我國實現核級萃淋樹脂的全國產化與工業化量產

6月10日,記者從環境友好能源材料國家重點實驗室西南科技大學)――環境修復材料國際研究中心獲悉,我國實現了核級萃淋樹脂的全國產化工業化量產

“針對核產業中放射性廢液尤其是高放廢液‘降級減容’處理的迫切需求,我們組建了成果轉化與產業化平臺――四川長晏科技有限公司。在疫情期間攻克關鍵核心技術工藝難關,實現了核級萃淋樹脂的全國產化與工業化量產。”國家核技術工業應用工程技術研究中心副主任、環境友好能源材料國家重點實驗室(西南科技大學)環境修復材料國際研究中心主任晏敏皓在接受科技日報採訪時表示。

晏敏皓指出,在覈廢水處理技術方面,高選擇性離子交換法是目前較爲先進的處理技術,利用特效活性基團交換劑、磁性交換劑、兩性交換劑、液體交換劑、分子篩交換劑、熱再生交換劑和離子交換纖維等材料,有選擇性的提取廢水中的一些放射性核素,此方法優點是去污因子高、寬適用範圍廣。美國的一些核電站將過濾牀模塊和離子交換牀模塊結合起來,採用超細纖維、核孔膜、納米材料膜等新型過濾材料與超濾分離處理核廢水,此種方法淨化過的廢水可直接排放或再用,減容倍數更大。

晏敏皓介紹,此外,還有萃淋樹脂吸附法,將具有高選擇性的萃取劑掛載到高度穩定的樹脂骨架上,得到集高選擇性和強穩定性於一身的萃淋樹脂。此類材料能應用於極端環境(高酸、高鹽、高離子強度)中,並選擇性吸附關鍵核素(銫-137、鍶-90、鈾-235、鈈-239、鎇-241等),再通過合適的方法將吸附後的核素反萃到單一溶液體系中,實現關鍵核素的回收利用。

“萃淋樹脂一般用於環境放射化學檢測領域,對樣品微量甚至痕量的放射性核素具有良好的分離能力。此前,該材料高度依賴進口價格高居不下,制約了我國放射性核素提取回收的相關科研工程化應用的發展步伐。”晏敏皓說。

據晏敏皓所知,上述先進技術在各涉核單位都有應用,基於萃淋樹脂的交換柱動態吸附/淨化/回收法由於操作簡便,工序流程簡化,且具有批量化大規模應用的潛力,廣受關注。此前所用萃淋樹脂大多依賴進口,價格高居不下。國內有部分高校科研院所能合成小規模的萃淋樹脂,但無法實現大批量、穩定化的規模生產。

“我們的批量化核級萃淋樹脂在同等環境(高酸、高放射性、高離子強度)下,對放射性核素(鈈-239、鎇-241、鈾-235等)的提取與回收綜合效率高於同類型進口產品(法國、日本、美國等)20%左右,現已在中國工程物理研究院中核集團等重點單位逐步應用,打破了該領域長期依賴國外進口產品的被動地位,預計未來市場(包括海外市場)規模在千億元人民幣以上。深耕國內市場實現國產化替代的同時,我們正積極組織針對國外相關市場的反傾銷與反壟斷,目前已逐步進入日本市場。”晏敏皓透露。