处理液体介质以使包含在其中的 金属杂质不溶解的方法以及生产非 浸出的残余物的过程 本发明涉及一种处理液体介质以使包含在其中的金属杂质不溶解的方法以及生产非浸出的残余物的过程。
工厂产生包含大量杂质，特别是金属杂质的液体排放物，这些杂质可能会污染、危害及毒害环境。例如在核电厂这是千真万确的，核电厂的废液可能含有放射性元素，比如铀，又比如磷酸厂的排放物含有大量的重金属。
除去这些杂质是特别重要的，这是因为环境保护的标准变得日益严格。一方面，排放含有某些杂质的排放物是不可能的；另一方面，对这些排放物提纯之后所产生的残余物，在随后的储存时又必须不能危及环境。因而这些排放物必须符合严格的标准。特别是它们必须不能浸出；也就是说，在浸出时它们必须不能释放出包含在其中地金属杂质。
本发明的目的，首先是提出一种从液体介质中有效地除去金属杂质的方法。其次，本发明涉及生产含有这些杂质的非浸出残余物。
为了达到这一目的，本发明处理液体介质以使包含在其中的金属杂质不溶解的方法的特征在于向所说的介质中，分别加入磷酸根和钡离子源，并沉淀出含有从所说介质中分离的磷酸钡的固体残余物。
本发明的其它特征、细节、和优点将从对下列叙述的阅读和用于说明本发明的多个具体的，非限制性的实施例中表现出来。
本发明方法可用于处理可能含有大量金属杂质的介质。例如这些杂质可能是碱土金属或重金属。做为实例可以提出铝、钡、镉、铬、镍、铅、锶、锌、钇、钪和镧系元素。
本发明方法，特别适用于处理含放射性元素，如镭，铀，和钍的介质。
当金属杂质包含在含有硝酸根离子或氯离子的液体介质中时，可以有效地应用本发明。作为过种液体介质的实例，可以提出稀土制造厂的排放物：例如通过用硝酸攻击现有的稀土精砂，特别是氧化物或碳酸盐而产生的排放物。
根据本发明，磷酸根和钡离子源是单独分开的。这意味着磷酸根和钡离子不是通过一种化合物加入的，而如果向待处理的介质中加入磷酸钡就会是这种情况。
磷酸根离子源可以是能把磷酸根离子加到待处理介质中的任何一种离子源，这种离子源可以是磷酸，磷酸铵，或磷酸氢盐。
对于钡离子源，优选地使用钡盐，特别是可溶性盐。可以使用无机酸的盐，特别是硝酸盐或氯化物。
可以在室温或加热条件下加入磷酸根离子源或钡离子源。
磷酸根的加入量要使其除了沉积其它金属杂质外还要沉淀磷酸钡相。该磷酸钡相大体上带走了这些其它金属杂质。
一旦加入了磷酸根离子源和钡离子源，为了确保沉淀出最大量的杂质，介质的pH优选地必须是至少为2。具体来说，该PH值可在1—10之间，特别是3—8之间。
可用任何方法，比如加入酸或加碱来调节PH。
可以在任何装置中实施本发明方法。然而用二个反应器进行处理是有利的。向第一个反应器中加入磷酸根源，获得含有第一种以磷酸根为基础的沉淀物的第一种悬浮液。然后向第二个反应器中循环放入该悬浮液，将钡离子源加入到第二个反应器中。
加入磷酸根和钡离子源后，接着在液体介质中产生沉淀并用任何传统方法分离出沉淀。可以干燥所得的固体残余物。该残余物含有磷酸钡，还含有与该磷酸盐共沉淀出的金属杂质。
该残余物的一个重要特征是它不会浸出。对于浸出性，该残余物符合美国TCLP标准。
现在叙述实施例。
实施例1
待处理的含水母液具有下列成分：
-NH4NO3＝180g/l
-Ra228＝150Bq/l。
向1升母液中加入BaCl2·2H2O 1.45g和85％(重量)的H3PO4 0.45g。用氨水把该溶液的pH调至7。搅拌1小时后，收集到相当于1.2g干燥沉淀物。滤液的Ra228活性为39Bq/L，或提纯率为74％。
实施例2—比较例
向同样的1升母液中加入1.2g磷酸钡Ba3(PO4)2。用氨水把该溶液的pH值调至7。搅拌1小时后，滤液的活性为135Bq/l，或提纯率为10％。
实施例3
待处理的，通过用硝酸攻击稀土碳酸盐精砂而产生的排放物具有下列成分：
-NH4NO3＝180g/l
-Ca(NO3)2＝2.3g/l
-Ce(NO3)2＝1g/l
-Pb(NO3)2＝0.6g/l
-Ra228＝37Bq/l
在搅拌的同时，在二个持续的反应器中进行不溶解性处理。
向第一个反应器中通入该排放物，将85％的磷酸和10N氨水也注入第一个反应器中，因而pH被调到8。
将第一个反应器的循环产物溢流入第二个反应器中，以3gBa(NO3)2/每升排放物的比例也向第二反应器中加入硝酸钡溶液。
在二个反应器中停留的时间是1小时30分。
过滤在第二个反应器中形成的悬浮液，然后对之分析。收集固体残余物。
下面的表1给出了作为排放物中残余磷酸根离子浓度函数的不同成分的沉淀率。 实验 序数 排放物 PO4含量 (g/l) Ce (％) CaO (％) BaO (％) PbO (％) Ra228 (％) 1 1.2＞99.9 76.9＞99.8＞99.8 93.5 2 1.9＞99.9 89.7＞99.8＞99.8＞97 3 3.3＞99.9 96＞99.8＞99.8＞97 4 3.8＞99.9 96＞99.8＞99.8＞97
实施例4
对在实施例3中的实验1条件下获得的固体残余物进行USTCLP浸出实验(参见40CFR，Ch.1，Pt261，APP.1)。这些残余物是由铅含量为0.1—4g/l的排放物获得的。
下面的表2表明对于含有最高到相当于33％的干燥PbO的残余物来说浸出产物中的铅含量总是低于美国标准5mg/l。
表 2
残余物PbO含量(％干物) 1.2 10 20 33浸出产物的PbO含量 (mg/l) ＜1 ＜1 ＜1 ＜1