本发明专利技术公开了一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料及其制备方法，所述无机材料为无机复合吸附剂，所述无机复合吸附剂由钛氧化物和无机杂多酸盐复合制备而成；且所述钛氧化物为二氧化钛，所述无机杂多酸盐为含磷杂多酸盐，其中所述含磷杂多酸盐所占质量分数为60～70％。该无机材料形成的吸附剂不会影响水泥对吸附剂的包容量，不会影响包覆效果，有利于降低固化体中放射性核素的浸出率和提高水泥固化体的强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核能发电技术及放射性废水处理领域，特别涉及一种。
技术介绍
核电作为安全、高效的清洁能源，是我国应对气候变化、增加能源供应、优化能源结构最重要的选择之一。核电站的安全性成为核能大规模发展的主要难题，特别是核废物的安全处理和处置已成为核能发展的关键问题。放射性废水是核电站运行、维修、退役过程中不可避免的核废物，因此，妥善处理放射性废水，对核电站核放射性排放总量的控制具有十分重要的意义。放射性铯、锶和钴是典型的压水堆一回路长寿命裂变产物和腐蚀活化产物，三种核素的半衰期长，环境流动性强和剂量转换因子高，所以对这类放射性废水的处理和处置显得尤为重要。另一方面，放射性废水中放射性核素的离子浓度很低，以放射性锶-90为例，假设放射性活度浓度为4.0X 18贝克每升的放射性废水全为锶-90贡献，换算出来锶尚子浓度仅为78微克每升。开发对低浓度和痕量放射性核素尚子有深度去除能力的技术和工艺是一个难点。目前处理放射性离子主要是采用离子交换的方法，由于核电站低放废水成份复杂，离子交换树脂对铯离子的交换容量和去污因子都较低。具有高吸附效率的吸附剂可实现复杂环境下对痕量铯、锶、钴的深度去除，但应用到核电站放射性废水的处置还需考虑后续对放射性废物固化的影响。如在传统技术中，有一种技术选用对铯具有高选择性的无机离子交换剂和聚丙烯腈按一定质量分数组成的复合吸附材料即铯选择吸附剂。具体地，将聚丙烯腈溶解在溶剂中，将无机离子交换剂粉末添加到聚丙烯腈溶液中，按照无机离子交换剂50?90份，聚丙烯腈10?50份，混合配制成浆液，得到的浆液加入造粒装置，经喷粒孔喷出后，进入凝固浴凝固成型，再经过清洗、干燥等工序制备成球状颗粒聚丙烯腈/无机离子交换剂。实验结果表明，该球形复合吸附材料对初始浓度为20mg/L的铯溶液具有较高的去除效率。但是，该种吸附剂含有聚丙烯腈，处理放射性废水后的材料需要进一步的固化，而该体系含有聚丙烯腈会影响到固化效果。聚丙烯腈不仅会影响到水泥对吸附剂的包容量，还会影响包覆效果，不利于降低固化体中放射性核素的浸出率和提高水泥固化体的强度。
技术实现思路
基于此，针对上述问题，本专利技术提出一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，该无机材料形成的吸附剂不会影响水泥对吸附剂的包容量，不会影响包覆效果，有利于降低固化体中放射性核素的浸出率和提高水泥固化体的强度。本专利技术还提出一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料的制备方法，可以合成制备一种对痕量铯、锶、钴离子具有高效去除效果的无机类吸附剂，该无机材料为全无机复合，其制备方法简单，处理后的材料便于进一步固化处理。其技术方案如下:—种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，所述无机材料为无机复合吸附剂，所述无机复合吸附剂由钛氧化物和无机杂多酸盐复合制备而成；且所述钛氧化物为二氧化钛，所述无机杂多酸盐为含磷杂多酸盐，其中所述含磷杂多酸盐所占质量分数为60?70%。本专利技术中用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，主要是以焦磷酸钾为基体，硅酸根、钒酸根为杂酸根离子，锆离子作为金属阳离子，合成的焦磷杂多酸盐，以及与钛氧化物复合而成的无机复合吸附剂。该无机复合吸附剂具有高效去除痕量铯、锶、钴离子的作用，而且处理含铯、锶、钴废水后容易进行固化处理。下面对其进一步技术方案进行说明:进一步地，所述含磷杂多酸盐为焦磷钒酸锆或焦磷硅酸锆或焦磷钼酸锆。包括焦磷钒酸锆或焦磷硅酸锆或焦磷钼酸锆的含磷杂多酸盐复合成的无机复合吸附剂吸附速度快，吸附效果好。此外，本专利技术还提出一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料的制备方法，包括如下步骤:a、将焦磷酸钾溶液与偏钒酸钠或硅酸钠溶液或钼酸钠溶液按一定比例混合；b、将步骤a所得到的混合液用盐酸调节反应液pH值为强酸性值，再滴加氧氯化锆溶液反应生产沉淀物；待沉淀物不再生成时，用酸或碱调节混合液pH值至定值，静置一段时间后抽滤至滤出液接近中性；将沉淀物放置于烘箱中进行烘干，得到含磷杂多酸盐；C、将步骤b制备好的含磷杂多酸盐按质量分数为60?70%和硫酸钛或四氯化钛水溶液混合，并滴加碳酸钠水溶液进行水浴得到混合物溶液；d、将步骤c得到的混合物溶液转移到高压容器中，并将盛装混合物溶液的高压容器放置到烘箱中进行烘烤，然后再将高压容器在室温下静置得到沉淀物；用去离子水洗涤沉淀物，将洗涤后沉淀物进行过滤和干燥，干燥后得到无机复合吸附剂。进一步地，在步骤a中，焦磷酸钾溶液的浓度为0.1?1.0mol/L,偏钒酸钠或硅酸钠溶液或钼酸钠溶液的浓度为0.1?1.0moI/LO进一步地，在步骤b中，将混合液用盐酸调节反应液pH值至I?4，在缓慢滴加0.1?1.0mol/L的氧氯化错溶液，同时充分搅拌使反应完全；用酸或碱调节混合液pH值至定值后，静置时间为6?12小时，且沉淀物的烘干温度为40?80°C。进一步地，在步骤c中，硫酸钛或四氯化钛水溶液的浓度为0.15?0.5mol/L，混合滴加碳酸钠水溶液的浓度为0.1?0.5mol/L，且混合过程在在磁力搅拌的条件下进行。进一步地，在步骤c中，水浴温度为30?60°C，时间约0.5?1.5小时。进一步地，在步骤d中，烘箱中烘烤温度为40?80°C，烘烤时间为4?6小时，然后室温静置时间为3?6小时，洗涤后沉淀物过滤后的干燥温度为40?80°C。本专利技术具有如下突出的有益效果:合成的无机复合吸附剂材料能显示出无机基体的高辐射稳定性、对放射性核素离子的高选择性、易于固液分离、便于固化等优点，还可以进行工业放大生产，有望作为我国自主开发的核电站放射性废水处置材料，具有良好的使用价值和应用前景。【附图说明】图1是本专利技术实施例1中所述焦磷钒酸锆负载二氧化钛得到的无机复合吸附剂的电镜图；图2是本专利技术实施例1中所述焦磷钒酸锆负载二氧化钛得到的无机复合吸附剂用量对铯、锶、钴吸附效果的影响图；图3是本专利技术实施例3中所述焦磷硅酸锆负载二氧化钛得到的无机复合吸附剂吸附时间对吸附效果的影响图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。本专利技术提出一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，该无机材料为无机复合吸附剂，该无机复合吸附剂由钛氧化物和无机杂多酸盐复合制备而成。且钛氧化物为二氧化钛，无机杂多酸盐为含磷杂多酸盐，其中含磷杂多酸盐所占质量分数为60?70%。本专利技术中用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，主要是以焦磷酸钾为基体，硅酸根、钒酸根为杂酸根离子，锆离子作为金属阳离子，合成的焦磷杂多酸盐，以及与钛氧化物复合而成的无机复合吸附剂。该无机复合吸附剂具有高效去除痕量铯、锶、钴离子的作用，而且处理含铯、锶、钴废水后容易进行固化处理。而且，上述含磷杂多酸盐为焦磷钒酸锆或焦磷硅酸锆或焦磷钼酸锆。包括焦磷钒酸锆或焦磷硅酸锆或焦磷钼酸锆的含磷杂多酸盐复合成的无机复合吸附剂吸附速度快，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理含铯、锶、钴废水的无机材料，其特征在于，所述无机材料为无机复合吸附剂，所述无机复合吸附剂由钛氧化物和无机杂多酸盐复合制备而成；且所述钛氧化物为二氧化钛，所述无机杂多酸盐为含磷杂多酸盐，其中所述含磷杂多酸盐所占质量分数为60～70％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李元，林建中，汤东升，何小华，左萌，郜瑞莹，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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