Bei üblichen Dekontaminationsverfahren fallen Metallkationen an, die entsorgt werden müssen. Dabei werden diese Kationen, die häufig Kationen von gelösten Korrosionsprodukten sind, laufend an Ionenaustauscherharze gebunden. Es kann sich aber auch um Kationen handeln, die auf nicht mehr benötigte Schutzschichten zurückgehen. Solche Schutzschichten sind not- wendig, um einen Grundmetallangriff während einer Dekontami- nation zu vermeiden. Die Kationen können auch radioaktiv sein.

Ein Reinigungsverfahren, das insbesondere zur Dekontamination der Oberfläche eines metallischen Bauteiles dient, ist aus der DE 41 17 625 C2 bekannt. Dieses Verfahren sieht unter an- derem vor, dass Metallkationen aus einer Lösung an Kationen- austauscherharz gebunden werden, um Reinigungschemikalien zu regenerieren. Zuvor wird Eisen-III zu Eisen-II reduziert, da das Eisen-III nicht vollständig aus der Lösung entfernt wer- den kann. Es kommt also nur darauf an, die Reinigungschemi- kalien zu regenerieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entsorgen von Metallkationen anzugeben, das mit deutlich weniger Kationenaustauscherharz als bisher üblich auskommt.

Es soll also die Kapazität des Kationenaustauscherharzes verbessert werden, damit weniger beladenes Kationenaustau- scherharz als bisher anfällt, das als Abfall entsorgt werden muss.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Wertigkeit des die Metallkationen bildenden Metalls auf den

niedrigsten möglichen Wert verkleinert wird, und dass die Metallkationen, deren Metall die niedrigste mögliche Wertigkeit hat, auf das Kationenaustauscherharz gebunden werden.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass auf der glei- chen Menge Kationenaustauscherharz mehr Metallkationen gebun- den werden können, wenn die Wertigkeit des Metalls der Me- tallkationen kleiner ist. Damit ergibt sich der Vorteil, dass man mit weniger Kationenaustauscherharz auskommt, um die gleiche Menge Metallkationen zu binden, sofern man, wie mit dem Verfahren nach der Erfindung vorgesehen, die Wertigkeit des Metalls bis auf den niedrigsten möglichen Wert verklei- nert. Da weniger beladenes Kationenaustauscherharz anfällt, benötigt man vorteilhafterweise weniger Endlagerkapazität für die Harze.

Beispielsweise benötigt man 50 % weniger Harze, wenn man ein zweiwertiges Metall in ein einwertiges Metall umwandelt. 33 % weniger Harze benötigt man, wenn man ein dreiwertiges Metall in ein zweiwertiges Metall umwandelt. Es ist also eine deut- liche Einsparung gegeben.

Die Wertigkeit des Metalls wird beispielsweise durch eine Re- duktion der Metallkationen in einer Lösung verkleinert. Ein solches chemisches Verfahren ist relativ einfach durchführ- bar.

Beispielsweise wird zur Reduktion der Metallkationen eine or- ganische Verbindung in die Lösung gegeben und die Lösung dann mit UV-Licht bestrahlt.

Besonders geeignete organische Verbindungen sind Ethylendia- mintetraessigsäure (EDTA) oder Picolinsäure. Es kann auch eine Mischung dieser Säuren verwendet werden.

Beispielsweise kann das Verfahren so modifiziert werden, dass die organische Verbindung mit dem Binden der Metallkationen auf das Kationenaustauscherharz wieder entsteht und in einem Kreisprozess wieder verwendet werden kann. Damit wird der besondere Vorteil erzielt, dass die organische Verbindung, z. B EDTA, nicht ständig nachgespeist werden muss. Man kommt mit einer relativ geringen Menge organischer Verbindung aus.

Das Metall der Metallkationen ist beispielsweise Eisen, Ni- ckel und/oder Chrom.

Insbesondere ist das Metall Eisen, das zunächst zumindest teilweise dreiwertig ist. Das dreiwertige Eisen wird dann in zweiwertiges Eisen umgewandelt.

In oxidischen Schichten, die entfernt werden sollen, gibt es häufig neben zweiwertigem Nickel und dreiwertigem Chrom Eisen in zwei stabilen Wertigkeiten, nämlich zwei und drei. Eisen ist der Hauptbestandteil solcher Schichten. Der Anteil des dreiwertigen Eisens in einer Schicht aus Oxiden kann abhängig von der Art einer zu dekontaminierenden kerntechnischen An- lage größer als 90 % sein. Daraus ergibt sich, dass alleine durch die Umwandlung von dreiwertigem Eisen in zweiwertiges Eisen die zu entsorgende Abfallmenge um ca. 30 % vermindert wird. Folglich wird vorteilhafterweise 30 % Kationenaustau- scherharz eingespart, so dass man mit einem deutlich geringe- ren Endlagervolumen auskommt.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass weniger Kationenaustauscherharz ent- sorgt werden muss, dass aber auch die gebildeten Kationen aufgrund der geringeren Wertigkeiten der Metalle fester an das Harz gebunden werden, was bedeutet, dass ein Durchbruch des Kationenaustauscherharzes unwahrscheinlicher wird. Daraus ergibt sich, dass auch der Schlupf von Kationen durch den Ka- tionenaustauscher verringert wird. Schließlich wird die Rei- nigungszeit für eine Anlage, die auch die Zeitspanne für das

Entfernen von Kationen aus einer gebrauchten Lösung umfasst, deutlich verkürzt. Die Stillstandszeit einer Anlage, die ins- besondere eine kerntechnische Anlage ist, zum Zwecke der De- kontamination ist vorteilhafterweise kürzer als zuvor.

Im folgenden werden die einzelnen chemischen Reaktionen, die während des Verfahrens nach der Erfindung ablaufen, anhand eines Beispiels aufgelistet. Dabei wird erläutert, wie Katio- nen des dreiwertigen Eisens entfernt werden : Oxide des dreiwertigen Eisens können in einer kerntechnischen Anlage Bestandteil einer die Kontamination tragenden Schicht oder einer Schutzschicht sein.

Zunächst wird aus einem solchen Oxid des dreiwertigen Eisens mittels einer organischen Verbindung, z. B. mittels EDTA, eine organische Verbindung des dreiwertigen Eisens gebildet, die in wässriger Lösung vorliegt. Folglich sind Kationen des dreiwertigen Eisens Lösungsbestandteil.

In einem zweiten Schritt wird die Lösung der organischen Ver- bindung des dreiwertigen Eisens mit UV-Licht bestrahlt. Es entstehen dadurch eine Lösung einer organischen Verbindung des zweiwertigen Eisens sowie Kohlenstoffdioxid, das abgege- ben wird. Eine UV-Bestrahlung zur Reduzierung von Eisen ist der EP 0 753 196 B1 zu entnehmen.

In einem dritten Schritt wird die jetzt vorhandene Lösung ei- ner organischen Verbindung des zweiwertigen Eisens über ein Kationenaustauscherharz geleitet. Dort werden die Kationen des zweiwertigen Eisens gebunden. Es verbleibt die organische Verbindung, z. B. EDTA, die im ersten Schritt eingesetzt wurde. In einem Kreisprozess kann die im dritten Schritt ent- standene organische Verbindung für den ersten Schritt wieder- verwendet werden, sofern weitere Oxide des dreiwertigen Eisens beseitigt werden sollen.

Wenn alle Oxide des dreiwertigen Eisens beseitigt sind, ver- bleibt eine kleine Menge der organischen Verbindung. Diese kann mit bekannten Verfahren, z. B. mit dem Verfahren der EP 0 527 416 B1, zerstört werden. Außerdem bleiben nur Was- ser, Kohlenstoffdioxid und eine gegenüber bekannten Verfahren deutlich verkleinerte Menge Kationenaustauscherharz übrig, das nur Kationen des zweiwertigen Eisens enthält.

Es fällt vorteilhafterweise so wenig Kationenaustauscherharz an, dass man mit einem kleinen Endlager auskommt.