Способ отверждения жидких радиоактивных отходов

Способ отверждения жидких радиоактивных отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »>699943 (б1) Дополнительное к авт. свмд-ау (22) Заявлено 140778 (21) 2645234/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.10,80.Бюллетень ¹ 37 (51)М. Кл.з

G 21 F 9/16

Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (53) V@K 621. 039, 7 (088 8) Дата опубликования описания 07.1080 (72) Авторы изобретения

А ° А.Иинаев и Н.П.Прохорова

Ордена Трудового Красного Знамени институт фи:- ической химии AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ

ОТХОДОВ

Изобретение относится к области обработки радиоактивных отходов, преимущественно отходов полученных при переработке облучаемого топлива ядерных установок. 5

Известен способ отверждения радиоактивных отходон, включающий сме»>иванне их с шихтой до образования гомогенной смеси, затем.с>лесь нагревают до температуры спекания, Получен- 10 ные керамические блоки покрывают глазурью и затем обжигают до образования на блоке непроницаемого покрытия и направляют на длительное хранение 111.

Однако при таком способе при об- 15 жиге блокон может произойти перенапряжение материала н результате чего образуются трещины, из которых при контакте с водой может произойти вымывание радиоактивных веществ. 20

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ отверждения радиоактивных отходов, заключающийся в обезно>кивании отходов путем испарения водной составляющей и нагревании н плавильной печи до 6001200 С твердого остатка отходов и о фосфатного стекла, н состав которого входят пятиокнсь фосфора, окислы хро>ла, окислы кальция и других метал- 30 лов. После плавления расплав разливают по контейнерам, предназначенным для длительного хранения $2J. Однако при этом способе отвержденные бло ки при 550 С начинают Размягчаться из-эа выделения тепла при распаде радиоактивных изотопов в блоках, Цель изобретения - повы»>ение термостойкости отвер>кденных блоков и сокращение стоимости хранилищ для них.

Зто достигается введением в жидние отходы фосфорной кислоты соединений хрома, кальция или магния н таких количествах, чтобы в расплане окись хро>ла составляла 2-4 вес.В, а окись;:альция или магния 2-20 вес.В.

В качестве соединений хрома, кальция или магния используют радиоактивные отходы, содержащие соединения этих металлов. Затем смесь обезвоживают,кальцинируют и плавят с послед1тющим формированием расплава н блоки, предназначенные для длительного хранения.

Пример . В раствор, имитирующий радиоактивные отходы содержащий

150 г/л нитрата натрия, 118 г/л нитрата алюминия, 40 г/л прочих (железо, марганец и др) нитратов, вводят

699943

Составитель В.Борщев

Редактор T.Колодцева Техред Н.Ковалева Корректор Ю.Макаренко,Заказ 0668/73 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москваг Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 флюс — 144 г/л фосфорной кислоты и

26 г/л нитрата хрома. Полученный флюсованный раствор вводят в алундовый тигель объемом 100 ил, помещенный в электропечь, где раствор обеэвоживают кальцинируют и плавят при 9501550 С в течение 4 ч, После этого расплаВ охлаждают со скоростью 100 С/ч

O имитирующей охлаждение блоков в естественных условиях. В результате получают кристаллический плав состава: окислы отходов — 6 вес.Ъ, P 0 - 50 вес.Ъ, Cr 0 — 4 вес.% с температурой плавления 710оС и химической устойчивостью, определенной по скорости выщелачивания натрия при кон.такте плава с водой 1,2 10 г/см сут.

Кристаллическая структура плава подтверждена ренгенографическим ана,лиза.л.

С введением в радиоактивные отходы соединений хрома, кальция или магния, обеспечивающих содержание окиси хрома в расплаве 2-4 вес.Ъ, а окиси кальция или магния 2-20 вес.Ъ, образуется кристаллический отвержденный материал с температурой плавления не ниже 640 С. Температура размягче ния стекла того хе состава без введения в него в укаэанных количествах окисла хрома и кальция составляет 5

50оС

Такигл образом, отвержденные блоки с фиксированными в них радиоактивными отходами, полученные предлагаемым способом, обладают повышенной тер:мостойкостью, что позволяет повысить температуру хранения отвержденных блоков в хранилищах и тем самым снизить стоимость хранения отходов за счет более компактного размещения отвержденных блоков в хранилищах и более экономичного режима охлаждения

l блоков.

Формула изобретения

Способ отверждения жидких радиоактивных отходов, содержащих натрий, алюминий и продукты коррозии, включающий введение в жидкие отходы фосл5 форной кислоты, соединений хрома, кальция или магния, обезвоживание смеси, ее кальцинирование, плавление с последующим формированием в блоки, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости блоков и упрощения их хранения, в отходы вводят соединение хрома в количестве, обеспечивающегл содержание окиси хрома в расплаве 2-4 вес.%, а соединение кальция или магния в количестве

25 обеспечивающем содержание окиси металла в расплаве 2-20 вес.%.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЗО 1. Патент COIA 3249551, кл. 252-301.1 опублик. 1966.

2. Патент Великобритании 968763, кл G 6 К, опублик. 1963 (прототип).