?沸石憑借其自身的物理化學(xué)性質(zhì),在放射性廢水的處理中展示出較好的性能,引起了越來(lái)越多的關(guān)注。國(guó)內(nèi)外對(duì)沸石在放射性廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的研究,研究表明沸石對(duì)137Cs、90Sr、60Co等核素有較高的吸附性能。本文介紹了沸石本身的特性,以及實(shí)驗(yàn)室規(guī)模和工業(yè)規(guī)模的沸石處理技術(shù)進(jìn)展,以期為我國(guó)放射性廢水的處理技術(shù)發(fā)展提供借鑒和參考。
如果放射性廢水不經(jīng)處理直接排入環(huán)境,將嚴(yán)重影響人類(lèi)的生存環(huán)境和生態(tài)安全。我國(guó)核工業(yè)現(xiàn)階段工程規(guī)模的放射性廢水的處理工藝主要是蒸發(fā)、離子交換、化學(xué)沉淀等。以沸石為代表的無(wú)機(jī)離子交換材料由于廉價(jià)易得,離子交換容量大,具有一定選擇性、熱穩(wěn)定性和抗輻照性,產(chǎn)生的二次廢物易處理等優(yōu)點(diǎn),成為了放射性廢水處理技術(shù)的新的研究熱點(diǎn)。
本文就沸石在放射性廢水處理的研究進(jìn)展進(jìn)行分析,
以期為我國(guó)放射性廢水處理工藝研究提供一定的借鑒。
在發(fā)生后福島核電站事故,沸石的沙袋被投進(jìn)附近的電廠海水吸附放射性銫,目前這是解決核泄漏的高水準(zhǔn)方式。
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?沸石結(jié)構(gòu)特征
沸石是一種含有水架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物,最早由瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提(Cronstedt)發(fā)現(xiàn)。沸石又名分子篩,是沸石族礦物的總稱。沸石在自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有30余種,主要用于放射性廢水處理工藝的沸石有天然斜發(fā)沸石、4A沸石等隨著核能的開(kāi)發(fā)和核技術(shù)利用的發(fā)展,放射性廢物的產(chǎn)生量也不斷增加,其中含有大量不同類(lèi)型和放射性活度水平的廢水。福島事故后,產(chǎn)生了數(shù)十萬(wàn)噸的放射性廢水,其中放射性核素大部分為137C等。
沸石在放射性廢水處理中,由于廉價(jià)易得,離子交換容量大,具有一定的選擇性、熱穩(wěn)定性和抗輻照性,產(chǎn)生的二次廢物易處理等優(yōu)點(diǎn),在放射性廢水處理中越來(lái)越收到了重視。沸石吸附放射性廢水后,可采用烘干水分后水泥固定等方法進(jìn)行處理,為其工業(yè)應(yīng)用提供了可能。沸石應(yīng)用于放射性廢水處理的工程應(yīng)用,
還需進(jìn)行以下方面的研究:
(1)
沸石的改性技術(shù)研究。由于天然沸石的吸附能力有限,需要對(duì)沸石材料本身進(jìn)行改性研究,以提高沸石的吸附容量和吸附選擇性;
(2)
加大人工合成沸石材料的吸附性能研究;
(3)
吸收放射性核素后的沸石處理技術(shù)研究;
(4)
沸石材料與其他工藝聯(lián)合處理放射性廢水的組合工藝研究。