[发明专利]一种304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗方法

说明书

一种304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗方法。本发明属于放射性去污技术领域。本发明的目的是为了解决现有304不锈钢表面顽固含铀放射性污染物去除方法存在去污效果差、时间长以及腐蚀基材、产生二次废液多和难以实现工业化应用的技术问题。方法：先将沾有放射性污物的304不锈钢置于干燥箱中进行干燥，并称量一定量的熔盐放置于坩埚中，再将坩埚置于井式炉中使盐加热至熔融状态，然后将沾有放射性污物的304不锈钢片放置于熔盐中进行清洗，清洗后将其从熔盐中取出并冷却至室温，最后用去离子水中进行清洗，再干燥。本发明方法的去污率最高可达93.75％，具有去污快，二次废物少，熔盐损耗低、处理过程尾气排放少等优势。

技术领域

本发明属于放射性去污技术领域，具体涉及一种304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗方法。

背景技术

核能作为发电的非碳化能源，在全球清洁能源体系中占有相当重要的地位。核能的使用有希望大幅减少碳排放，对能源的可持续发展具有重要意义。然而在核能利用以及核设施退役过程中，会产生大量沾有放射性污物的金属废物。在众多污染物中，沾有放射性污物的不锈钢占很大一部分，例如：核燃料循环厂的废弃设备、铀矿冶厂的生产设备以及核燃料元件制造厂产生的各类废弃污染设备等。这些设备长期暴露于放射性核素下，表面沾有大量较为顽固的放射性污物，主要成分包括大量含铀的污物，其与设备贴合紧密，不易脱落。

目前，去除金属表面放射性污物的方法有涂膜去污、化学溶液去污、激光去污、电化学去污等。涂膜去污的去污效果与膜成分和结构紧密相关，对于不锈钢表面松散型放射性污物以及以离子形式存在的污物，去污率在90％以上，但是对于与基体表面贴合紧密的氧化腐蚀产物去除能力较弱。化学溶液去污方法去污能力强，但是对设备和基材腐蚀严重，并且产生大量二次废液。激光去污会对不锈钢表面造成明显的烧蚀痕迹，对基材的损伤较为严重，并且应用范围较小。电化学方法技术要求高，难以实现工业化应用。就目前去污方法而言，每种方法在应用范围、去污效果和去污时间等方面均存在不足，并且主要针对放射性污染程度小的污染物进行去污。所以，一种高效去除304不锈钢表面沾有的大量顽固放射性污物的方法需要被研发。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有304不锈钢表面顽固含铀放射性污染物去除方法存在去污效果差、时间长以及腐蚀基材、产生二次废液多和难以实现工业化应用的技术问题，而提供一种304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗方法。

本发明的一种304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗方法按以下步骤进行：

步骤1：将带有含铀放射性污染物的304不锈钢置于干燥箱中进行干燥，得到待清洗试样；

步骤2：将熔盐置于坩埚中，再将坩埚置于井式炉中加热至熔盐为熔融状态，然后将待清洗试样放置于熔融的熔盐中进行清洗，清洗后将其从熔盐中取出并冷却至室温，得到清洗后试样；所述熔盐为NaOH、NaNO₃、NaNO₂、NaCl、Na₂CO₃中的至少3种按任意比的混合物；

步骤3：将清洗后试样用去离子水清洗多次，然后于干燥箱内干燥，完成304不锈钢表面含铀放射性污染物的高效熔盐清洗，得到清洗后的304不锈钢。

进一步限定，步骤1中所述干燥的温度为50～80℃，时间为10min～20min。

进一步限定，步骤2中所述熔盐为NaOH、NaNO₃和NaNO₂按质量比1：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)的混合物。

进一步限定，步骤2中所述熔盐为NaOH、NaNO₃、NaNO₂和NaCl按质量比1：(0.01～0.1)： (0.01～0.1)：(0.05～0.4)的混合物。