【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乏燃料后处理，具体涉及一种含镅和锔的高放废液管理方法。
技术介绍
1、乏燃料后处理产生的高放废液中，am和cm是最值得关注的高毒性次锕系元素。如果能够制成同位素产品，或者制靶进行嬗变，抑或是进入快堆燃料循环体系，将可以降低甚至消除其长期危害。可惜，目前不论是嬗变技术还是快堆燃料循环技术都还不成熟，am和cm的同位素市场需求量很小，且生产技术也很不成熟。因此，可以考虑将含有am和cm的废液或产品暂存一段时间，待相关技术成熟后再回取复用。
2、如果以溶液状态暂存含am和cm的酸性废液，如存于高放大罐中，存在泄露风险，需要严密监管；如果把am和cm制备成氧化物产品暂存，需要采用特殊的技术手段解决产品热量积累和暂存容器内压升高的问题，未来会产生大量的固体废物(暂存容器的内罐、外罐)，且压缩、装填、封盖、去污操作复杂，运行成本很高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种含镅和锔的高放废液管理方法，通过将含am和cm的废液制成玻璃固化体，若无回取复用需求时将所述玻璃固化体保留在不锈钢容器中暂存；若有回取复用需求则采用浸取剂浸取所述玻璃固化体中的关键核素；可以在目前am和cm的同位素市场需求量小且生产技术也很不成熟的现状下，获得可行的含镅和锔的高放废液回取复用与最终处置两用管理方法。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种含镅和锔的高放废液管理方法，所述方法包括如下步骤：
3、s1、将含am和cm的废液制成玻璃固化体：将含a
4、若所述玻璃固化体无回取复用需求，则进入步骤s2；若所述玻璃固化体有回取复用需求，则进入步骤s3；
5、s2、若所述玻璃固化体无回取复用需求，则将所述玻璃固化体继续保留在不锈钢容器中进行暂存；
6、s3、若所述玻璃固化体有回取复用需求，则采用稀硝酸与双氧水的混合溶液作为浸取剂，浸取所述玻璃固化体中的关键核素。
7、进一步，步骤s1中，所述玻璃熔炉为陶瓷电熔炉或冷坩埚炉。
8、进一步，步骤s1中，所述玻璃基材为硼硅酸玻璃、或微晶玻璃。
9、进一步，所述微晶玻璃的结晶相采用烧绿石、锆石(ca,ln)(zr,ln)(ti,al)2o7或橄榄岩(ca,ln)10(sio4)6o2。
10、进一步，所述玻璃固化体中废物包容率为20％～40％。
11、进一步，步骤s3中，对于有回取复用需求的玻璃固化体，通过切割、解体、研磨中的一种或多种方式将所述玻璃固化体进行解体、破碎至100-300μm的玻璃固体微粒，采用稀硝酸与双氧水的混合溶液作为浸取剂，浸取所述玻璃固化体中的关键核素。
12、进一步，步骤s3中，所述浸取剂中，硝酸的浓度为0.5～2mol/l；双氧水的加入量为0.5～2ml。
13、进一步，步骤s3中，所述浸取剂与玻璃固体微粒的比例为10～30ml浸取剂/1g玻璃固体微粒。
14、进一步，步骤s3中，浸取所述玻璃固化体中的关键核素的过程在加热至80～100℃的条件下进行。
15、进一步，步骤s3中，浸取所述玻璃固化体中的关键核素的过程在超声波条件下进行。
16、本专利技术的有益效果在于：采用本专利技术所提供的一种含镅和锔的高放废液管理方法，通过如下步骤：将含am和cm的废液制成玻璃固化体，若所述玻璃固化体无回取复用需求，则将所述玻璃固化体继续保留在不锈钢容器中进行暂存；若所述玻璃固化体有回取复用需求，则采用稀硝酸与双氧水的混合溶液作为浸取剂，浸取所述玻璃固化体中的关键核素；可以在目前am和cm的同位素市场需求量小且生产技术也很不成熟的现状下，获得可行的含镅和锔的高放废液回取复用与最终处置两用管理方法。本专利技术的具体有益效果主要体现在：
17、(1)使用成熟的陶瓷电熔炉或冷坩埚技术，将含am和cm的废液制成玻璃固化体，不但废物包容率高(20％～40％)，化学稳定性和机械稳定性均可满足玻璃固化体的性能要求，且满足最终废物处置对废物源项的要求；
18、(2)从产品暂存的角度看，该两用管理技术无需开发专用的暂存产品容器和封装系统。由于玻璃基体的导热性能远优于氧化物形态，且玻璃基体与不锈钢产品容器之间紧密接触，玻璃基体中废物金属的衰变热可以迅速导出，不存热量累积，产品容器内压过高的风险；而且，由于玻璃基体的有效包络，玻璃固化体产品暂存过程中α核素的扩散风险很小。对于未来无回取需求的玻璃固化体可以直接地质处置，省去了从“暂存阶段的中间体形态”到“适合处置的最终废物形态”的整备操作，不但节约成本，还减少了二次废物的产生；
19、(3)对于有回取需求的玻璃固化体产品，经过切割、解体、研磨等工序，使用稀硝酸和少量双氧水的混合溶液作为浸取剂，在通入超声波的条件下，只需要很短的时间就可以将玻璃屑中的am、cm以及稀土元素选择性浸取出来，绝大部分贵金属(ru，rh和pd)和zr保留在玻璃基体中。与传统的高温碱熔融法、氢氟酸或浓硝酸腐蚀法相比，上述方法可以在十分温和的反应条件下将玻璃基体中的某些金属元素有选择性地浸取出来，可有效降低设备、操作人员，以及工作场所的长期风险。此外，使用稀硝酸+少量双氧水作浸取剂，所形成的硝酸溶液很容易衔接后续的核素纯化工艺。而且，由于zr和贵金属基本保留在玻璃基体中，也可以降低后续液液萃取操作提取核素的过程中产生界面污物的风险。
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1.一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S1中，所述玻璃熔炉为陶瓷电熔炉或冷坩埚炉。
3.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S1中，所述玻璃基材为硼硅酸玻璃、或微晶玻璃。
4.根据权利要求3所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述微晶玻璃的结晶相采用烧绿石、锆石(Ca,Ln)(Zr,Ln)(Ti,Al)2O7或橄榄岩(Ca,Ln)10(SiO4)6O2。
5.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述玻璃固化体中废物包容率为20％～40％。
6.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S3中，对于有回取复用需求的玻璃固化体，通过切割、解体、研磨中的一种或多种方式将所述玻璃固化体进行解体、破碎至100-300μm的玻璃固体微粒，采用稀硝酸与双氧水的混合溶液作为浸取剂，浸取所述玻璃固化体中的关键核素。
7.根据
8.根据权利要求6所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸取剂与玻璃固体微粒的比例为10～30ml浸取剂/1g玻璃固体微粒。
9.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S3中，浸取所述玻璃固化体中的关键核素的过程在加热至80～100℃的条件下进行。
10.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤S3中，浸取所述玻璃固化体中的关键核素的过程在超声波条件下进行。
...【技术特征摘要】
1.一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤s1中，所述玻璃熔炉为陶瓷电熔炉或冷坩埚炉。
3.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤s1中，所述玻璃基材为硼硅酸玻璃、或微晶玻璃。
4.根据权利要求3所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述微晶玻璃的结晶相采用烧绿石、锆石(ca,ln)(zr,ln)(ti,al)2o7或橄榄岩(ca,ln)10(sio4)6o2。
5.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，所述玻璃固化体中废物包容率为20％～40％。
6.根据权利要求1所述的一种含镅和锔的高放废液管理方法，其特征在于，步骤s3中，对于有回取复用需求的玻璃固化体，通过切割、解体、研磨...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦萌，许章炼，孟宪涛，孟庆禄，马夺，
申请(专利权)人：中核龙安有限公司，
类型：发明
国别省市：
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