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随着核电技术的发展和进步,核电在能源结构中的比重逐渐增大,放射性废液的处理处置也得到了国际社会的广泛关注和重视。60Co是典型的金属腐蚀活化产物,在放射性废液中占比高达40%,也是放射性的主要来源之一,因此对放射性废液中的60Co进行研究具有重要意义。本课题以非放射性同位素59Co作为研究对象,探讨并优化硫化物共沉淀法去除59Co的工艺参数。在此基础上,对硫化物共沉淀法处理Co2+离子的作用机理进行初步研究,为硫化物共沉淀法应用于实际放射性废液的处理和处置提供技术支持,实验结果如下:1)硫化物共沉淀法能够有效处理模拟核电厂放射性含钴废液,经优化后的最优条件为:pH值=9.5、S2-(Fe2++Co2+)摩尔比=0.65:1、反应温度T=65℃、Fe2+/Co2+摩尔比=75:1、反应时间t=40min。在最优条件下,Co2+离子的去除率为99.927%,出水Co2+离子浓度为3.67μ/L。处理500mL废液所得固体产物含水率为80.8%;各考察因素对硫化物共沉淀法影响程度大小排序为:pH值>S2-(Fe2++Co2+)摩尔比>Fe2+/Co2+摩尔比>反应温度T>反应时间t。进水水质会影响此工艺,Co2+离子浓度越低,处理效果越差;进水中硼酸浓度会直接影响反应生成颗粒粒径,间接影响处理效果,硼酸浓度越高,粒径越小,去除效果越差。2)其他重金属离子的存在对硫化物共沉淀法处理含钴废液效果有影响。Zn2+离子的存在会使得Co类金属硫化物颗粒形成产生诱导期,降低Co2+离子的去除率;Mn12+/Co2+摩尔比存在不同影响,当摩尔比大于2:1时,Mn2+离子的存在会使得Co类金属硫化物颗粒形成产生诱导期,降低Co2+离子的去除率,但其影响程度低于Zn2+离子;Sr2+离子的存在会使得更多Co类金属硫化物颗粒的形成,增大沉淀物颗粒大小,提高Co2+离子的去除率。3)反应后沉淀物颜色为黑色,颗粒大且沉降速度快,15min即可得到上清液,极大改善了传统硫化物共沉淀法沉淀性能差的缺陷。4)硫化物共沉淀法作用机理复杂,Co2+离子通过形成金属硫化物沉淀、金属氢氧化物沉淀和吸附作用得以去除,其中氢氧化物沉淀和通过吸附去除的Co2+离子约占16.4%。Co2+离子去除过程可以分为两个阶段,以反应1Omin为分界点;XRD分析表明,此工艺生成的沉淀物中的含钴物质的成分有CoS,CoS2。