本发明专利技术提供一种含有钠盐的放射性废液的处理方法，该处理方法包括下述步骤：向电解槽的阳极室供给含有氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少１种的放射性废液，并在此基础上进行该放射性废液的电渗析，所述电解槽在选择性透过钠离子的透过膜的两侧设置有阳极、阴极；在所述阴极室中，将透过所述透过膜的钠离子以氢氧化钠的形式从所述放射性废液中分离；将残留在所述阳极室中的放射性物质以放射性物质浓缩溶液的形式从所述放射性废液中分离；以及对分离得到的所述氢氧化钠和所述放射性物质的浓缩溶液分别进行回收。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放射性废液的处理方法以及处理装置。更具体地说，本专利技术涉及对从核动力设施，特别是对再处理设施中排出的以碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠为主成分的放 射性废液进行电渗析，并通过有选择地将钠除去，从而分离、回收放射性物质的放射性废液 的处理方法以及处理装置。 本申请基于2007年12月5日在日本提出申请的特愿2007-315152号要求其优先 权，并将其内容引用在本申请中。
技术介绍
在核动力设施，特别是在使用完的核燃料的再处理设施中，会产生含有大量无机 盐硝酸钠(NaN03)的放射性废液。目前正在开发从该废液中的硝酸钠中分离钠的分离除去 技术。 例如，美国能源部(United States D印artment of Energy, DOE)对使用Na离子 导体膜(電導体膜)(NASICON膜，Na Super Ionic Conductor)或有机阳离子交换膜，从以 硝酸钠为主成分的放射性废液中分离钠离子(Na+)的方法进行了研究，并且证实了钠离子 导体膜或有机阳离子交换膜能够以氢氧化钠(Na0H)的形式回收钠离子。 作为从硝酸钠中分离出放射性废液中所包含的放射性核素的技术，可以使用如下 方法通过向废液中添加多种试剂，使得每种主要的核素共沉淀后，利用超滤膜等对固体成 分进行分离。在该方法中，由于添加了多种试剂从而导致废液量的增加。除此之外，涉及特 定的核素时，表示放射性核素除去程度的去污系数(DF)为IOO左右时即为极限，因此放射 性废液中的放射性核素的除去效率较低。 另一方面，作为谋求减少放射性废液(低水平浓縮废液)量的技术，可以列举出使 用钠选择性透过膜的电渗析法，该放射性废液以由再处理步骤中产生的硝酸钠为主成分。 就该技术而言，由于仅从放射性废液中分离、回收钠，因此具有能够使放射性废液减量化的 可能性。为此，使用有机膜(Nafion(注册商标)等)、无机膜(NASIC0N膜)等进行了废液 的处理试验。 利用使用钠选择性透过膜的电渗析法，从含有放射性物质的废液和/或不含放射 性物质的废液中回收钠的技术，已在非专利文献1 5等论文中公开，并已成为公知技术。 在非专利文献1 5中公开了如下技术利用采用了 NASIC0N膜的电渗析法，从含 有硝酸钠的放射性废液(低水平放射性浓縮废液)、或含由纸浆工厂等产生的含有钠的废 液中回收钠。 在该技术中，向阳极室供给作为对象的废液，向阴极室填充氢氧化钠水溶液，使用 NASICON膜作为电解槽的阳极室和阴极室的隔膜，通过进行电渗析，使得钠离子从阳极室向 阴极室移动。 此外，在非专利文献1 4中报道了如下技术能够从含有多种放射性核素的放射 性废液中仅分离、回收钠，而不含与钠同族的铯137(Cs-137)。 此外，作为谋求减少放射性废液量的技术，公开了如下所述的技术。 例如，公开有为了从含有高浓度钠盐的放射性废液中回收钠以及酸，从而使该废液减量化，并且对钠和酸进行再利用的技术(例如，参考专利文献l)。在该技术中，在阳极和阴极之间设置二张双极膜，在该双极膜之间的阳极一侧设置阴离子交换膜、在阴极一侧设置钠离子选择性透过膜，并进行电渗析。由此，可以将钠离子以氢氧化钠的形式从含有钠盐的放射性废液中分离、回收，并且同时可以将阴离子以酸的形式从含有钠盐的放射性废液中分离、回收。此外，公开了如下技术在不产生给废气体系造成负担的NOx的情况下，大幅度减少由再处理设施产生的低水平放射性浓縮废液的主成分硝酸钠，并同时对分解生成物进行再利用，从而使放射性处理体系闭合化的技术(例如，参考专利文献2)。在该技术中，向具有阳离子交换膜以及阴离子交换膜的电解池中供给由使用完的核燃料再处理设施产生的低水平放射性浓縮废液。由此，可以在阴极一侧生成氢氧化钠，并从放射性浓縮废液中分离、回收，并且同时可以在阳极一侧生成硝酸，并从放射性浓縮废液中分离、回收。 非专利文献1 :S. Balagopal， et al. ， Selective sodium removal fromaqueouswaste streams with NaSICON ceramics, Separation and PurificationTechnology15(1999)231-237。 非专禾U 文献2 :D. E. Kurath， et al. ， Caustic recycle from high-salt 皿clearwastes using a ceramic—membrane salt—splitting process, Separation andPurification Technology 11(1997)185-198。 非 专 禾U 文 献3:D. T. Hobbs， Radioactive Demonstration of Caustic Recoveryfrom Low—Level Alkaline Nuclear Waste by an Electrochemical S印arationProcess， WSRC-TR-97-00363 (1998)。 非 专 禾U 文 献4 -Proceeding of Efficient Separations and ProcessingCrosscutting Program,1995，1996，1997。 非 专 利 文 献5 :Cer咖atec， Inc. ， Energy Efficient Process for RecyclingSodi咖 Sulfate Utilizing Ceramic Solid Electrolyte, DOE contactNo. DE-FC02-95CE41158(1999)。 专利文献1 :日本特开2000-321395号公报。 专利文献2 :日本特开平4-283700号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 如上所述，采用电渗析法从以硝酸钠为主成分的放射性废液(低水平放射性浓縮 废液)中分离、回收钠时，在阴极室中，生成不含放射性核素的氢氧化钠，可以在一定程度 上使低水平放射性浓縮废液减量。 但是，由于在阳极室中生成了含有放射性核素的硝酸，因此从减量化的角度来看， 必须要进一步对硝酸进行处理。此外，该方法还具有下述这样的问题由于在厚度为数mm 的非常薄的钠离子选择性透过膜的两侧存在强碱和强酸溶液，因此当透过膜破损时的化学 危险性非常高。 此外，在采用使用NASICON膜的电渗析法，从低水平放射性浓縮废液中分离、回收 钠离子时，发现如下现象随着时间的增加，钠离子的移动效率降低，并且槽电压升高。在采 用电渗析法对低水平放射性浓縮废液进行减量时，上述这些现象由于会导致成本增加、并 且增加器材的负担，因此是较为不利的。 此外，采用这样的电渗析法，可以从低水平放射性浓縮废液中分离、回收不含放射 性核素的氢氧化钠，但是另一方面，由于生成含有放射性核素的硝酸，因此不能实现仅对放 射性核素进行浓縮、从而高效地进行减量化。 此外，使用阳离子交换膜作为电解槽的隔膜时，不仅是钠离子，放射性核素也会发 生转移。此外，为了从通过分离、回收钠而生成的含有放射性核素的酸中回收酸，使用了双 极膜、阴离子交换膜。但本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有钠盐的放射性废液的处理方法，该处理方法包括下述步骤：向电解槽的阳极室供给含有氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少１种的放射性废液，在此基础上进行该放射性废液的电渗析，所述电解槽在选择性透过钠离子的透过膜的两侧设置有阳极、阴极；在所述阴极室中，将透过所述透过膜的钠离子以氢氧化钠的形式从所述放射性废液中分离；将残留在所述阳极室中的放射性物质以放射性物质浓缩溶液的形式从所述放射性废液中分离；以及对分离后的所述氢氧化钠和所述放射性物质的浓缩溶液分别进行回收。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：森本泰臣，沼田守，加藤敬，
申请(专利权)人：日挥株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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