放射性同位素鍶-90和銫-137的廢水處理-離心萃取機(jī)

　　鍶-90(90Sr)和銫-137(137Cs)是兩種在很多領(lǐng)域有重要用途的兩種放射性同位素。鍶-90在工業(yè)上可用于X射線熒光分析儀、測厚儀、料位計(jì)、靜電消除器、卷煙密度測量儀等放射性檢測儀和控制儀表中的輻射源;在醫(yī)學(xué)上可用于治療角膜潰瘍、黑色素瘤、皮膚癌和神經(jīng)性皮炎等疾病;還可用于制做放射性核素電池，用于軍事、科研、發(fā)光儀表制造及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。銫-137在工業(yè)上可用于厚度計(jì)、密度計(jì)、流量計(jì)和液位計(jì)的放射性檢測儀和控制儀表中的輻射源;在農(nóng)業(yè)上可用于輻射育種和食品輻照保藏等;在醫(yī)學(xué)上可用于心臟掃描、輔助診斷心肌梗死及其病變、診斷甲狀腺腫瘤、癌癥治療和醫(yī)療器械的殺菌等;還可以用于制作同位素電池、同位素?zé)嵩础⒑穗娬臼鹿实男盘?hào)核素和放射性核素發(fā)生器，用于軍事、科研、發(fā)光儀表制造及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

　　鍶-90和銫-137主要來源于核武器試驗(yàn)和核反應(yīng)堆，目前，鍶-90和銫-137主要是從核反應(yīng)堆乏燃料后處理廠的高放廢液中分離提取獲得的。

　　從高放廢液中提取放射性同位素鍶-90和銫-137的方法有沉淀分離法、離子交換法、色譜法和溶劑萃取法。溶劑萃取法具有選擇性好、回收率高、適合大規(guī)模生產(chǎn)、設(shè)備簡單、操作方便、易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化、萃取劑易于循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，且適合于強(qiáng)放射性環(huán)境下使用。

　　在開發(fā)出從高放廢液中同時(shí)生產(chǎn)放射性同位素鍶-90和銫-137的溶劑萃取工藝流程后，要實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，需要連續(xù)化溶劑萃取設(shè)備，建立相應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　目前可用于高放廢液處理的連續(xù)化溶劑萃取設(shè)備有混合澄清槽、脈沖萃取柱和離心萃取機(jī)。前兩者均依靠重力分相,因而存在兩相滯留量大、停留時(shí)間短、結(jié)構(gòu)不太緊湊等缺陷。

　　采用鄭州天一萃取CWL-M系列離心萃取機(jī)從高放廢液中高效生產(chǎn)放射性同位素鍶-90和銫-137，可強(qiáng)化傳質(zhì)效果，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，同時(shí)獲得有重要用途的高純度的鍶-90和銫-137兩種放射性同位素產(chǎn)品。具體工藝流程如下：

　　調(diào)酸后的高放廢液流入鍶離心萃取機(jī)萃取段，鍶萃取劑則從相反方向流入鍶離心萃取機(jī)萃取段，選擇性萃取高放廢液中鍶-90后流入鍶離心萃取機(jī)洗滌段;鍶洗滌劑流入鍶離心萃取機(jī)洗滌段，洗滌負(fù)載在鍶萃取劑上的雜質(zhì)元素后流入鍶離心萃取機(jī)萃取段，與已萃取完鍶-90后的高放廢液一起從鍶離心萃取機(jī)萃取段流出;流入銫離心萃取機(jī)萃取段用于生產(chǎn)銫-137，經(jīng)洗滌后的鍶萃取劑流入鍶離心萃取機(jī)反萃段;

　　鍶反萃劑流入鍶離心萃取機(jī)反萃段，把負(fù)載在鍶萃取劑上的鍶-90反萃下來后，從鍶離心萃取機(jī)反萃段流出得到鍶-90產(chǎn)品;

　　經(jīng)反萃后的鍶萃取劑從鍶離心萃取機(jī)反萃段流出，再流入鍶離心萃取機(jī)萃取段，循環(huán)使用;銫萃取劑流入銫離心萃取機(jī)萃取段并選擇性萃取高放廢液中銫-137后流入銫離心萃取機(jī)洗滌段;

　　銫洗滌劑流入銫離心萃取機(jī)洗滌段并洗滌負(fù)載在銫萃取劑上的雜質(zhì)元素后，流入銫離心萃取機(jī)萃取段，與已萃取完銫-137的高放廢液一起作為萃殘液從銫離心萃取機(jī)萃取段流出;

　　經(jīng)洗滌后的銫萃取劑流入銫離心萃取機(jī)反萃段;銫反萃劑流入銫離心萃取機(jī)反萃段，把負(fù)載在銫萃取劑上的銫-137反萃下來后，從銫離心萃取機(jī)反萃段流出得到銫-137產(chǎn)品;經(jīng)反萃后的銫萃取劑從銫離心萃取機(jī)反萃段流出，再流入銫離心萃取機(jī)萃取段，循環(huán)使用。

　　該系統(tǒng)由于采用了強(qiáng)大離心力分相的CWL-M系列離心萃取機(jī)，與目前其它的生產(chǎn)系統(tǒng)相比，具有兩相滯留量小、停留時(shí)間短、水力學(xué)和傳質(zhì)性能好、達(dá)到傳質(zhì)平衡速度快、操作流比范圍寬、設(shè)備緊湊、體積小、開停車方便且停車不破壞所建立的穩(wěn)態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。