Дезактивация радиоактивных нефтешламов, страница 6

Задачи операции термохимической обработки - удаление нефтесодержащих и парафиноподобных веществ, разложение солей радия, перевод трудно растворимых солей радия в кислоторастворимые формы, временное снижение радиоактивности шлама, уменьшение его массы и токсичности.

Гравитационное разделение радиоактивных шламов

Гравитационное разделение шламов - операция, необходимая для уменьшения количества шламов с повышенной радиоактивностью, подвергаемых в дальнейшем кислотной обработке. Такой процесс самопроизвольно происходит в РВС, нефтеловушке и других технологических аппаратах, в которые поступает радиоактивный шлам вместе с пластовой водой. Он может быть также принудительным.

После пропарки шлама и при его отстое в течение суток сначала оседают тяжелые и более крупные частицы, а затем более мелкие. Кроме того, наиболее простым и производительным способом гравитационного разделения шламов, содержащихся в технологических растворах, является использование простых обогатительных машин - гидроциклонов, в которых пульпы со шламом сепарируются на два продукта, различающиеся по удельному весу. Для уменьшения количества коллоидных и взвешенных радиоактивных частиц в технологических растворах целесообразно использовать промышленные центрифуги.

Удаление парафина

Исследовались три способа удаления парафиноподобных веществ:

а)         водяная баня и пропарка горячим паром;

б)        выжигание парафиноподобных веществ в открытых емкостях;

в)        растворение парафина.

Флотация

Флотация осуществляется с целью отделения радиобарита от остальной, как правило, нерадиоактивной части предварительно обработанного шлама, с целью уменьшения затрат на его переработку и сокращения его количества. Флотации подвергались шламы после порционной радиометрической сортировки. Цель флотации - оценить возможность сокращения массы шламов, подвергаемых в дальнейшем кислотной обработке. Эксперименты показали, что из-за высокой стоимости флотореагентов и низкой эффективности флотации исследование возможности этого процесса целесообразно продолжить, а также представляется целесообразным совместить процесс флотации с пропаркой и кислотной обработкой. Флотация более эффективна для золы шламов. Перспективен процесс флотации радиоактивных отложений в трубах, для выделения радиобарита.

Пропарка

Это самый дешевый и простой, но не всегда достаточно эффективный способ дезактивации шлама. Задачи пропарки - удаление легко растворимых солей радия, отделение парафиноподобных веществ, деэманирование шлама, подготовка его к перемешиванию (разбавлению) с песком. Шлам из контейнера помещается в технологический бак, куда в нижнюю часть подается пар от передвижной парогенераторной установки. Давление пара - до 0,7 МПа. Масса пара - до 5 т. Количество пропарок - до трех (в зависимости от удельной активности шлама). С целью предотвращения выпадения солей радия после остывания шлама с горячей водой, образующейся из пара, а также выпадения солей в очистных сооружениях, деэманирования и дезактивации нефтешламов, в шлам добавляется техническая соль СаС1₂ в таком соотношении, чтобы минерализация образующейся жидкости составляла около 100 г/л (соответствовала минерализации пластовых вод). Среднее количество соли - 60-100 кг на одну тонну шлама или 100 кг/т дезактивирующего раствора. После остывания, удаления (при необходимости) парафина вода сливается в промежуточную вертикальную емкость и далее попадает в очистные сооружения. При этом установлено, что удельная активность раствора не превышает 500 Бк/л. Необходимо иметь в виду, что по измерениям мощности экспозиционной дозы раствора по гамма-излучению (продукты распада радона) можно судить о его удельной активности лишь через несколько суток (в пределе - 15-20) после операции пропарки. Это связано с частичным деэманированием шлама и технологической жидкости. Выход радия в раствор можно усилить путем добавления к шламу растворимых солей бария (хлористый барий), кальция (хлористый кальций), натрия (хлористый натрий) или церия, исходя из соотношения 50-100 кг соли на тонну шлама. По результатам лабораторных экспериментов извлечение радия в раствор может различаться на 10-30% в зависимости от места образования шлама (нефтеловушки, РВС). Другая задача обработки паром ~ перевод шламов из категории нефтешламов (количество складируемых шламов нормируется органами ГСЭН) в ненормируемую категорию. При обработке горячим паром, особенно в присутствии ПАВ, нефтяная составляющая шламов в значительной степени отмывается и вместе с технологическим раствором поступает в нефтеловушку.