我国实现核级萃淋树脂的全国产化与工业化量产

6月10日,记者从环境友好能源材料国家重点实验室西南科技大学)――环境修复材料国际研究中心获悉,我国实现了核级萃淋树脂的全国产化工业化量产

“针对核产业中放射性废液尤其是高放废液‘降级减容’处理的迫切需求,我们组建了成果转化与产业化平台――四川长晏科技有限公司。在疫情期间攻克关键核心技术工艺难关,实现了核级萃淋树脂的全国产化与工业化量产。”国家核技术工业应用工程技术研究中心副主任、环境友好能源材料国家重点实验室(西南科技大学)环境修复材料国际研究中心主任晏敏皓在接受科技日报采访时表示。

晏敏皓指出,在核废水处理技术方面,高选择性离子交换法是目前较为先进的处理技术,利用特效活性基团交换剂、磁性交换剂、两性交换剂、液体交换剂、分子筛交换剂、热再生交换剂和离子交换纤维等材料,有选择性的提取废水中的一些放射性核素,此方法优点是去污因子高、宽适用范围广。美国的一些核电站将过滤床模块和离子交换床模块结合起来,采用超细纤维、核孔膜、纳米材料膜等新型过滤材料与超滤分离处理核废水,此种方法净化过的废水可直接排放或再用,减容倍数更大。

晏敏皓介绍,此外,还有萃淋树脂吸附法,将具有高选择性的萃取剂挂载到高度稳定的树脂骨架上,得到集高选择性和强稳定性于一身的萃淋树脂。此类材料能应用于极端环境(高酸、高盐、高离子强度)中,并选择性吸附关键核素(铯-137、锶-90、铀-235、钚-239、镅-241等),再通过合适的方法将吸附后的核素反萃到单一溶液体系中,实现关键核素的回收利用。

“萃淋树脂一般用于环境放射化学检测领域,对样品微量甚至痕量的放射性核素具有良好的分离能力。此前,该材料高度依赖进口价格高居不下,制约了我国放射性核素提取回收的相关科研工程化应用的发展步伐。”晏敏皓说。

据晏敏皓所知,上述先进技术在各涉核单位都有应用,基于萃淋树脂的交换柱动态吸附/净化/回收法由于操作简便,工序流程简化,且具有批量化大规模应用的潜力,广受关注。此前所用萃淋树脂大多依赖进口,价格高居不下。国内有部分高校科研院所能合成小规模的萃淋树脂,但无法实现大批量、稳定化的规模生产。

“我们的批量化核级萃淋树脂在同等环境(高酸、高放射性、高离子强度)下,对放射性核素(钚-239、镅-241、铀-235等)的提取与回收综合效率高于同类型进口产品(法国、日本、美国等)20%左右,现已在中国工程物理研究院中核集团等重点单位逐步应用,打破了该领域长期依赖国外进口产品的被动地位,预计未来市场(包括海外市场)规模在千亿元人民币以上。深耕国内市场实现国产化替代的同时,我们正积极组织针对国外相关市场的反倾销与反垄断,目前已逐步进入日本市场。”晏敏皓透露。