[发明专利]放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法

说明书

本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法。所述的方法包括如下步骤：(1)将放射性废树脂芬顿氧化废液送入电解池进行电解，电解池分割出两侧的电解池阴极室和电解池阳极室，电解池阴极室内设置电解池阴极对阴离子进行浓集，电解池阳极室内设置电解池阳极将离子进行浓集；(2)电解池阴极室内电解产物送入还原池进行还原，还原池分割出还原池阴极室和还原池阳极室，还原池阴极室内设置还原池阴极对流入还原池阴极室的放射性金属核素阳离子进行还原，还原池阳极室内设置还原池阳极。利用本发明的方法，能够更好的实现放射性废树脂氧化废液的净化处理及硫酸的回收再利用。

技术领域

本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法。

背景技术

含有机质的放射性废树脂是目前国内外放射性废物管理的难点之一(目前核军工单位产生的放射性废树脂多处于暂存状态，核电厂产生的放射性废树脂多采用传统水泥固化工艺进行处理)。

放射性废树脂氧化废液的处理目前在用的有两种技术方案，一是水泥固化处理，二是深度净化处理，而国际上通用的方法是放射性废树脂氧化废液经蒸发浓缩后进行水泥固化处理。

水泥固化处理的优点是工艺简单成熟、处理成本低，废液水泥固化后可直接满足最终处置要求，但不足之处是固化前，氧化废液需要使用大量的化学试剂进行pH调制，调制后废液还需经长时间蒸发浓缩后再进行水泥固化，且存在废物增容和固化体长期稳定性的技术瓶颈。

深度净化是将放射性核素从废液中分离出来，吸附到少量的固体介质中或还原为稳定态。该方法可弥补传统直接水泥固化的上述不足。放射性废液深度净化常用的技术路线有两条：一是膜处理工艺，其不足之处是膜的高选择性与废液特性密切相关，膜处理前需要过滤、离子交换、微滤甚至超滤等预处理，工艺环节多，二次废物量大；二是离子交换与吸附，其需要针对不同核素选择使用高吸附性能的吸附剂(日本福岛事故后，采用了大量分子筛对事故产生的放射性废水中Cs-137和Sr-90进行吸附分离)。

目前，放射性废树脂的无机化减容处理技术是国内外的研究热点，其核心技术有蒸汽重整、超临界水氧化和芬顿氧化等。其中，放射性废树脂芬顿氧化是在酸性条件下对有机树脂颗粒进行高效氧化分解，过程中放射性废树脂含有的放射性核素及生成的留在废液中。

考虑放射性废树脂无机化处理的目标是废物最小化，同时结合废树脂氧化废液的特性，本发明基于电解工艺提出一种放射性废树脂芬顿氧化废液中放射性核素及的分离工艺，以实现废液的净化处理及硫酸的回收再利用，达到放射性废物最小化的目的。

发明内容

本发明的目的是提供放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法，以能够更好的实现放射性废树脂氧化废液的净化处理及硫酸的回收再利用，达到放射性废物最小化的目的。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法，所述的方法包括如下步骤：

(1)将放射性废树脂芬顿氧化废液送入电解池进行电解，电解池被其中的电解池阳膜和电解池阴膜分别分割出两侧的电解池阴极室和电解池阳极室，电解池阴极室内设置电解池阴极对阴离子进行浓集，电解池阳极室内设置电解池阳极将离子进行浓集；

(2)电解池阴极室内电解产物送入还原池进行还原，还原池被其中的还原池阳膜分割出还原池阴极室和还原池阳极室，还原池阴极室内设置还原池阴极对流入还原池阴极室的放射性金属核素阳离子进行还原，还原池阳极室内设置还原池阳极。

在一种优选的实施方案中，本发明提供放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法，其中步骤(1)中，所述的电解池阴极室内的电解液为含Co²⁺、Cs⁺、Sr²⁺和Fe²⁺的硫酸盐溶液，所述的电解池阳极室内的电解液为硫酸溶液。