[发明专利]一种放射性TBP/OK有机废液处理方法

说明书

本发明公开了一种放射性TBP/OK有机废液处理方法，包括以下步骤：S1：将放射性TBP/OK有机废液进行预处理；S2：将预处理之后的放射性TBP/OK有机废液进行碱洗；S3：向碱洗后的放射性TBP/OK有机废液中加入催化剂并进行热解，放射性TBP/OK有机废液经热解分解为热解气和反应残渣；回收所述反应残渣中的放射性物质；S4：将热解气经高温气体过滤器过滤后进行冷凝，回收热解气中的磷酸、丁醇和煤油气；剩下的热解气添加催化剂进行催化燃烧生成二氧化碳和水。本发明放射性有机废液处理效率高，且回收效率较高产生的废物少；在热解以及催化燃烧过程均加入催化剂，降低了热解所需温度以及催化燃烧所需温度，使热损耗减少，更节能环保。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理技术领域，具体为一种放射性TBP/OK有机废液处理方法。

背景技术

当前我国铀纯化和乏燃料后处理多采用TBP/OK体系对铀、钚等核素进行萃取纯化，萃取剂由于多次使用且受到化学作用和辐照作用的降解，性能变差，最终成为放射性有机相，即放射性有机废液。

目前，对于放射性TBP/OK形成机理的研究较多，而关于其处理方法的报道较少。其中比较常用或研究较多的放射性TBP/OK处理方法以热解焚烧法和Fenton氧化法居多。

(1)热解焚烧技术：以热分解和气体燃烧为机理，采用两级和多级燃烧方式进行焚烧，第一级燃烧是在空气不足的情况下使废物充分燃烧，并分解出有利于进一步燃烧的产物；第二级燃烧是在过量空气条件下实现废物的完全燃烧。废有机相热裂解的工艺流程主要包括乳化液的配制、热解、燃烧、废气处理这四个过程。传统的热裂解过程产生的尾气量较少，且操作温度较低(500～600℃)，二次废物少，减容比高；但其仍然存在一定局限性，热裂解过程的反应速率较慢，且用于焚烧的设备易被腐蚀，设备的建造费用较高。

(2)Fenton氧化法：设置较温和的反应温度和pH值，通过调整氧化剂的用量以及添加方式来实现有机相的无机化处理，其氧化过程原理如图1所示。目前，各国都对放射性TBP/OK的Fenton氧化进行了研究，清华大学核研院、中国原子能科学研究院和中国辐射防护研究院也对Fenton法处理TBP/OK进行了研究，结果表明，Fenton氧化能够有效分解TBP/OK、HDBP/OK溶液和界面物。Fenton氧化法对TBP的氧化降解效率高，且反应条件简单，技术成熟；但其必须在强氧化环境下进行，对设备容器的材质要求较高，建设成本投入较大，且主设备使用寿命较短，另外氧化后的残渣液还需要进一步的浓缩固化处理，综合减容效果并不明显。

近年来，为处理放射性TBP/OK废液，研究人员做了大量探索工作，专利CN113643837A公布了一种放射性TBP/OK有机废液矿化-氧化处理工艺，但由于TBP没有经过预处理除去杂质，废物体积量大；且固磷后形成的固体产物、核反应残渣都要作为放射性固体废物处理，增大了废物处理量。专利CN113571223A公布了一种放射性有机萃取剂处理的方法及装置，该装置为固定式，仅适用于生产线产生的大量放射性废液的处理，对于处理少量的放射性废液来说，装置建造费用过高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种放射性TBP/OK有机废液处理方法，该方法的处理效率高，操作安全、能耗低，且极具经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种放射性TBP/OK有机废液处理方法，包括以下步骤：

S1：将放射性TBP/OK有机废液进行预处理以除去固体杂质；

S2：将预处理之后的放射性TBP/OK有机废液进行碱洗，以除去混在其中的界面污物；

S3：向碱洗后的放射性TBP/OK有机废液中加入催化剂并进行热解，放射性TBP/OK有机废液经热解分解为热解气和反应残渣；回收所述反应残渣中的放射性物质；