方式对于树脂进行淋洗，淋洗剂为可溶性碳酸氢盐，淋洗接触时间不少于20分钟，取铀浓度为前三分之一的淋洗液作为合格液，进行沉淀制备铀产品，其余溶液返回，作为下次淋洗的部分淋洗剂。
优选地，所述步骤S3中，吸附接触时间不少于5分钟，吸附方式为多塔串联吸附。
优选地，所述步骤S3中，采用下进液的方式对偕胺肟基吸附纤维进行淋洗，淋洗剂为碳酸氢盐，淋洗接触时间不少于20分钟，取铀浓度为前三分之一的淋洗液作为合格液，返回至步骤S1，其余溶液返回，作为下次淋洗的部分淋洗剂。
优选地，所述步骤S4中，充分搅拌使碳酸镁与氟离子反应，搅拌反应时间不少于30min；沉渣回用3个循环后，按每次除氟新产生沉渣量予以排出。
与现有技术相比，本发明的一种铀氟化废水回用的方法，铀氟化尾气淋洗液中的铀的回收率达到99.6％以上；废水回用率达到90％以上，外排废水量减少90％以上；沉渣均为放射性豁免渣，相比石灰沉淀处理总渣量减少60％以上。实现了铀氟化废水的有效回用的同时，放射性废物量大幅减少，降低处理成本。
（发明人：康绍辉;李大炳;赵凤岐;舒祖骏;周志全;牛玉清;任燕;叶开凯;曹笑豪;曹令华;邓慧东）