[发明专利]一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及低放废液处理领域，具体涉及一种模拟低放有机废液—TBP/OK热解焚烧工艺的悬浮液配方及其制备方法。

背景技术

在国内外乏燃料后处理中，普雷克斯流程中占据主导地位，目前各国采用的普雷克斯流程共有三个萃取循环，即共去污分离循环，钚净化循环和铀净化循环。各个后处理厂根据料液的比活度和去污的要求等具体情况，在流程组合方面有所改变，但所有这些流程均以TBP为萃取剂萃取铀和钚，煤油为稀释剂，还原反萃取为分离基础。在进行普雷克斯流程的生产过程中，会有放射性废有机溶剂TBP/OK产生。

放射性废有机溶剂是乏燃料后处理过程中产生的一种特殊的液体废物，其组成为TBP和煤油。低放有机废液中不仅含有多种裂变主要核素，还含有一定浓度的铀和钚。因此必须加以妥善处理，将其转变成便于处置的稳定的固体形态。

现阶段热解燃烧法处理有机废液(TBP/OK)能较好地解决磷酸腐蚀的难题，是一种公认为安全、可靠、能实现工业应用的方法，应用该方法的国家有德国、法国、比利时、日本和英国，该技术对生产安全要求较高。由于该技术应用时间较短，各国处理体系各有不同，因此可供借鉴的经验较少。

目前，国内对放射性有机溶剂(TBP/OK)主要采用热解焚烧的方法进行减容处理。其原理是在料液中加入氢氧化物等固磷剂，配好后供给反应器(即热解炉)，在氮气环境中于350℃—480℃条件下使TBP分解，产生的大量强腐蚀性的含磷化合物转变成稳定的焦磷酸钙，分离出反应器作为二次废物处理。而热解气体与煤油汽化气体燃烧后产生的尾气经净化处理排入大气，从而达到减容的目的。

在热解过程中，Ca(OH)₂与TBP的反应方程为：

2(C₄H₉O)₃PO+2Ca(OH)₂＝Ca₂P₂O₇+6C₄H₈+5H₂O

中国原子能研究院在2002年提出了低放有机废液乳化液配方，并开展了冷热试工作。但乳化液无规律破乳、粘度大、含水率高(＞15％总质量比)的特性，在配制和输送过程中会存在较严重的粘壁现象。中国辐射防护研究院在八九十年代开展低放有机废液热解研究中采用Ca(OH)₂在有机废液溶剂中的悬浮液方式，存在沉淀速度快、易分相等问题。德国Nukem公司初期采用Ca(OH)₂在有机废液溶剂中的悬浮液，后期则改为Ca(OH)₂在废有机溶剂和水的乳化液中的悬浮液，最终在比利时投入热运行的是为Mg(OH)₂固磷剂在废有机溶剂和水的乳化液中的悬浮液，德方悬浮液同样存在沉淀速度快的问题。

发明内容

本发明解决了上述现有技术存在的技术问题，提供一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方及其制备方法。

本发明包括一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方，其特征在于：包括A组分、B组分和C组分；其中，

A组分为模拟低放有机废液，包含体积比20～30％的磷酸三丁酯、70～78％的航空加氢煤油和0～2％的磷酸二丁酯；

B组分为氢氧化钙悬浮液，包含质量比25～30％的固磷剂氢氧化钙，32～40％的活性剂和30～40％的去离子水；

C组分是添加剂为分析纯碳酸镁；

A组分中的磷酸三丁酯与B组分中氢氧化钙的质量比不低于1.208；

B组分中去离子水占A、B、C混合后的总质量比小于15％。

本发明所述的一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方，其特征在于：所述活性剂为一种表面活性剂或多种表面活性剂的混合物。

本发明所述的一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方，其特征在于：

所述A组分中包含体积比26.55％的磷酸三丁酯、73.23％的航空加氢煤油和0.12％的磷酸二丁酯；

所述B组分中包含质量比27％的固磷剂氢氧化钙、35％的活性剂和38％的去离子水；

所述C组分中为分析纯碳酸镁。

本发明包括一种模拟低放有机废液热解焚烧悬浮液配方的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1，配制A组分；先量取体积比26.55％的磷酸三丁酯，再将量取73.23％的航空加氢煤油混合到磷酸三丁酯中，搅拌10min，之后将磷酸二丁酯按体积比为0.12％与磷酸三丁酯和煤油的混合溶液混合，待用；