一种放射性废离子交换树脂的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种放射性废离子交换树脂的处理方法，涉及环保技术领域。本发明专利技术不额外添加非放射性污染的树脂粉，粘合剂仅仅占据放射性废离子交换树脂颗粒间的空隙，因此减容比高；本发明专利技术采用粘合剂将非放射性树脂粉粘结，热超压后得到的树脂块强度大，抗压强度大于30兆帕，远高于水泥固化体7兆帕的抗压强度要求，即使发生事故出现泡水，树脂压块也不会出现散列，在外包装损坏的情况下，树脂也不会因为粉化而发生放射性泄漏；而且，由于树脂块不会发生粉化，还可以省去内桶，直接将压块放到大小合适的钢桶外包装，减少了操作工序和成本。减少了操作工序和成本。减少了操作工序和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种放射性废离子交换树脂的处理方法


[0001]本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种放射性废离子交换树脂的处理方法。

技术介绍

[0002]离子交换树脂是核电站常用的废水处理剂，一般用在低水平放射性废水的处理中。核电站对于废离子交换树脂的处置方式主要有如下两种：水泥固化和热超压。
[0003]水泥固化块耐水、能在很大的温度范围内保持稳定，因此水泥固化是业内公认的一种固定放射性核素的方法。但水泥固化一个明显的缺点是固废体积大幅度增加，这和核电站固废减量化的要求明显不相容。因此，目前在世界范围内只有少数几家核电站仍然在采用。
[0004]国内和国外新建的核电站目前一般都采用热超压处理废离子交换树脂。热超压工艺又分为两种：(1)向废离子交换树脂中添加一定量的树脂粉在160℃干燥后，送入一个160升专用钢制容器，然后在130℃、约3000～4000kN压力下，压成薄饼。这种热超压方法存在两个缺点：一是在热压工艺中添加了非放射性污染的树脂粉，不仅仅增加了成本，而且由于树脂粉本身体积超过了树脂颗粒之间的空隙总体积，降低了放射性废离子交换树脂的减容比；二是压成的树脂薄饼没有机械强度(加不加树脂粉都没有机械强度)，如果没有金属外壳，在三个小时内完全粉化，如果金属外壳受到破坏，其中的放射性废物非常容易发生泄露。(2)将废离子交换树脂球磨成粉，在160℃干燥后送入一个160升专用钢制容器，然后在130℃、约3000～4000kN压力下，压成薄饼。由于没有额外添加树脂粉，且减小了原来较大树脂颗粒之间的空隙体积，因此该工艺能得到相对较大的减容比。但该工艺的缺点在于引入球磨，不仅增加了工序，也容易造成工作环境的污染。为了提高球磨效率，在球磨过程还需要额外添加一定量的水，进一步增加了放射性废水的产生量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种放射性废离子交换树脂的处理方法，具有较高的减容比，在外包装损坏的情况下树脂也不会因为粉化而发生放射性泄漏，而且工艺简单，不会造成工作环境的污染，也无需额外添加水。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种放射性废离子交换树脂的处理方法，包括以下步骤：将放射性废离子交换树脂和粘合剂混合，对所得混合物料进行热超压；所述粘合剂为聚氨酯、环氧树脂或聚醋酸乙烯乳液；所述混合时不加入非放射性污染的树脂粉。
[0008]优选的，以所述放射性离子交换树脂的干重计，所述粘合剂的质量为放射性废离子交换树脂质量的5％以上；当所述粘合剂为聚醋酸乙烯乳液时，所述粘合剂的质量以所述聚醋酸乙烯乳液的固体含量计。
[0009]优选的，所述粘合剂的质量为放射性废离子交换树脂干基质量的5～20％。
[0010]优选的，当所述粘合剂为聚氨酯或环氧树脂时，所述混合时还加入固化剂。
[0011]优选的，当所述粘合剂为聚氨酯时，所述固化剂包括二醇、聚多醇、三乙醇胺或MOCA。
[0012]优选的，当所述粘合剂为环氧树脂时，所述固化剂包括胺类固化剂。
[0013]优选的，所述混合前，还包括对放射性废离子交换树脂进行干燥。
[0014]优选的，所述热超压的温度为130～180℃。
[0015]优选的，所述热超压的压力为130～300Bar。
[0016]优选的，所述热超压的保温保压时间为120～400分钟。
[0017]本专利技术提供了一种放射性废离子交换树脂的处理方法，包括以下步骤：将放射性废离子交换树脂和粘合剂混合，对所得混合物料进行热超压；所述粘合剂为聚氨酯、环氧树脂或聚醋酸乙烯乳液；所述混合时不加入非放射性污染的树脂粉。
[0018]本专利技术不额外添加非放射性污染的树脂粉，粘合剂仅仅占据放射性废离子交换树脂颗粒间的空隙，因此减容比高；本专利技术采用粘合剂将非放射性树脂粉粘结，热超压后得到的树脂块强度大，抗压强度大于30兆帕，远高于水泥固化体7兆帕的抗压强度要求，即使发生事故出现泡水，树脂压块也不会出现破坏，在外包装损坏的情况下，树脂也不会因为粉化而发生放射性泄漏；而且，由于树脂块不会发生粉化，还可以省去内桶，直接将压块放到大小合适的钢桶外包装，减少了操作工序和成本。
[0019]由于放射性废离子交换树脂的特殊性，要求粘合剂满足以下条件：
[0020](1)粘合能力强。核电站使用的离子交换树脂属于混床树脂，起交换作用的既有氢型阳离子交换树脂，也有氢氧根型阴离子，但没有可以跟粘合剂起反应的功能基团，所以对粘合剂的粘合能力要求高。
[0021](2)耐辐照。废离子交换树脂的放射性比活度有可能比较高，粘合剂要具有较强的抗辐射性能，不至于很短时间内被辐射分解，导致粘结失效。
[0022](3)耐高温。因为热超压在130℃甚至更高的温度下进行，需要保证粘合剂在操作温度下不会被分解。
[0023](4)耐水。可以避免事故条件下发生放射性泄露。
[0024]综上，本专利技术选择聚氨酯、环氧树脂或聚醋酸乙烯乳液作为粘合剂。
附图说明
[0025]图1为实施例4树脂块在空气中放置10天后的实物照片；
[0026]图2为实施例4树脂块在水中浸泡54天后的实物照片；
[0027]图3为对比例2树脂块在空气中放置3小时后的照片。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种放射性废离子交换树脂的处理方法，包括以下步骤：将放射性废离子交换树脂和粘合剂混合，对所得混合物料进行热超压；所述粘合剂为聚氨酯、环氧树脂或聚醋酸乙烯乳液；所述混合时不加入非放射性污染的树脂粉。
[0029]在本专利技术中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
[0030]本专利技术将放射性废离子交换树脂和粘合剂混合，得到混合物料。
[0031]本专利技术对所述放射性废离子交换树脂没有特殊要求，本领域熟知的核电站产生的
废离子交换树脂均可。在本专利技术中，所述聚氨酯优选为聚氨酯三聚体。本专利技术对所述环氧树脂和聚醋酸乙烯乳液的具体型号没有特殊要求，本领域熟知的用于粘合剂的环氧树脂和聚醋酸乙烯乳液均可。在本专利技术的实施例中，所述环氧树脂为环氧树脂E51；所述聚醋酸乙烯乳液的固含量为50％。
[0032]所述混合前，本专利技术优选对所述放射性废离子交换树脂进行干燥，然后冷却至室温。在本专利技术中，所述干燥的温度优选为160℃，本专利技术对所述干燥的时间没有特殊要求，干燥至恒重即可。本专利技术对放射性废离子交换树脂进行干燥防止影响粘合剂的粘合效果。
[0033]在本专利技术中，以所述放射性离子交换树脂的干重计，所述粘合剂的质量优选为放射性废离子交换树脂质量的5％以上，更优选为5～20％，最优选为10％。当所述粘合剂为聚醋酸乙烯乳液时，所述粘合剂的质量以所述聚醋酸乙烯乳液的固体含量计。
[0034]在本专利技术中，所述混合优选在室温条件下进行。
[0035]在本专利技术中，当所述粘合剂为聚氨酯或环氧树脂时，所述混合时优选还加入固化剂，当还包括固化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放射性废离子交换树脂的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将放射性废离子交换树脂和粘合剂混合，对所得混合物料进行热超压；所述粘合剂为聚氨酯、环氧树脂或聚醋酸乙烯乳液；所述混合时不加入非放射性污染的树脂粉。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，以所述放射性离子交换树脂的干重计，所述粘合剂的质量为放射性废离子交换树脂质量的5％以上；当所述粘合剂为聚醋酸乙烯乳液时，所述粘合剂的质量以所述聚醋酸乙烯乳液的固体含量计。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述粘合剂的质量为放射性废离子交换树脂干基质量的5～20％。4.根据权利要求1～3任一项所述的处理方法，其特征在于，当所述粘合剂为聚氨酯或环氧树脂时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，杨静远，施维泽，周小青，叶沥，靳海睿，刘志远，张岩，刘慧春，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：