“核电站废旧金属熔炼项目”热试成功 填补核素污染金属循环再利用产业空白

核技术在国民经济中的广泛应用给人类带来了巨大的利益，但随之而来，放射性废物(含废放射源)的产生量也日益增多，如果管理不善，将会给社会带来危害。

为保障我国核科学技术事业的健康发展，保护环境和人类健康，不给后代留下过多的负担，必须不断地研究和发展放射性废物管理技术。放射性废物为含有放射性核素或被放射性核素污染，其浓度或比活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平，并且预计不再利用的物质。根据形态可分为气体废物、液体废物和固体废物。放射性废物，按其物理性状分为气载废物、液体废物和固体废物三类。放射性气载废物按其放射性浓度水平分为不同的等级。放射性浓度以Bq/m3（Bq/L）表示。

近日，湖南核工业宏华举行我国核电站废旧金属熔炼项目热试，并取得了成功，这是我国条用于处理含人工放射性核素废旧的金属熔炼生产线。

宏华公司在做好疫情防控工作的同时，提前复工，按照工艺技术流程和热试方案，科学合理安排工作时段，加班加点，顺利完成了设备生产线的联调、联试，实现了核电站污染废旧金属的废物Z小化和资源循环再利用。

项目运行后，宏华公司将具备处理天然核素金属及核电站人工核素金属的生产能力，为努力建设国际的核设施退役金属熔炼去污解控循环再利用的专业化生产基地和科技环保型企业迈出了坚实步伐。

人造放射性金属

放射性金属，是指能够放射出α、β、γ 三种射线的天然放射性金属元素。α射线是带正电荷的氦核粒子流；β射线是高速电子流；γ射线是波长比X射线更短的电磁波--光子流。可以放射出人眼看不见的射线，对人体造成的严重危害。有天然放射性金属 （铀、钍等）和人工放射性金属（钚、锔等）。有锝 （43Tc）、钜 （61Pm）及锕系元素中的超铀元素，其中包括镎 （93Np）、钚 （94Pu）、镅 （9m）、锔 （96Cm）、锫 （97Bk）、锎 （98Cf）、锿（99Es）、镄 （100Fm）、钔 （101Md）、锘 （102No）、铹（103Lr）。此外还有锕系后元素，目前已合成的有104号元素至109号元素。人造放射性金属均利用核反应制取，先经分离制得纯化合物，然后再还原成金属。

金属熔炼

将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反应而加入还原剂。此外，为提供必须的温度，往往需加入燃料燃烧，并送入空气或富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣互溶度很小和密度差分为两层而得以分离。富集物有锍、黄渣等，它们尚须经过吹炼或其他方法处理才能得到金属。

金属熔融去污法

是对体(包括活化)污染的放射性金属废物的去污方法之一,但熔融去污的金属废物再循环、再利用的清洁解控的控制较为困难。针对放射性污染物项，采用相适应的方法从物项上除去或减少不希望其存在的放射性核素的活动。去污可以降低放射性水平、减少操作人员的受照剂量；降低屏蔽和远距离操作，方便拆卸活动；使得有些物料可再循环利用，场址可以无限制开放；减少废物量，降低废物贮存、运输和处置的负担。

熔炼设备以及分类

熔炼过程进行的反应是很迅速的，故熔炼设备生产率高，每平方米熔池面积的昼夜生产能力达几吨乃至几十吨。这是湿法冶金或电化冶金设备无法与之比拟的。除此，单台设备的生产能力也很大。常用的熔炼设备有鼓风炉、反射炉、电炉、闪速炉、转炉、短窑和新型熔池熔炼炉等。熔炼设备均已大型化，过程已开始用计算机控制。由于这些熔炼设备都是在1273K以上高温和炉渣熔体的侵蚀下工作，大都用耐高温与耐腐蚀的耐火材料构筑，或用特别的金属水套围砌。在选择不同耐火材料或水套金属时，必须认真考虑熔炼所产炉渣的侵蚀性能，同时也要注意熔体运动对炉壁的冲刷与渗透。

感应加热溶铝炉是先进效节能的冶炼设备，利用电磁场涡流原理冶炼，使得电效率大大提高，是中国近些年来工业化进步的标志，在感应加热技术的进步下，使得的熔炼变得简单可靠。

按所用设备分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼；按工艺过程特征分为闪速熔炼、熔池熔炼、旋涡熔炼、富氧熔炼、热风熔炼、造锍熔炼、硫化精矿直接熔炼和硫化精矿自热熔炼等。这两种分类法很难说明熔炼过程的实质。鼓风炉熔炼是以块状物料或混捏精矿为原料，焦炭为燃料或兼作还原剂。反射炉熔炼是以粉状物料为原料，靠燃料燃烧供热进行熔炼的方法。电炉熔炼是以颗粒或粉状物料为原料，利用电热进行熔炼的方法。

新闻来源:中核集团、百度

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