RU2170965C1 - Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes - Google Patents
Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170965C1 RU2170965C1 RU2000104264A RU2000104264A RU2170965C1 RU 2170965 C1 RU2170965 C1 RU 2170965C1 RU 2000104264 A RU2000104264 A RU 2000104264A RU 2000104264 A RU2000104264 A RU 2000104264A RU 2170965 C1 RU2170965 C1 RU 2170965C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid
- radioactive waste
- ash
- containing radioactive
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001676573 Minium Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, а точнее к области переработки твердых радиоактивных отходов путем их фиксации в устойчивой твердой среде. Наиболее эффективно заявляемый способ может быть реализован при термической переработке твердых золосодержащих радиоактивных отходов, содержащих золу от сжигания горючих радиоактивных отходов, грунты, природные отработанные сорбенты [1], а также различные металлические отходы (конструкционные металлы и их сплавы). The invention relates to the protection of the environment, and more specifically to the field of processing of solid radioactive waste by fixing it in a stable solid environment. The most effectively claimed method can be implemented in the thermal processing of solid ash containing radioactive waste containing ash from the burning of combustible radioactive waste, soils, natural spent sorbents [1], as well as various metal wastes (structural metals and their alloys).
Известен способ термической переработки твердых золосодержащих радиоактивных отходов (золы, образующейся при сжигании горючих радиоактивных отходов, стекла, грунтов, металлических примесей) [2], включающий их нагрев плазменной струей топливно-плазменного реактора до образования расплава и его последующее охлаждение до получения твердого конечного продукта, пригодного для долгосрочного хранения. A known method of thermal processing of solid ash-containing radioactive waste (ash generated during the burning of combustible radioactive waste, glass, soil, metal impurities) [2], including heating them with a plasma jet of a fuel-plasma reactor to form a melt and its subsequent cooling to obtain a solid final product suitable for long-term storage.
Недостатками известного способа являются:
- его неэкономичность, связанная с необходимостью подвода энергии извне;
- его повышенная продолжительность, обусловленная повышенной продолжительностью операции плавления, вследствие того что подвод тепла к твердым золосодержащим радиоактивным отходам осуществляется только через их внешнюю поверхность.The disadvantages of this method are:
- its inefficiency associated with the need to supply energy from the outside;
- its increased duration, due to the increased duration of the melting operation, due to the fact that heat is supplied to solid ash-containing radioactive waste only through their outer surface.
Известен способ термической переработки твердых золосодержащих радиоактивных отходов (золы, образующейся при сжигании горючих радиоактивных отходов, а также ее смесей с кальцинатами жидких радиоактивных отходов) [3], включающий смешение твердых золосодержащих радиоактивных отходов с тепловой основой, состоящей из силикокальция, свинцового сурика и стеклообразователя, загрузку полученной смеси в стальной контейнер, размещение стального контейнера внутри сетчатого кожуха, засыпку пространства между стальным контейнером и сетчатым кожухом порошкообразным малогазовым составом контактного нагрева, поджиг тепловой основы и порошкообразного малогазового состава контактного нагрева, в процессе которого достигается подъем температуры, обеспечивающий перевод твердых золосодержащих радиоактивных отходов и продуктов экзотермической реакции в стеклообразный расплав, который затем охлаждают за счет естественного падения температуры до образования твердого конечного продукта. A known method of thermal processing of solid ash-containing radioactive waste (ash generated by the burning of combustible radioactive waste, as well as its mixtures with calcinites of liquid radioactive waste) [3], comprising mixing solid ash-containing radioactive waste with a thermal base consisting of silicocalcium, lead minium and a glass-former loading the resulting mixture into a steel container, placing the steel container inside the mesh casing, filling the space between the steel container and the mesh container with an ear powdery low-gas composition of contact heating, ignition of a heat base and a powdery low-gas composition of contact heating, during which a temperature rise is achieved, which ensures the transfer of solid ash-containing radioactive waste and exothermic reaction products into a glassy melt, which is then cooled by a natural temperature drop to form a solid final product.
Недостатками известного способа являются:
- пониженное содержание (20-35 вес.%) твердых золосодержащих радиоактивных отходов в твердом конечном продукте;
- ограниченная область применения, обусловленная тем, что известный способ непригоден для термической переработки твердых золосодержащих радиоактивных отходов, в состав которых входят зола от сжигания горючих радиоактивных отходов, грунты, природные отработанные сорбенты, используемые в атомной технике, а также различные металлические отходы, в силу того, что выделяющегося при реализации известного способа тепла будет недостаточно для их расплавления.The disadvantages of this method are:
- low content (20-35 wt.%) of solid ash-containing radioactive waste in the solid final product;
- limited scope, due to the fact that the known method is unsuitable for the thermal processing of solid ash-containing radioactive waste, which includes ash from the burning of combustible radioactive waste, soils, natural spent sorbents used in nuclear technology, as well as various metal wastes, due to the fact that the heat generated during the implementation of the known method will not be enough for their melting.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ термической переработки (остекловывания) радиоактивного зольного остатка [4], включающий смешение радиоактивного зольного остатка, (относящегося к классу твердых радиоактивных отходов) с порошкообразными перманганатом калия, алюминием и силикокальцием при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Радиоактивный зольный остаток - 50-56
Перманганат калия - 20-22
Алюминий - 4-6
Силикокальций - 18-22
Полученную смесь засыпают в контейнер и поджигают, инициируя экзотермическую реакцию между компонентами смеси, в процессе которой достигается подъем температуры, обеспечивающий перевод радиоактивного зольного остатка и продуктов экзотермической реакции в стеклообразный расплав, который затем охлаждают за счет естественного падения температуры до образования твердого монолитного конечного продукта. Перевод вышеуказанной смеси в стеклообразный расплав осуществляется за счет ее нагрева, обеспечиваемого прохождением экзотермической реакции между силикокальцием, алюминием и перманганатом калия. Экзотермическая реакция характеризуется высоким тепловым эффектом, проходит в режиме горения и обеспечивает подъем температуры в волне горения до 1700oC.The closest in technical essence to the claimed method is a method of thermal processing (vitrification) of a radioactive ash residue [4], comprising mixing a radioactive ash residue (belonging to the class of solid radioactive waste) with powdered potassium permanganate, aluminum and silicocalcium in the following ratio of components, wt .%:
Radioactive ash residue - 50-56
Potassium Permanganate - 20-22
Aluminum - 4-6
Silicocalcium - 18-22
The resulting mixture is poured into a container and set on fire, initiating an exothermic reaction between the components of the mixture, during which a temperature rise is achieved, which ensures the transfer of the radioactive ash residue and exothermic reaction products into a glassy melt, which is then cooled by a natural drop in temperature to form a solid monolithic final product. The above mixture is transferred to a glassy melt due to its heating, which is ensured by the passage of an exothermic reaction between silicocalcium, aluminum, and potassium permanganate. The exothermic reaction is characterized by a high thermal effect, takes place in the combustion mode and provides a rise in temperature in the combustion wave to 1700 o C.
Поскольку при сжигании горючих радиоактивных отходов всегда имеет место их химический недожог [5], продукт их сжигания (зольный остаток) не представляет собой чистую золу и всегда содержит ошлакованные несгоревшие компоненты [6] , что позволяет отнести радиоактивный зольный остаток к категории твердых золосодержащих радиоактивных отходов. Since the burning of combustible radioactive waste always leads to their chemical underburning [5], the product of their burning (ash residue) is not pure ash and always contains slagged unburned components [6], which makes it possible to classify the radioactive ash residue as a solid ash-containing radioactive waste .
Недостатками известного способа являются:
- его ограниченная область применения, обусловленная невозможностью использования известного способа для термической переработки твердых золосодержащих радиоактивных отходов, в состав которых помимо золы от сжигания горючих радиоактивных отходов входят грунты, природные отработанные сорбенты, а также металлические отходы, вследствие того что тепла, выделяющегося в процессе экзотермической реакции в известном способе, будет недостаточно для их плавления;
- пониженное качество твердого конечного продукта, обусловленное его повышенной пористостью;
- пониженный возможный интервал массового содержания твердых золосодержащих радиоактивных отходов в твердом конечном продукте.The disadvantages of this method are:
- its limited scope, due to the impossibility of using the known method for the thermal processing of solid ash-containing radioactive waste, which in addition to ash from burning combustible radioactive waste includes soils, natural spent sorbents, as well as metal waste, due to the heat generated during the exothermic process reactions in the known method will not be enough to melt them;
- reduced quality of the solid final product due to its increased porosity;
- reduced possible range of the mass content of solid ash-containing radioactive waste in the solid final product.
Преимуществами заявляемого способа являются расширение области его применения, повышение качества твердого конечного продукта, а также расширение интервала массового содержания твердых золосодержащих радиоактивных отходов в твердом конечном продукте. The advantages of the proposed method are the expansion of its scope, improving the quality of the solid final product, as well as expanding the range of the mass content of solid ash-containing radioactive waste in the solid final product.
Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что заявляемый способ включает смешение твердых золосодержащих радиоактивных отходов (содержащих золу от сжигания горючих радиоактивных отходов, грунты, природные отработанные сорбенты, используемые в атомной технике, а также различные металлические отходы) с порошкообразными перманганатом калия, алюминием, силикокальцием и бором при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Твердые золосодержащие радиоактивные отходы - 40-56
Перманганат калия - 25-30
Алюминий - 4-8
Силикокальций - 14-22
Бор - 1-3,
после чего полученную смесь засыпают в контейнер и поджигают, инициируя экзотермическую реакцию между компонентами смеси, в процессе которой достигается подъем температуры, обеспечивающий перевод твердых золосодержащих радиоактивных отходов и продуктов экзотермической реакции в стеклообразный расплав (содержащий металлические включения), который затем охлаждают за счет естественного падения температуры до образования твердого конечного продукта. Перевод вышеуказанной смеси в стеклообразный расплав (содержащий металлические включения) осуществляется за счет ее нагрева, обеспечиваемого теплом экзотермической реакции между силикокальцием, алюминием, бором и перманганатом калия. Экзотермическая реакция характеризуется высоким тепловым эффектом, проходит в режиме горения и обеспечивает подъем температуры в волне горения до 1800oC.These advantages are provided due to the fact that the inventive method involves mixing solid ash-containing radioactive waste (containing ash from the burning of combustible radioactive waste, soils, natural spent sorbents used in nuclear technology, as well as various metal wastes) with powdered potassium permanganate, aluminum, silicocalcium and boron in the following ratio of components, wt.%:
Solid Ash Radioactive Waste - 40-56
Potassium Permanganate - 25-30
Aluminum - 4-8
Silicocalcium - 14-22
Boron - 1-3,
then the resulting mixture is poured into a container and set on fire, initiating an exothermic reaction between the components of the mixture, during which a temperature rise is achieved, which ensures the transfer of solid ash-containing radioactive waste and exothermic reaction products into a glassy melt (containing metal inclusions), which is then cooled by natural fall temperature to form a solid final product. Translation of the above mixture into a glassy melt (containing metallic inclusions) is carried out by heating it, provided by the heat of the exothermic reaction between silicocalcium, aluminum, boron and potassium permanganate. The exothermic reaction is characterized by a high thermal effect, takes place in the combustion mode and provides a temperature rise in the combustion wave to 1800 o C.
Использование силикокальция обусловлено тем, что он способен образовывать с Al, Mg и Si - составляющими компонентами твердых зольных радиоактивных отходов - алюмосиликаты типа Ca(Al2Si2), CaMgSi2O6, Ca3(Si3O9), которые легко плавятся и хорошо совместимы со стеклофазой. Снижение содержания силикокальция менее 14 мас.% приведет к снижению теплового эффекта экзотермической реакции и не обеспечит плавления твердых золосодержащих радиоактивных отходов, что вызовет снижение качества твердого конечного продукта. Повышение содержания силикокальция сверх 22 мас.% приведет к неполному участию его в процессе и получению твердого конечного продукта, не пригодного для долгосрочного хранения.The use of silicocalcium is due to the fact that it is able to form with aluminum, Mg and Si - the constituent components of solid ash radioactive waste - aluminosilicates such as Ca (Al 2 Si 2 ), CaMgSi 2 O 6 , Ca 3 (Si 3 O 9 ), which are easily melted and well compatible with glass phase. A decrease in silicocalcium content of less than 14 wt.% Will lead to a decrease in the thermal effect of the exothermic reaction and will not ensure the melting of solid ash-containing radioactive waste, which will cause a decrease in the quality of the solid final product. An increase in the content of silicocalcium in excess of 22 wt.% Will lead to its incomplete participation in the process and to obtain a solid final product, not suitable for long-term storage.
Использование алюминия и бора, являющихся восстановителями, обусловлено выделением большого количества тепла при их окислении и необходимо для перевода всех компонентов смеси в расплавленное состояние, причем в случае отсутствия бора в составе смеси будет иметь место частичное ее плавление (только зольной фазы) без расплавления присутствующих в твердых золосодержащих радиоактивных отходах грунтов, природных отработанных сорбентов, фильтрующих материалов и металлических примесей. The use of aluminum and boron, which are reducing agents, is due to the release of a large amount of heat during their oxidation and is necessary for transferring all components of the mixture to the molten state, and in the absence of boron in the mixture, its partial melting (only ash phase) will occur without melting solid ash-containing radioactive waste from soils, natural spent sorbents, filter materials and metallic impurities.
При содержании алюминия менее 4 мас.%, а бора менеe 1 мас.%, выделяющегося тепла будет недостаточно для полного расплавления всех компонентов смеси, а при содержания алюминия более 8 мас.%, а бора более 3 мас.% заявляемый способ будет невозможно реализовать из-за взрывного характера течения экзотермической реакции. When the aluminum content is less than 4 wt.%, And boron is less than 1 wt.%, The heat generated will not be enough to completely melt all the components of the mixture, and if the aluminum content is more than 8 wt.%, And boron is more than 3 wt.%, The claimed method will be impossible to implement due to the explosive nature of the course of the exothermic reaction.
Помимо дополнительного количества тепла, обеспечиваемого участием в экзотермической реакции бора, он также еще и снижает вязкость образующегося расплава, что позволяет получить плотный, монолитный, беспористый твердый конечный продукт более высокого качества, чем аналогичный твердый конечный продукт, получаемый согласно способу наиболее близкого аналога. In addition to the additional amount of heat provided by the participation in the exothermic reaction of boron, it also reduces the viscosity of the formed melt, which makes it possible to obtain a dense, monolithic, non-porous solid final product of higher quality than a similar solid final product obtained according to the closest analogue method.
Являющийся окислителем перманганат калия обеспечивает экзотермическое окисление алюминия и бора, причем при его содержании в смеси менее 25 мас.% выделяющегося количества тепла будет недостаточно для полного расплавления ее компонентов, а при содержании более 30 мас.% существенно повысится тепловыделение, что приведет к повышению рабочей температуры процесса и выбросу продуктов экзотермической реакции вместе с радионуклидами в окружающую среду. Potassium permanganate, which is an oxidizing agent, provides exothermic oxidation of aluminum and boron, and when its content in the mixture is less than 25 wt.%, The amount of heat generated will not be enough to completely melt its components, and if it contains more than 30 wt.%, Heat will increase significantly, which will increase the working process temperatures and the release of exothermic reaction products together with radionuclides into the environment.
Использование перманганата калия, алюминия, силикокальция и бора в указанных количествах для термической переработки твердых золосодержащих радиоактивных отходов позволяет также расширить величину возможного интервала массового содержания вышеуказанных твердых золосодержащих радиоактивных отходов в твердом конечном продукте с 6 мас.% (как в способе наиболее близкого аналога) до 16 мас.% (как в заявляемом способе). The use of potassium, aluminum, silicocalcium and boron permanganate in the indicated amounts for the thermal processing of solid ash containing radioactive waste also allows us to expand the possible range of the mass content of the above solid ash containing radioactive waste in the solid final product from 6 wt.% (As in the method of the closest analogue) to 16 wt.% (As in the present method).
Отличительными признаками заявляемого способа является то, что смесь дополнительно содержит порошкообразный бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Твердые золосодержащие радиоактивные отходы - 40-56
Перманганат калия - 25-30
Алюминий - 4-8
Силикокальций - 14-22
Бор - 1-3
Способ реализуют следующим образом.Distinctive features of the proposed method is that the mixture additionally contains powdered boron in the following ratio of components, wt.%:
Solid Ash Radioactive Waste - 40-56
Potassium Permanganate - 25-30
Aluminum - 4-8
Silicocalcium - 14-22
Boron - 1-3
The method is implemented as follows.
В стальной контейнер загружают 10 кг смеси состава, мас.%: силикокальций - 18,5, Al - 7, B - 2, KMnO4 - 27,5, твердые золосодержащие радиоактивные отходы - 45, после чего смесь поджигают с помощью огнепроводящего шнура или электрического разряда, инициируя в ней экзотермическую окислительно-восстановительную реакцию. После окончания процесса стальной контейнер охлаждают за счет естественного падения температуры до образования твердого конечного продукта.A 10 kg mixture of the composition, wt.%, Is loaded into a steel container, wt.%: Silicocalcium - 18.5, Al - 7, B - 2, KMnO 4 - 27.5, solid ash-containing radioactive waste - 45, after which the mixture is ignited using a flame-retardant cord or electrical discharge, initiating an exothermic redox reaction in it. After the end of the process, the steel container is cooled due to a natural drop in temperature until a solid final product is formed.
Предлагаемый способ, с применением в качестве энерговыделяющих реагентов силикокальция, перманганата калия, алюминия и бора позволяет получить монолитный продукт, структура которого представлена преимущественно аморфной стеклофазой с металлическими и кристаллическими включениями. The proposed method, using silicocalcium, potassium permanganate, aluminum and boron as energy-releasing reagents, makes it possible to obtain a monolithic product, the structure of which is predominantly amorphous glass phase with metal and crystalline inclusions.
В результате испытаний было установлено следующее:
- в заявляемом способе возможна термическая переработка твердых золосодержащих радиоактивных отходов, содержащих золу от сжигания горючих радиоактивных отходов, грунты, природные отработанные сорбенты, используемые в атомной технике, а также различные металлические отходы (конструкционные металлы и их сплавы), причем максимальный интервал возможного содержания вышеуказанных отходов в твердом конечном продукте (по сравнению со способом наиболее близкого аналога) может быть увеличен с 6 до 16 мас.%;
- твердый конечный продукт (в отличие от твердого конечного продукта способа-наиболее близкого аналога) представляет собой практически беспористую твердую массу, причем по своей водоустойчивости (являющейся одним из важнейших показателей, определяющих пригодность для длительного хранения конечного продукта [7] ) он не уступает твердому конечному продукту, полученному в способе наиболее близкого аналога (водоустойчивости твердых конечного продукта наиболее близкого аналога и конечного продукта заявляемого способа по Cs-137 составляют 10-6-10-7 г/см2 в сутки, а Pu-239 - 10-7-10-8 г/см2 в сутки);
- заявляемый способ может быть реализован в промышленных условиях, что позволяет сделать вывод о его применимости.As a result of the tests, the following was established:
- in the inventive method, the thermal processing of solid ash-containing radioactive waste containing ash from the burning of combustible radioactive waste, soils, natural spent sorbents used in nuclear technology, as well as various metal wastes (structural metals and their alloys) is possible, the maximum range of the possible contents of the above waste in the solid final product (compared with the method of the closest analogue) can be increased from 6 to 16 wt.%;
- the solid final product (in contrast to the solid final product of the method closest to its analogue) is an almost non-porous solid mass, and in terms of its water resistance (which is one of the most important indicators determining the suitability for long-term storage of the final product [7]) it is not inferior to the solid the final product obtained in the method of the closest analogue (water resistance of the solid end product of the closest analogue and end product of the proposed method according to Cs-137 is 10 -6 -10 -7 g / cm 2 per day, and Pu-239 - 10 -7 -10 -8 g / cm 2 per day);
- the inventive method can be implemented in an industrial environment, which allows us to conclude that it is applicable.
Список литературы
1. Никифоров А.С., Куличенко В.В., Жихарев М.И., Обезвреживание жидких радиоактивных отхoдов.- М.: Энергоатомиздат, 1985.List of references
1. Nikiforov A.S., Kulichenko V.V., Zhikharev M.I., Disposal of liquid radioactive waste.- M.: Energoatomizdat, 1985.
2. Патент РФ N 2123214, МПК6: G 21 F 9/28, 9/32, оп. 10.12.98. Бюл 34. 2. RF patent N 2123214, IPC6: G 21 F 9/28, 9/32, op. 12/10/98. Bull 34.
3. Патент РФ N 2108633, МПК6: G 21 F 9/16, оп. 10.04.98. Бюл. N 10. 3. RF patent N 2108633, IPC6: G 21 F 9/16, op. 04/10/98. Bull. N 10.
4. Патент РФ N 2124770, МПК6: G 21 F 9/28, 9/30, 9/16, оп. 10.01.99. Бюл. N 1. 4. RF patent N 2124770, IPC6: G 21 F 9/28, 9/30, 9/16, op. 01/10/99. Bull. N 1.
5. Ефимов А.Н., Канторович Б.В., Коробова М.Н., Пречистенский С.А., Финягин А.П., Шахов Е.А. Сжигание радиоактивных отходов; Сборник докладов конференции специалистов стран-членов СЭВ по проблеме обезвреживания радиоактивных отходов, СЭВ, Постоянная комиссия по использованию атомной энергии в мирных целях, М., 1965, с. 325-337. 5. Efimov AN, Kantorovich BV, Korobova MN, Prechistensky S. A., Finyagin A. P., Shakhov E. A. Burning of radioactive waste; Collection of conference reports of experts from the CMEA member countries on the problem of the disposal of radioactive waste, CMEA, Standing Committee on the Peaceful Use of Atomic Energy, M., 1965, p. 325-337.
6. Патент РФ N 2097855, МПК6: G 21 F 9/32, оп. 27.11.97. Бюл. N 33. 6. RF patent N 2097855, IPC6: G 21 F 9/32, op. 11/27/97. Bull. N 33.
7. Hespe E. D. Leach Testing of Immobilized Radioactive Waste Solides, Atomic Energy Review, 9, N 1, 195-207 (1971). 7. Hespe E. D. Leach Testing of Immobilized Radioactive Waste Solides, Atomic Energy Review, 9, No. 1, 195-207 (1971).
Claims (1)
Твердые золосодержащие радиоактивные отходы - 40 - 56
Перманганат калия - 25 - 30
Алюминий - 4 - 8
Силикокальций - 14 - 22
Бор - 1 - 3рA method for the thermal processing of solid ash containing radioactive waste, comprising preparing a mixture consisting of solid ash containing radioactive waste, powdered potassium permanganate, aluminum and silicocalcium, filling the resulting mixture into a container, igniting it and cooling with the container due to the natural temperature drop to form a solid final product , characterized in that the mixture further comprises a powder of boron in the following ratio of components, wt.%:
Solid ash-containing radioactive waste - 40 - 56
Potassium Permanganate - 25 - 30
Aluminum - 4 - 8
Silicocalcium - 14 - 22
Boron - 1 - 3r
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104264A RU2170965C1 (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104264A RU2170965C1 (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2170965C1 true RU2170965C1 (en) | 2001-07-20 |
Family
ID=20230918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000104264A RU2170965C1 (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2170965C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4329248A (en) * | 1979-03-01 | 1982-05-11 | The Australian National University | Process for the treatment of high level nuclear wastes |
| GB2133205A (en) * | 1982-12-07 | 1984-07-18 | Westinghouse Electric Corp | Method of reversibly immobilizing sulfate ash |
| RU2124770C1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-01-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды | Radioactive ash residue vitrification technique |
-
2000
- 2000-02-23 RU RU2000104264A patent/RU2170965C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4329248A (en) * | 1979-03-01 | 1982-05-11 | The Australian National University | Process for the treatment of high level nuclear wastes |
| GB2133205A (en) * | 1982-12-07 | 1984-07-18 | Westinghouse Electric Corp | Method of reversibly immobilizing sulfate ash |
| RU2124770C1 (en) * | 1997-10-27 | 1999-01-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды | Radioactive ash residue vitrification technique |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jeppson et al. | Lithium literature review: lithium's properties and interactions | |
| US3325316A (en) | Pyrotechnic compositions of metal matrix with oxide dispersed therein | |
| Cao et al. | Self-propagating reactions for environmental protection: state of the art and future directions | |
| NO179787B (en) | Delay rate as well as element and ignition cap containing such rate | |
| Maiz et al. | Studies of confined explosions of composite explosives and layered charges | |
| Dreizin et al. | Constant pressure flames of aluminum and aluminum-magnesium mechanical alloy aerosols in microgravity | |
| Appel et al. | Effect of sucrose on foaming and melting behavior of a low‐activity waste melter feed | |
| RU2170965C1 (en) | Method for thermal recovery of solid ash- containing radioactive wastes | |
| Rugunanan et al. | Combustion of binary and ternary silicon/oxidant pyrotechnic systems, part i: Binary systems with fe203 and sn02 as oxidants | |
| Kalombo et al. | Sb6O13 and Bi2O3 as oxidants for Si in pyrotechnic time delay compositions | |
| EP0314971A2 (en) | Method for disposal of toxic and harmful industrial waste through its incorporation in ceramic products | |
| Guo et al. | Al‐Ni‐NiO Pyrotechnic Time‐Delays | |
| RU2192057C1 (en) | Method and device for recovering reactor radioactive graphite wastes | |
| RU2176830C2 (en) | Method for recovering solid radioactive wastes | |
| WO1990012125A1 (en) | Method for obtaining a refractory inorganic coating on the surface of an article | |
| RU96115712A (en) | METHOD FOR INSULATION AND CHEMICAL IMMOBILIZATION OF SOLID RADIOACTIVE WASTE | |
| Jin et al. | Reactions during conversion of simplified low-activity waste glass feeds | |
| RU2124770C1 (en) | Radioactive ash residue vitrification technique | |
| RU2189652C1 (en) | Method, mineral matrix block and device for immobilizing radioactive wastes | |
| CA2518378C (en) | Heat-generating mixture and device and method for heat generation | |
| Carlucci et al. | Apparatus and Method for High‐Throughput Screening of Pyrotechnic Compositions | |
| RU2152652C1 (en) | Method and device for vitrifying radioactive ash | |
| CN121061143A (en) | A ternary boron-based alloy powder and its preparation method | |
| CN120425146B (en) | Method for improving yield of intermediate alloy and reducing gas phase impurities | |
| AU2012205190B2 (en) | Waste Treatment Process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140224 |