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放射性廢棄物處置技術研發中心

Radioactive Waste Disposal Technology Research and Development Center

台灣發明公開公報 : 天然吸附劑之用途 (2024/1/5)

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本中心蔡世欽博士申請發明已於2024年1月公開, 該案發明專利簡述如下:

1. 說明:

本發明提供一種天然絲光沸石混合膨潤土之天然礦物混合吸附劑,所述天然礦物混合吸附劑係由天然絲光沸石混合2:1結構的膨潤土所構成,藉由沸石與膨潤土特性之結合可同時吸附廢液中的鈷及銫,擴大吸附劑之吸附效果 。

2. 解決之問題及目的

2011年3月東日本大地震而在福島第一核電站發生的事故,產生了大量含有放射性物質的放射性廢液,引起極為嚴重的環境問題,而在這些放射性物質當中「銫-137」的半衰期很長,約為30年,且銫與人體中鉀的化學性質相似,吸收時會於組織中聚集,其結果可能會誘發免疫缺陷及癌症等的發生。因此 ,當時日本政府及專家學者皆積極地投入放射性廢液處理之研究中。
目前已有許多放射性廢液處理方法被提出,常見處理方法包含凝聚沉澱法、離子交換法、蒸發濃縮法、膜分離法、生物處理法及吸附法等。其中凝聚沉澱法後續處理複雜、易造成二次污染;蒸發法能耗大,成本高,對設備要求較高,系統操作、維護難度大;生物處理法耗時長、條件苛刻;而現行對於放射性廢液核種去除普遍採用的離子交換法膜分離法,亦存在處理製程時間長、不適合大量汙水以及離子交換劑機械強度較差導致流體衝擊時處理時亦破裂等問題,該等方法之缺點皆限制了在放射性廢液處理上的應用。  本發明為改良先前技術中的諸多問題,提出以沸石混合黏土礦物膨潤土形成之天然礦物混合吸附劑來吸附廢液中的鈷及銫,所述天然礦物混合吸附劑具有特定的陽離子選擇性吸附,製作簡單、高效率、成本低廉,而且高溫固化燒結後,可以形成具有高熱力學穩定性及低瀝濾率的結晶結構,對於最終處置更是一大助益。

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