RU2046410C1 - Способ обработки жидких радиоактивных отходов - Google Patents
Способ обработки жидких радиоактивных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046410C1 RU2046410C1 RU93027026A RU93027026A RU2046410C1 RU 2046410 C1 RU2046410 C1 RU 2046410C1 RU 93027026 A RU93027026 A RU 93027026A RU 93027026 A RU93027026 A RU 93027026A RU 2046410 C1 RU2046410 C1 RU 2046410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- compound
- paraffin
- rosin
- slag
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 title claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 9
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Использование: в атомной энергетике, а именно при обезвреживании жидких радиоактивных отходов атомной промышленности. Сущность изобретения: отходы выпаривают, смешивают их с раствором жидкого натриевого стекла, массовая доля которого составляет 5-10 смесь формуют путем прессования, проводят термообработку при 90 150°С и капсулируют гидрофобизующей смесью канифоли, парафина и энергетического шлака. Преимущественно в гидрофобизующей смеси канифоль, парафин и энергетический шлак используют в соотношении, мас. ч. 1-3:1-3: 10: 14 соответственно, а термообработку при 90-150°С осуществляют в течение 0,5-1,5 ч. Отвержденный компаунд обладает высокой водоустойчивостью и прочностью. 2 з. п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к способам обработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), преимущественно низкого и среднего уровней активности, которые образуются на атомных электростанциях (АЭС) и предприятиях, связанных с переработкой делящихся материалов.
При эксплуатации АЭС одной из главных задач является значительное уменьшение объемов (концентрирование) радиоактивных отходов, а также перевод их в форму, удобную для надежного длительного хранения (500-1000 лет). Для этого их концентрируют путем выпаривания, сушки и включают в различные связующие (цемент, термопластичные органические связующие, стекло). Радиоактивные отходы в твердой форме занимают меньший объем и их значительно проще, дешевле и безопаснее хранить.
Известен способ обработки ЖРО, включающий концентрирование отходов и отверждение их с помощью цемента [1]
При этом способе обработки ЖРО объем концентратов за счет цемента увеличивается в 1,5-2 раза. Цементные блоки необходимо хранить в специальных могильниках, не допускающих контакта с водой, так как скорость выщелачивания радионуклидов из цементных блоков достаточно высока ≈ 10-2-10-3 г/см2.сут. Кроме того, прочность на сжатие цементных блоков составляет 2-8 МПа.
При этом способе обработки ЖРО объем концентратов за счет цемента увеличивается в 1,5-2 раза. Цементные блоки необходимо хранить в специальных могильниках, не допускающих контакта с водой, так как скорость выщелачивания радионуклидов из цементных блоков достаточно высока ≈ 10-2-10-3 г/см2.сут. Кроме того, прочность на сжатие цементных блоков составляет 2-8 МПа.
Известен также способ обработки ЖРО на АЭС, включающий концентрирование отходов и смешение их с термопластичным органическим связующим, например битумом [2]
Битумные монолитные блоки включают до 40% радиоактивных солей, надежнее фиксируют в себе радионуклиды и могут храниться длительное время в любых хранилищах твердых отходов. Скорость выщелачивания радионуклидов из битумных блоков составляет ≈ 10-4-10-5 г/см2.сут.
Битумные монолитные блоки включают до 40% радиоактивных солей, надежнее фиксируют в себе радионуклиды и могут храниться длительное время в любых хранилищах твердых отходов. Скорость выщелачивания радионуклидов из битумных блоков составляет ≈ 10-4-10-5 г/см2.сут.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обработки ЖРО, включающий выпаривание отходов до остаточной влажности 40-80% смешение их с глинистым материалом, содержащим незначительное количество цемента, в весовом соотношении 1: 1-2:1, формование смеси, термообработку при температуре 20-150оС и капсулирование компаунда керамическим или металлическим защитным слоем [3]
Известный способ позволяет фиксировать в отвержденном компаунде до 50% радиоактивных солей. При этом скорость выщелачивания из такого компаунда составляет ≈ 10-6 г/см2.сут.
Известный способ позволяет фиксировать в отвержденном компаунде до 50% радиоактивных солей. При этом скорость выщелачивания из такого компаунда составляет ≈ 10-6 г/см2.сут.
Задача изобретения повышение водоустойчивости компаунда и его прочности.
Для этого ЖРО выпариваются до остаточной влажности 60-90% Затем их смешивают со связующим, в качестве которого используют раствор жидкого натриевого стекла. Массовая доля раствора стекла в смеси составляет 5-10% Далее смесь формуют путем прессования давлением не менее 5 МПа. Данный выбор определен требованиями на прочность компаунда и стандартами МАГАТЕ. Прессованный цилиндрический компаунд подвергают термообработке путем сушки при температуре 90-150оС в течение 0,5-1,5 ч. Температурный режим определяется процессом полимеризации жидкого стекла. Время сушки зависит от величины компаунда. После сушки без охлаждения компаунда на него наносится защитный слой в виде гидрофобизующей смеси канифоли, парафина и энергетического шлака. Для этого используют цилиндрическую фторопластовую форму, диаметр которой превышает диаметр компаунда на 0,5-2 см. Предварительно дно формы покрывают гидрофобизующей смесью на 0,25- 1 см. Горячий отвержденный компаунд помещают во фторопластовую форму.
Гидрофобизующую смесь готовят следующим образом. Расплавляют 1-3 мас.ч. канифоли, добавляют столько же парафина и в расплав при постоянном перемешивании подают 10-14 мас.ч. энергетического шлака гранулометрическим составом менее 0,1 мм. Затем эту смесь заливают во фторопластовую форму с компаундом, либо в тех же массовых частях приготовленную сухим способом (простым смешением компонентов) смесь засыпают в форму между ее стенкой и горячим компаундом, от которого гидрофобизующая смесь расплавляется непосредственно на его поверхности и, застывая, образует защитный слой. После остывания компаунд извлекают из формы.
П р и м е р 1. В качестве имитатора ЖРО используют раствор NaNO3 концентрацией 40 г/л (раствор 1). Раствор выпаривают до остаточной влажности 60-90% Затем его смешивают с раствором жидкого натриевого стекла, массовая доля которого в смеси составляет 5% Далее смесь подвергают прессованию в цилиндрической матрице давлением 5 МПа. Цилиндрический компаунд сушат в сушильном шкафу при температуре 90оС в течение 1,5 ч. После сушки без охлаждения компаунда его капсулируют гидрофобизующей смесью канифоли, парафина и энергетического шлака, которую готовят следующим образом. Расплавляют 1 мас. ч. канифоли, добавляют столько же парафина и в расплав при постоянном перемешивании подают 10 мас.ч. энергетического шлака гранулометрическим составом менее 0,1 мм. Этой смесью покрывают дно цилиндрической фторопластовой формы на 0,5 см. Горячий отвержденный компаунд помещают во фторопластовую форму, диаметр которой на 1 см превышает диаметр компаунда. Затем эту смесь заливают во фторопластовую форму с компаундом. Смесь, застывая, образует защитный слой. После остывания компаунд извлекают из формы. Опыты с другими соотношениями раствора жидкого натриевого стекла и гидрофобизующей смеси проводились аналогично, а их результаты приведены соответственно в табл.1 и 2.
П р и м е р 2. В качестве имитатора ЖРО используют раствор (раствор 2), содержащий в своем составе, г/л: NaNO3 40 NaCO3 6,8 NaF 4,5 Fe(NO3)3 0,6 Al(NO3)3 0,6 Na2C2O4 7,0 Органические вещества 0,6
Раствор выпаривают до остаточной влажности 60-90% Затем его смешивают с раствором жидкого натриевого стекла, массовая доля которого в смеси составляет 10% Далее смесь подвергают прессованию в цилиндрической матрице давлением 5 МПа. Цилиндрический компаунд сушат в сушильном шкафу при температуре 150оС в течение 0,5 ч. После сушки без охлаждения компаунда его капсулируют гидрофобизующей смесью канифоли, парафина и энергетического шлака, которую готовят следующим образом. 3 мас.ч. канифоли, столько же парафина и 14 мас. ч. энергетического шлака гранулометрическим составом менее 0,1 мм перемешивают сухим способом. Этой смесью покрывают дно цилиндрической фторопластовой формы на 0,5 см. Горячий отвержденный компаунд помещают во фторопластовую форму, диаметр которой на 1 см превышает диаметр компаунда. Затем эту смесь засыпают в форму между ее стенкой и горячим компаундом, от которого смесь расплавляется непосредственно на его поверхности и, застывая, образует защитный слой. После остывания компаунд извлекают из формы. Опыты с другими соотношениями раствора жидкого натриевого стекла и гидрофобизующей смеси проводились аналогично, а их результаты приведены соответственно в табл.1 и 2.
Раствор выпаривают до остаточной влажности 60-90% Затем его смешивают с раствором жидкого натриевого стекла, массовая доля которого в смеси составляет 10% Далее смесь подвергают прессованию в цилиндрической матрице давлением 5 МПа. Цилиндрический компаунд сушат в сушильном шкафу при температуре 150оС в течение 0,5 ч. После сушки без охлаждения компаунда его капсулируют гидрофобизующей смесью канифоли, парафина и энергетического шлака, которую готовят следующим образом. 3 мас.ч. канифоли, столько же парафина и 14 мас. ч. энергетического шлака гранулометрическим составом менее 0,1 мм перемешивают сухим способом. Этой смесью покрывают дно цилиндрической фторопластовой формы на 0,5 см. Горячий отвержденный компаунд помещают во фторопластовую форму, диаметр которой на 1 см превышает диаметр компаунда. Затем эту смесь засыпают в форму между ее стенкой и горячим компаундом, от которого смесь расплавляется непосредственно на его поверхности и, застывая, образует защитный слой. После остывания компаунд извлекают из формы. Опыты с другими соотношениями раствора жидкого натриевого стекла и гидрофобизующей смеси проводились аналогично, а их результаты приведены соответственно в табл.1 и 2.
Claims (3)
1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ, включающий выпаривание отходов, смешение их со связующим, формование смеси, термообработку компаунда при 90-150oС и его капсулирование защитным слоем, отличающийся тем, что в качестве связующего используют раствор жидкого натриевого стекла, массовая доля которого в смеси составляет 5-10% смесь формуют путем прессования, а защитный слой выполняют из гидрофобизующей смеси канифоля, парафина и энергетического шлака.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в гидрофобизующей смеси канифоль, парафин и энергетический шлак используют в соотношении 1-3:1-3:10-14 мас.ч.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что термообработку компаунда осуществляют в течение 0,5-1,5 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93027026A RU2046410C1 (ru) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Способ обработки жидких радиоактивных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93027026A RU2046410C1 (ru) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Способ обработки жидких радиоактивных отходов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93027026A RU93027026A (ru) | 1995-09-20 |
| RU2046410C1 true RU2046410C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=20141785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93027026A RU2046410C1 (ru) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Способ обработки жидких радиоактивных отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2046410C1 (ru) |
-
1993
- 1993-05-31 RU RU93027026A patent/RU2046410C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Патент ФРГ N 2648263, кл. G 21F 9/16, 1976. (56) * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 479306, кл. G 21F 9/16, 1972. * |
| 3. Заявка ФРГ N 2726087, кл. B 03B 9/06,1977. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4483789A (en) | Method for permanently storing radioactive ion exchanger resins | |
| JP3002525B2 (ja) | 放射性廃棄物の固化体及び放射性廃棄物の処理方法 | |
| CN104282353A (zh) | 放射性蒸残液固化用的地质水泥及其固化方法 | |
| US5457262A (en) | Preparation of inorganic hardenable slurry and method for solidifying wastes with the same | |
| US4174293A (en) | Process for disposal of aqueous solutions containing radioactive isotopes | |
| RU2046410C1 (ru) | Способ обработки жидких радиоактивных отходов | |
| CN1266268A (zh) | 一种处理放射性废物的类玻璃体固化材料及固化工艺方法 | |
| RU2059309C1 (ru) | Способ обработки жидких радиоактивных отходов | |
| RU2059310C1 (ru) | Способ обработки жидких радиоактивных отходов | |
| FI129112B (fi) | Menetelmä nestemäisten jätteiden käsittelemiseksi ja kiinteyttämiseksi | |
| JPS61176893A (ja) | 放射能汚染有機液体廃棄物の固化方法 | |
| RU2059311C1 (ru) | Монолитный блок для иммобилизации жидких радиоактивных отходов | |
| KR20130042569A (ko) | 첨가제-함유 알루미노보로실리케이트 및 그 제조방법 | |
| JP2993486B2 (ja) | 放射性廃棄物充填容器及び放射性廃棄物の固化体 | |
| RU2195727C1 (ru) | Способ переработки радиоактивных и токсичных донных отложений | |
| RU2589040C1 (ru) | Способ отверждения тритийсодержащего нефтяного масла | |
| JPS642240B2 (ru) | ||
| Franz et al. | Immobilization of sodium nitrate waste with polymers: Topical report | |
| JP2525790B2 (ja) | 放射性廃棄物の固化処理方法 | |
| JP2993485B2 (ja) | 放射性廃棄物の固化材及び放射性廃棄物の固化方法 | |
| JPS61178698A (ja) | 放射性廃棄物処理用水ガラスの硬化方法 | |
| Šebesta et al. | Composite absorbers consisting of inorganic ion-exchangers and polyacrylonitrile binding matrix: III. Options for treatment of spent composite absorbers for final disposal | |
| KR20090080713A (ko) | 방사성 폐기물 과립화 방법 및 처리장치 | |
| JPS62267699A (ja) | 放射性廃棄物の固化処理方法 | |
| RU2131628C1 (ru) | Способ переработки радиоактивных отходов щелочных металлов |