專利名稱：一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于放射性元素處理方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法。
背景技術(shù)：
隨著核電事業(yè)的發(fā)展,放射性廢液對環(huán)境的危害越來越大,許多放射性核素在水體和土壤中會遷移到水生生物和各種農(nóng)作物中，從而對人類的生存造成重大的危害，因此放射性元素廢液的安全處理至關(guān)重要。銫(Cs)是半衰期較長的高釋熱裂變產(chǎn)物，它的去除和回收研究一直受到世界各國的重視，特別是2011年日本福島事件更加引起了各國民眾 對放射性元素廢液安全處理的高度關(guān)注。對銫的處理主要是離子交換法，有機樹脂存在耐熱性差、抗輻射性差、對高價金屬離子的交換容量大，不利于永久存儲和對環(huán)境造成潛在威脅等缺點；而無機離子交換劑具有選擇性好、耐高溫和抗輻射等優(yōu)點，受到青睞。目前使用的無機離子交換材料主要有天然/人造沸石、雜多酸鹽(磷鑰酸銨AMP、磷鎢酸銨APW、磷鎢酸鋯PWZr和磷鑰酸鋯PMoZr等)、多價金屬磷酸鹽(磷酸鋯ZrP、磷酸鈦TiP和磷酸錫SnP)、金屬亞鐵氰化物及鐵氰化物、復(fù)合離子交換劑(TiP-AMP、ZrP-AMP, SnP-AMP, PAN-AMP和MpM)以及多價金屬(過渡金屬)的水合氧化物和氫氧化物等。沸石是礦物結(jié)構(gòu)，有較大的比表面積和孔體積，因而具有良好的吸附和離子交換性能，但沸石的交換容量受溶液酸度和含鹽量影響很大(石正坤，張東，康厚軍等。沸石及凹凸棒石礦物對核素銫的吸附性能研究[J]。中國礦業(yè)，2007，16 (2) :83-86)。而且吸附劑是粉末，不利于放射性物質(zhì)的回收。磷酸鋯ZrP、磷酸鈦TiP和磷酸錫SnP等一系列磷酸鹽陽離子交換劑是無機離子交換劑中重要的一類，具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能和離子交換選擇性能。但磷酸鹽類交換材料在酸性、高鹽量的放射性元素廢液中交換容量比較低，溶液中Cs+濃度和酸度對 Cs 的吸附有明顯影響(Boaun Al, Khainakov SA, Bonun LN, et. al. Synthesisand characterization of a novel layered an (rv)' phosphate with ion exchangeproperties. Materials research bulletin, 1999, 34(6): 921-932)。溶膠-凝膠法合成的亞鐵氰化物無機離子交換劑具有良好的機械強度和水力學(xué)性能。徐世平等用溶膠-凝膠法合成的球形亞鐵氰化鈦鉀為深褐色球形顆粒，其機械強度大，流動性能好，(徐世平，張繼榮，宋崇立。用無機離子交換法從酸性高放廢液中去除銫研究進展[J]，輻射防護通訊，2000,20 ) :8-13)，但該種吸附劑僅對酸性高的放射性元素廢液進行了試驗，能否應(yīng)用在成分復(fù)雜的放射性元素廢水中還有待驗證。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法。
一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下向含銫137的海水樣品中加入亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，開啟恒溫振蕩器，8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量。所述含銫137的海水樣品的放射性劑量為2500 Bq/mr 75000 Bq/ml。所述亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒樹脂的粒徑為0. 4 rnnT 1.0 mm。所述亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒樹脂對銫的飽和吸附容量為0.9 mmolCs/克干復(fù)合顆粒 I. 3 mmolCs/克干復(fù)合顆粒。所述恒溫振蕩器的溫度為25 V 30°C，轉(zhuǎn)速為100 rpnT200 rpm。 本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明中亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒對銫的吸附容量大，不易解析，吸附顆粒易于回收；并且吸附銫后的顆粒物可轉(zhuǎn)型成氧化物便于暫存，實驗條件溫和。本發(fā)明提供的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒對銫的飽和吸附容量為0. 9 mmolCs/克干復(fù)合顆粒 I. 3 mmolCs/克干復(fù)合顆粒，在放射性劑量為2500 Bq/mf75000 Bq/ml的含銫137 (總銫量為放射性銫的5倍 10倍)的海水樣品中8小時后放射性銫的吸附量可達97%。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。實施例I選取粒徑為I. 0 _的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，通過靜態(tài)銫的飽和吸附實驗測定其對銫的飽和吸附容量為0. 9 mmolCs/克干復(fù)合顆粒；在20 ml放射性劑量為2500 Bq/ml的含銫137的海水中，加入50 mg粒徑為I. 0 mm的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒；將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，設(shè)置恒溫振蕩器的溫度為25 °C，轉(zhuǎn)速為200 rpm，開啟恒溫振蕩器；8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量，其結(jié)果為放射性銫去除率為99%。實施例2選取粒徑為0. 6 mm的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，通過靜態(tài)銫的飽和吸附實驗測定其對銫的飽和吸附容量為I. 2 mmolCs/克干復(fù)合顆粒；在20 ml放射性劑量為75000 Bq/ml的含銫137的海水中，加入50 mg粒徑為0. 6 mm的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒；將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，設(shè)置恒溫振蕩器的溫度為25 °C，轉(zhuǎn)速為150 rpm，開啟恒溫振蕩器；8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量，其結(jié)果為放射性銫去除率為99%。實施例3選取粒徑為0. 4 _的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，通過靜態(tài)銫的飽和吸附實驗測定其對銫的飽和吸附容量為I. 3 mmolCs/克干復(fù)合顆粒；在20 ml放射性劑量為15000 Bq/ml的含銫137的海水中，加入50 mg粒徑為0. 4 mm的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒；將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，設(shè)置恒溫振蕩器的溫度為20 °C，轉(zhuǎn)速為100 rpm，開啟恒溫振蕩器；8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量，其結(jié)果為放射性銫去除率為97%。實施例4選取粒徑為0. 8 _的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，通過靜態(tài)銫的飽和吸附實驗測定其對銫的飽和吸附容量為I. I mmolCs/克干復(fù)合顆粒；在20 ml放射性劑量為15000 Bq/ml的含銫137的海水中，加入50 mg粒徑為0. 8 mm的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒；將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，設(shè)置恒溫振蕩器的溫度為30 °C，轉(zhuǎn)速為120 rpm，開啟恒溫振 蕩器；8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量，其結(jié)果為放射性銫去除率為99%。
權(quán)利要求
1.一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下 向含銫137的海水樣品中加入亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，開啟恒溫振蕩器，8小時后用液閃儀分析殘余銫的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于所述含銫137的海水樣品的放射性劑量為2500 Bq/mr 75000 Bq/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于所述亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒樹脂的粒徑為0. 4 IffliT I. 0 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于所述亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒樹脂對銫的飽和吸附容量為0. 9 mmolCs/克干復(fù)合顆粒 I. 3 mmolCs/克干復(fù)合顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法，其特征在于所述恒溫振蕩器的溫度為25 0C 30°C，轉(zhuǎn)速為100 rpnT200 rpm。
全文摘要
本發(fā)明屬于放射性元素處理方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種使用亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒去除放射性銫137的方法。該方法通過向含銫137的海水樣品中加入亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒，然后將含銫137的海水樣品置入恒溫振蕩器中，經(jīng)過一段時間去除放射性銫137。本發(fā)明中亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒對銫的吸附容量大，不易解析，吸附顆粒易于回收；并且吸附銫后的顆粒物可轉(zhuǎn)型成氧化物便于暫存，實驗條件溫和。本發(fā)明提供的亞鐵氰化鈦鉀球型顆粒對銫的飽和吸附容量為0.9mmolCs/克干復(fù)合顆粒~1.3mmolCs/克干復(fù)合顆粒，在放射性劑量為2500Bq/ml~75000Bq/ml的含銫137(總銫量為放射性銫的5倍~10倍)的海水樣品中8小時后放射性銫的吸附量可達97%。
文檔編號B01J20/28GK102774924SQ201210241779
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者馮孝貴, 文明芬, 王建晨, 陳靖 申請人:清華大學(xué)