Способ утилизации жидких азотнокислых отходов, содержащих в своём составе сульфат - ионы
Изобретение относится к области утилизации жидких отходов, в частности к способам утилизации жидких азотнокислых отходов, содержащих в своем составе радиоактивные вещества. Сущность изобретения: способ утилизации жидких азотнокислых отходов, содержащих в своем составе сульфат-ионы, заключается в том, что отходы, содержащие сульфат-ионы, обрабатываются бихроматом калия и/или натрия из расчета создания концентрации шестивалентного хрома в жидких отходов от 0,001 до 0,02 г на 1 г серной кислоты. Затем полученный кислый раствор упаривается с отгонкой азотной кислоты и ее последующим концентрированием, например, ректификацией, а кубовый раствор нейтрализуется щелочью и/или содой до значения pH среды 6-8, после чего направляется на хранение или остекловывание известным способом. Преимущество изобретения заключается в том, что оно позволяет извлечь азотную кислоту для технологических нужд. 2 з. п. ф-лы.
Изобретение относится к области утилизации жидких азотнокислых отходов предприятий химической и радиохимической промышленности, в частности к способам утилизации жидких азотнокислых отходов, содержащих в своем составе сульфат-ионы, и образующихся в процессе регенерации облученного ядерного топлива.
Известен способ [1] переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих сульфат-ионы, который включает в себя обработку отходов гидроксидом кальция или бария в аппарате вихревого слоя, отделение образующегося в процессе обработки отходов сульфатного осадка, остекловывание осветленной жидкой фазы, диспергирование сульфатного осадка в готовый расплав стекломассы. Недостатками способа являются исключение возможности применения способа для переработки коррозионно-опасных азотнокислых отходов, содержащих сульфат-ионы, в связи с использованием в качестве перемешивающих рабочих тел в подобных аппаратах коррозионно неустойчивых ферромагнитных материалов, невозможность переработки данным способом больших объемов жидких отходов из-за периодического режима работы аппарата вихревого слоя. Существует способ [2] утилизации жидких радиоактивных отходов, содержащих сульфат натрия в качестве основного компонента. Согласно способу [2] отходы концентрируют упариванием до 40-60%, а затем отверждают с помощью таких стабильных отвердителей, как цемент, асфальт или стекло. Недостатком способа является то, что способ предназначен для переработки отходов, содержащих в основном средние соли в виде сульфата натрия. Другой способ [3] утилизации кислых жидких радиоактивных отходов, содержащих остатки серной кислоты, включает операцию нейтрализации соединениями бария, концентрирования и отверждения путем смешивания концентрированного раствора с цементом. К недостаткам способа можно отнести значительный расход дорогостоящих соединений бария на операции нейтрализации коррозионно-опасных сульфат-ионов, образование в процессе переработки жидких отходов вторичных отходов в виде осадка сульфата бария. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [4] утилизации азотнокислых радиоактивных отходов, содержащих сульфат-ионы, включающий нейтрализацию отходов щелочью до значений рН среды 7-8 с целью снижения коррозионного воздействия сульфат-ионов на конструкционные материалы оборудования, упаривание нейтрализованных отходов, хранение в емкостях или остекловывание концентрированного кубового раствора. Недостатками способа являются большой расход щелочи на операции нейтрализации отходов перед их упариванием, малая степень сжатия отходов при их концентрировании методом упаривания, исключение возможности извлечения азотной кислоты из перерабатываемых отходов. Технической задачей изобретения является утилизация жидких азотнокислых отходов, в том числе радиоактивных, содержащих в своем составе сульфат-ионы, способом, обеспечивающим возможность концентрирования отходов методом упаривания в кислой области рН при соблюдении требований по допустимой скорости коррозии конструкционных материалов оборудования, снижение расхода щелочи на операции нейтрализации отходов перед их концентрированием, повышение степени сжатия отходов. Поставленная задача достигается тем, что жидкие азотнокислые отходы, содержащие сульфат-ионы, обрабатываются бихроматом калия и/или натрия из расчета создания концентрации шестивалентного хрома в жидких отходах от 0,001 до 0,02 г на 1 г серной кислоты и концентрируются методом упаривания в кислой области рН с отгонкой азотной кислоты, или указанные отходы смешиваются с азотнокислыми отходами, содержащими не менее 0,5 г/л алюминия, аналогично обрабатываются бихроматом калия и/или натрия и аналогично концентрируются. Образующийся в процессе концентрирования отходов конденсат направляется на извлечение азотной кислоты, например, ректификацией, а кубовый раствор нейтрализуется щелочью и/или содой до значений рН среды 6-8 и направляется на хранение в емкости или остекловывание известным способом. Пример 1 (прототип). Жидкие отходы состава, г/л: НNО3-200; H2SO4-5; Н2C2O4-0,5; N2H5NO3-1; трибутилфосфат (ТБФ)-0,2; н-парафины-0,05; U-0,001; Pu-6![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
Формула изобретения
1. Способ утилизации жидких азотнокислых отходов, содержащих в своем составе сульфат-ионы, включающий упаривание отходов, хранение в емкостях или остекловывание кубового раствора, отличающийся тем, что азотнокислые отходы, содержащие сульфат-ионы, обрабатываются бихроматом калия и/или натрия из расчета создания концентрации шестивалентного хрома в жидких отходах от 0,001 до 0,02 г на 1 г серной кислоты, упариваются в кислой области рН с отгонкой азотной кислоты и ее последующим концентрированием, например, ректификацией, а кубовый раствор нейтрализуется щелочью и/или содой до значений рН среды 6-8, после чего направляется на хранение или остекловывание известным способом.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что азотнокислые отходы, содержащие сульфат-ионы, перед обработкой бихроматом калия и/или натрия смешиваются с азотнокислыми отходами, содержащими в своем составе не менее 0,5 г/л алюминия.3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве жидких азотнокислых отходов, содержащих в своем составе сульфат-ионы и алюминий, используются жидкие радиоактивные отходы.