FR2579360A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONDITIONING, BY HYDRAULIC BINDERS, OF LOW AND MEDIUM ACTIVITY RADIOACTIVE EFFLUENTS - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN NOUVEAU PROCEDE DE CONDITIONNEMENT, PAR LIANTS HYDRAULIQUES, D'EFFLUENTS RADIOACTIFS BORATES DE FAIBLE ET DE MOYENNE ACTIVITE PAR TRAITEMENT CHIMIQUE VISANT A LA PREPARATION DE CRISTAUX DE BORATE DE CALCIUM TETRAHYDRATE, REDUCTION DE VOLUME ET MALAXAGE DU PRODUIT OBTENU AVEC AU MOINS UN LIANT HYDRAULIQUE, CARACTERISE EN CE QUE L'OPERATION DE REDUCTION DE VOLUME EST REALISEE PAR EVAPORATION, SOUS PRESSION REDUITE, DES SOLUTIONS ETOU SUSPENSIONS, LADITE PRESSION REDUITE ETANT COMPRISE ENTRE 0,1 ET 0,3 BAR ENVIRON ET APPLIQUEE APRES LA PHASE DE PREPARATION DES CRISTAUX DE BORATE DE CALCIUM TETRAHYDRATE.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A NEW PROCESS FOR PACKAGING, BY HYDRAULIC BINDERS, BORATE RADIOACTIVE EFFLUENTS OF LOW AND MEDIUM ACTIVITY BY CHEMICAL TREATMENT AIMED AT THE PREPARATION OF CALCIUM BORATE TETRAHYDRATE CRYSTALS WITH REDUCTION OF THE VOLUME AND MIXING LESS A HYDRAULIC BINDER, CHARACTERIZED IN THAT THE VOLUME REDUCTION OPERATION IS CARRIED OUT BY EVAPORATION, UNDER REDUCED PRESSURE, OF SOLUTIONS AND OR SUSPENSIONS, THE SAID REDUCED PRESSURE BEING BETWEEN ABOUT 0.1 AND 0.3 BAR AND APPLIED AFTER THE PHASE FOR PREPARATION OF CALCIUM TETRAHYDRATE BORATE CRYSTALS.
Description
Procédé et dispositif pour le conditionnement, par liants hydrauliques,Method and device for packaging, by hydraulic binders,
d'effluents radioactifs de faible et radioactive effluents of low and
moyenne activité.average activity.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le conditionnement, par liants hydrauliques, d'effluents radioactifs de faible et de The present invention relates to a method and a device for the packaging, by hydraulic binders, of low radioactive effluents and
moyenne activité.average activity.
Le conditionnement par liants hydrauliques des effluents radioactifs de faible et moyenne activité est pratiqué depuis longtemps dans l'industrie nucléaire, du fait de la simplicité couramment admise des procédés; Hydraulic binding of low and intermediate activity radioactive effluents has long been practiced in the nuclear industry because of the currently accepted simplicity of the processes;
correspondants, et du faible coût du matériau enrobant. corresponding, and the low cost of the coating material.
On rappelle qu'un tel conditionnement doit permettre de fabriquer, à partir d'un effluent chimique donné, un béton stockable dans un milieu et un contexte réglementaire donnés, ladite fabrication devant avoir It is recalled that such packaging must make it possible to manufacture, from a given chemical effluent, a storable concrete in a given environment and regulatory context, said manufacture having to have
lieu dans un contexte nucléaire et au moindre coût. take place in a nuclear context and at the least cost.
Les procédés connus pour réaliser un tel conditionnement comportent en général les étapes suivantes: - un prétraitement chimique faisant passer l'effluent The known methods for carrying out such a packaging generally comprise the following steps: a chemical pretreatment passing the effluent
radioactif à conditionner sous une forme bé- radioactive form to be conditioned in a
tonnable (solide dispersé dans une phase aqueuse) - une réduction de volume du produit traité - et un malaxage du produit obtenu avec une quantité tonnable (solid dispersed in an aqueous phase) - a reduction of volume of the treated product - and a mixing of the product obtained with a quantity
adéquate de liant pour obtenir le béton. Adequate binder to get the concrete.
Pour le traitement des effluents boratés, notamment provenant des centrales PWR; on a déjà préconisé - un système continu basé sur une réduction de volume For the treatment of borated effluents, particularly from PWR plants; we have already advocated - a continuous system based on a reduction in volume
par évaporation à pression atmosphérique et l'utilisation de mala- by evaporation at atmospheric pressure and the use of mala-
xeurs horizontaux; un tel système est particulièrement adapté aux fortes capacités et aux activités importantes; - un système discontinu dans lequel la réduction de volume s'effectue par combinaison d'une séparation liquide/solide et une évaporation de la phase liquide, et l'utilisation de malaxeurs industriels à axes verticaux; un tel système est plus particulièrement adapté au traitement des solutions diluées dans des horizontal dimensions; such a system is particularly suited to large capacities and important activities; a discontinuous system in which the volume reduction is carried out by combining a liquid / solid separation and an evaporation of the liquid phase, and the use of industrial mixers with vertical axes; such a system is more particularly adapted to the treatment of diluted solutions in
installations fixes.fixed installations.
La présente invention concerne un mode par- The present invention relates to a particular mode
ticulier de mise en oeuvre des systèmes de conditionne- implementation of packaging systems
ment en discontinu, ledit mode de mise en oeuvre étant particulièrement adapté à l'utilisation de stations discontinuously, said embodiment being particularly adapted to the use of stations
mobiles et transportables.mobile and transportable.
Le procédé selon l'invention comporte un prétraitement, une réduction de volume et un malaxage est essentiellement caractérisé en ce que: l'opération de réduction de volume est effectuée par évaporation, sous pression réduite, des solutions et/ou suspensions - et en ce que toutes les opérations sont effectuées dans The process according to the invention comprises a pretreatment, a volume reduction and a kneading is essentially characterized in that: the volume reduction operation is carried out by evaporation, under reduced pressure, solutions and / or suspensions - and in this that all operations are done in
un ou au plus deux appareils mélangeur-malaxeur- one or two or more mixer-mixer devices
évaporateur (M.M.E.).evaporator (M.M.E.).
Le prétraitement mis en oeuvre dans l'inven- The pretreatment implemented in the invention
tion est connu dans son principe puisqu'il consiste, après une éventuelle neutralisation de l'effluent de façon à amener le rapport molaire Na/B à être voisin de 0,25, à ajouter de la chaux (sous forme solide ou en solution) de façon à viser la précipitation ultérieure du B203 CaO4H20. On sait que la précipitation de ce borate de calcium s'effectue en quatre étapes: - la première consiste, après l'adjonction de chaux, dans la formation, à une température de l'ordre de C,de germes de sels de calcium; au cours de cette étape le mélange conserve sensiblement une viscosité constante - la seconde qui succède à la première, et qui se déroule à la même température, consiste dans la formation de sels mixtes ce qui se traduit par une augmentation progressive notable de la viscosité du mélange, - la troisième, qui succède à la seconde, consiste dans la formation, à une température de l'ordre de -50'C, de cristaux de borate de calcium à 4H20; cette formation de cristaux se traduit par une diminution de la viscosité du mélange (P2) - la quatrième, qui succède à la troisième, consiste dans le mûrissement des cristaux formés; ce mûrissement réalisé également à une température de 40-50 C est constitug en fait par un grossissement progressif des cristaux (P3) Il a été trouvé et cela constitue un autre aspect de la présente invention - d'une part que l'opération de réduction de volume du This principle is known in principle since it consists, after a possible neutralization of the effluent so as to bring the Na / B molar ratio to be close to 0.25, to add lime (in solid form or in solution). so as to target the subsequent precipitation of B203 CaO4H20. It is known that the precipitation of this calcium borate takes place in four stages: the first consists, after the addition of lime, in the formation, at a temperature of the order of C, of calcium salt seeds; during this step, the mixture substantially maintains a constant viscosity - the second which follows the first, and which takes place at the same temperature, consists in the formation of mixed salts, which results in a significant progressive increase in the viscosity of the mixture. mixing, the third, which follows the second, consists in forming, at a temperature of the order of -50 ° C., crystals of calcium borate at 4.20 hours; this formation of crystals results in a decrease in the viscosity of the mixture (P2) - the fourth, which succeeds the third, consists in the ripening of the crystals formed; this curing also carried out at a temperature of 40-50 ° C. is in fact constituted by a progressive magnification of the crystals (P3) It has been found and this constitutes another aspect of the present invention - on the one hand that the reduction operation volume of
mélange par évaporation sous pression réduite ne pou- evaporation under reduced pressure can not
vait en aucun cas être réalisée pendant les seconde et troisième étapes de la précipitation du borate de calcium; ladite réduction de volume ne pourra donc intervenir, à ce stade du procédé de conditionnement, que pendant la première et/ou quatrième étape de under no circumstances be carried out during the second and third stages of calcium borate precipitation; said reduction of volume can therefore only take place at this stage of the packaging process during the first and / or fourth step of
l'opération de précipitation.the precipitation operation.
- et d'autre part, que l'on pouvait, pour gagner du temps, obtenir la formation du borate de calcium tétrahydraté en passant par l'intermédiaire du borate de calcium hexahydraté; pour ce faire la troisième étape de la précipitation est réalisée à une température comprise entre 10 et 30 C et ce n'est qu'ensuite (quatrième étape) que la température du mélange est portée à -50 C; dans ce cas il y aura simultanément, dans cette quatrième étape, formation du borate de calcium tétrahydratl à partir du borate de calcium hexahydratg, and on the other hand, that, in order to save time, the formation of calcium borate tetrahydrate could be obtained by passing through the calcium borate hexahydrate; to do this the third step of the precipitation is carried out at a temperature between 10 and 30 C and it is only then (fourth step) that the temperature of the mixture is raised to -50 C; in this case there will be simultaneously, in this fourth step, formation of calcium borate tetrahydrate from calcium borate hexahydratg,
grossissement des cristaux du borate de calcium tétra- magnification of crystals of calcium borate tetra-
hydraté et,de préférence, réduction du volume du hydrated and, preferably, reducing the volume of
mélange par évaporation sous pression réduite. mixture by evaporation under reduced pressure.
Par les explications qui prédèdent, on comprend que le mélange obtenu en fin de cristallisation peut comporter des borates de calcium présentant plusieurs stades d'hydratation. C'est pourquoi, lorsque dans la présente demande,on indique que l'on prépare du borate de calcium tétrahydraté, il faut comprendre que l'on visera à la préparation de ce produit qui se révèle By the foregoing explanations, it is understood that the mixture obtained at the end of crystallization may comprise calcium borates having several stages of hydration. Therefore, when in the present application, it is indicated that calcium borate tetrahydrate is prepared, it should be understood that we will aim at the preparation of this product which is revealed
le plus stable lors du conditionnement et dans les conditions nor- the most stable during packaging and under normal conditions.
males de stockage du produit conditionné, mais que d'autres borates de calcium (par exemple à 2,6 ou 9 molécules d'eau) peuvent être présents. On arrive cependant, d'une façon générale, à préparer un mélange de borates de calcium dans lequel storage of the conditioned product, but that other calcium borates (eg with 2.6 or 9 water molecules) may be present. However, it is generally possible to prepare a mixture of calcium borates in which
le borate tétrahydraté représente au moins 90%des borates. the borate tetrahydrate represents at least 90% of the borates.
On a vu que l'opération de réduction de volume par évaporation sous vide pouvait avoir lieu, (et avait lieu de préférence pour réaliser un maximum de It has been seen that the volume reduction operation by vacuum evaporation could take place, (and was preferably carried out to achieve a maximum of
gain de temps) pendant la quatrième étape de la précipi- save time) during the fourth stage of the
tation. On a indiqué également que cette même opération pouvait avoir lieu, si nécessaire, pendant la première étape de la précipitationet ceci est réalisé lorsque tation. It was also indicated that this same operation could take place, if necessary, during the first stage of the precipitation and this is done when
les effluents sont dilués.the effluents are diluted.
Mais l'opération de réduction de volume peut également But the volume reduction operation can also
avoir lieu avant que ne commence l'opération de cristal- take place before the crystal operation begins
lisation et doit se poursuivre après la quatrième étape de l'opération de cristallisation pour obtenir la meilleure réduction de volume. IL convient en effet de se rappeler que l'on soumet au bétonnage (adjonction de ciment) un mélange aqueux contenant entre and must continue after the fourth step of the crystallization process to obtain the best volume reduction. It should be remembered that the concreting (addition of cement) is subjected to an aqueous mixture containing between
et TO % d'extrait sec.and TO% dry extract.
Compte tenu de cet objectif et des divers stades auxquels on peut appliquer l'opération de réduction de volume par évaporation sous pression réduite,on peut énoncer les règles et possibilités suivantes: 1. si l'effluent de départ a une concentration en acide borique correspondant à environ 200 à 250 g/l; il est possible de ne pas effectuer de réduction de volume avant la quatrième In view of this objective and the various stages at which the volume reduction operation can be applied by evaporation under reduced pressure, the following rules and possibilities can be stated: 1. if the starting effluent has a corresponding boric acid concentration at about 200 to 250 g / l; it is possible not to reduce the volume before the fourth
étape de l'opération de cristallisation. step of the crystallization operation.
La mise sous pression réduite du mélange aux fins de réduction de volume, sera donc réalisée seulement au cours de ladite quatrième étape et pourra être prolongée au-delà de ladite étape si nécessaire. 2. si l'effluent de départ a une concentration en acide borique inférieure à environ 200g/1, The reduced pressurization of the mixture for the purpose of volume reduction will therefore be carried out only during said fourth step and may be extended beyond said step if necessary. 2. if the starting effluent has a boric acid concentration of less than about 200g / l,
l'expérience a montré qu'il est alors souhai- experience has shown that it is then desirable
table d'effectuer également une réduction du volume durant la première phase de l'opération de cristallisation et/ou avant ladite première phase. Cette réduction de volume peut en effet être entreprise sur la solution (ou suspension) d'effluent reçue, avant toute addition de chaux audit effluent, l'avantage d'opérer cette réduction de volume à ce moment du proced4 est que l'on peut réduire la pression sur un liquide chauffé à une température table to also perform a volume reduction during the first phase of the crystallization operation and / or before said first phase. This reduction in volume can indeed be undertaken on the solution (or suspension) of effluent received, before any lime addition to said effluent, the advantage of operating this reduction in volume at this time of the procedure is that we can reduce the pressure on a liquid heated to a temperature
supérieure à 60 C.greater than 60 C.
Dans tous les cas, et quelle que soit la phase de traitement o la réduction de volume est effectuée, il est entendu que cette réduction est réalisée par mise de la solution ou de la suspension à une pression comprise entre 0,1 et 0,3 bar à la température de ladite solution ou In any case, and whatever the treatment stage where the volume reduction is carried out, it is understood that this reduction is carried out by placing the solution or the suspension at a pressure of between 0.1 and 0.3. bar at the temperature of said solution or
suspension à ladite phase. On conçoit aisément qu'en uti- suspension at said phase. It is easy to understand that
lisant l'invention il est possiblereading the invention it is possible
- soit de viser la préparation d'une suspen- - to aim at the preparation of a suspen-
sion bétonnable à environ 30% en poids de matière sèche concreting at about 30% by weight of dry matter
- soit de viser la préparation d'une suspen- - to aim at the preparation of a suspen-
sion bétonnable contenant jusau'à environ 70% concretely containing up to about 70%
en poids de matière sèche, ce qui donnera nais- by weight of dry matter, which will give rise to
sance à un volume de béton inférieur. to a lower concrete volume.
Un avantage essentiel de l'invention est que toutes les opérations peuvent être réalisées dans un seul appareil et éventuellement pour des questions de commodités et de volumes traités dans deux appareils de même type à condition d'utiliser un mélangeur-malaxeur-évaporateur qui soit pourvu; d'un dispositif (double enveloppe par exemple) de maintien de la température du produit à trai- ter à une valeur déterminée à l'avance entre An essential advantage of the invention is that all operations can be carried out in a single apparatus and possibly for questions of convenience and volumes treated in two appliances of the same type provided that a blender-mixer-evaporator is provided which is provided with ; a device (double jacket for example) for maintaining the temperature of the product to be treated at a value determined in advance between
et 100 C environ.and about 100 C.
- d'un agitateur efficace présentant de préfé- an effective stirrer having preferably
rence plusieurs régimes d'agitation et qui several agitation regimes and
puisse être utilisé avec des fluides (ou sus- can be used with fluids (or sus-
pensions) de viscosités très nettement diffé- pensions) with very different viscosities
rentes(ces viscosités différentes étant ren- rents (these different viscosities being
contrées dans la période de cristallisation et dans la période de bétonnage) - et d'un dispositif permettant de réaliser dans l'appareil une pression réduite allant in the crystallization period and in the concreting period) - and a device making it possible to produce in the apparatus a reduced pressure
de 0,là 1 bar. Il est clair, en'effet, que,si l'opé- from 0, there 1 bar. It is clear that, if the operation
tion de réduction de volume est réalisée en amenant la pression à être comprise entre environ 0,1 et environ 0,3 bar, il est possible et parfois souhaitable, pour des raisons de confinement,de réaliser tout ou partie des autres opérations en opérant sous une légère dépression, par exemple à 0,7 ou volume reduction is carried out by causing the pressure to be between about 0.1 and about 0.3 bar, it is possible and sometimes desirable, for reasons of confinement, to carry out all or part of the other operations while operating under a slight depression, for example at 0.7 or
0,9 bar.0.9 bar.
Ce type d'appareillage est commercialisé par exemple par la Société GUEDU (France), le principe This type of apparatus is marketed for example by the company GUEDU (France), the principle
de malaxage utilisé dans les mélangeurs-sécheurs corres- mixers used in the mixer-dryers corresponding to
pondants ayant été appliqué à l'industrie pharmaceutique having been applied to the pharmaceutical industry
et de chimie fine (malaxage, traitements chimiques, éva- and fine chemicals (kneading, chemical treatments,
poration sous vide) comme au domaine du génie civil depuis vacuum poration) as in the field of civil engineering since
de nombreuses années.many years.
La pâte obtenueà la fin de l'opération de réduction du volume par évaporation sous pression réduite, The paste obtained at the end of the operation of reducing the volume by evaporation under reduced pressure,
est malaxée, après refroidissement, avec un liant hydrau- is mixed, after cooling, with a hydraulic binder
lique. Ladite pâte aura pu antérieurement être fluidifiée, soit par acidification à pH <10, soit par ajout d'un lic. Said dough may have previously been fluidized, either by acidification at pH <10, or by addition of a
fluidifiant,soit par ajout d'un effluent non traité. fluidifying, either by adding an untreated effluent.
La composition du béton obtenu (solide/eau/ liant) est fixée par les spécifications suivantes, pour un liant hydraulique donné: consistance (fonction de The composition of the concrete obtained (solid / water / binder) is set by the following specifications, for a given hydraulic binder: consistency (function of
la quantité de -liquide dans la pâte) et résistance méca- the amount of liquid in the dough) and mechanical strength
nique (fonction du rapport liant/eau). L'extrait sec de la pâte surconcentrée (solide) (solide+eau) est donc fixé par ces deux critères, et donnera le volume nique (function of the binder / water ratio). The dry extract of the overconcentrated paste (solid) (solid + water) is thus fixed by these two criteria, and will give the volume
de condensats à obtenir.condensate to obtain.
Le type de liant - utiliser sera fonction des spécifications sur le produit final et sera couramment: - du ciment Portland - du ciment à base de laitier de haut fourneau - du ciment h ajouts semi-liants (pouzzolanes, cendres volantes...) Les performances typiques éprouvées tant à l'échelle laboratoire qu'h l'échelle pilote, en inactif ou en actif,sont les suivantes: Réduction de volume Jusqu'à 420 g H3B03 par litre de béton, soit une réduction de volume(effluent/béton) de 3,5 pour un effluent initial The type of binder to be used will depend on the specifications of the final product and will commonly be: - Portland cement - Blast furnace slag cement - Semi-binding additives cement (pozzolans, fly ash ...) Typical performances proven both at the laboratory scale and at the pilot scale, inactive or active, are as follows: Volume reduction Up to 420 g H3B03 per liter of concrete, ie a reduction in volume (effluent / concrete ) of 3.5 for an initial effluent
à 21.000 ppm de bore.at 21,000 ppm boron.
gualitéde l'enrobé (sur la base de 420 g H3B03/1 béton) résistance h la compression >200 bars après 28 jours de temps de cure en air humide 30. résistance à l'eau: après 3 mois d'immersion, pas de modification de la résistance mécanique, variation volumique '1% lixiviation: Co 60: < 10-6 cm/jour <104 cm/jour Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention. quality of the mix (based on 420 g H3B03 / 1 concrete) compressive strength> 200 bar after 28 days wet air cure time 30. water resistance: after 3 months immersion, no modification of the mechanical strength, volume variation 1% leaching: Co 60: <10-6 cm / day <104 cm / day The following nonlimiting examples illustrate the invention.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On traite de l'acide borique neutralisé à la soude, dans un rapport molaire Na/B = 0,26, et à 240 g/l en acide borique. On suppose que la production de concentrats pour une tranche PWR 900 MWe est de 2,5 m 3/an. Une station mobile de conditionnement est Sodium neutralized boric acid is treated in a molar ratio Na / B = 0.26 and 240 g / l in boric acid. It is assumed that the production of concentrates for a PWR 900 MWe is 2.5 m 3 / year. A mobile packing station is
équipée d'un mala7eur s&cheur GUEDU type 2500, de capa- equipped with a GUEDU type 2500 dry type feeder,
cité utile 1600 1 environ et de 10 m2 environ de surface cited useful 1600 about 1 and about 10 m2 of surface
totale d'échange.total exchange.
La capacité évaporatoire dans les conditions d'utilisation du procédé est de l'ordre de 80 kg/h. On alimente 1,6 m3 d'effluent boraté dans l'appareil, puis The evaporation capacity under the conditions of use of the process is of the order of 80 kg / h. 1.6 m3 of borated effluent is fed into the apparatus, then
on introduit la chaux, dans un rapport molaire Ca/B = 0,5. lime is introduced in a molar ratio Ca / B = 0.5.
La réaction de précipitation est effectuée globalement en 5 h, la vitesse de rotation du malaxeur étant asservie à la mesure d'un viscosimètre à aiguille vibrante. On aboutit à une suspension de borates de calcium insolubles, principalement sous forme CaO, B203, 6H20, le rendement de la réaction étant de 85%. L'extrait sec à 60 C de la The precipitation reaction is carried out generally in 5 hours, the speed of rotation of the kneader being slaved to the measurement of a vibrating needle viscometer. This results in a suspension of insoluble calcium borates, mainly in CaO, B 2 O 3, 6H 2 O form, the reaction yield being 85%. The dry extract at 60 C of the
solution obtenue est de 32% environ. obtained solution is about 32%.
On surconcentre ensuite sous une pression absolue de 0,25 bar, à environ 60 C la suspension obtenue précédemment jusqu'à un extrait sec de 45%. On obtient principalement le tétrahydrate CaO, B203, 4H20 qui est stable. L'opération dure environ 7 heures. On ajoute ensuite, après refroidissement, du ciment CLK, tel que le rapport eau libre/ciment soit de 1,45. On obtient après 10 min de malaxage 1160 1 de béton de densité 1, 625 La durée totale du cycle opératoire est d'environ 13 h. The suspension obtained above is then overconcentrated at an absolute pressure of 0.25 bar at approximately 60 ° C. to a solids content of 45%. Mainly obtained tetrahydrate CaO, B203, 4H20 which is stable. The operation lasts about 7 hours. After cooling, CLK cement is added, such that the free water / cement ratio is 1.45. After 11 min of mixing, 1160 l of density concrete 1, 625 are obtained. The total duration of the operating cycle is approximately 13 h.
Réduction de volume: 1,38 (volume effluent/volume béton). Volume reduction: 1.38 (effluent volume / concrete volume).
Traitement de la production annuelle d'une tranche: Processing the annual production of a slice:
heures (en équivalent).hours (in equivalent).
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
On traite de l'acide borique neutralisé à la soude, dans un rapport molaire Na/B = 0,25 et à 120 g/l Sodium-neutralized boric acid is treated in a Na / B molar ratio of 0.25 and 120 g / l.
en acide borique.in boric acid.
Dans un GUEDU 2500, on alimente 1600 1 de solution initiale, et on concentre par évaporation sous In a GUEDU 2500, 1600 l of initial solution is fed, and evaporated under
vide jusqu'à 240 g/l, sous une pression de 0,1 bar abso- vacuum up to 240 g / l at a pressure of 0.1 bar absolute
lu, en alimentant progressivement la solution initiale read, gradually feeding the initial solution
de manière à maintenir le volume constant. in order to keep the volume constant.
La capacité évaporatoire dans ces conditions est de 120 kg/h. On obtient, après traitement de 3200 1 de solution initiale, 1600 1 de solution à 240 g/l d'acide The evaporation capacity under these conditions is 120 kg / h. After treatment of 3200 l of initial solution, 1600 l of 240 g / l solution of acid is obtained.
borique, l'opération durant environ 14 heures. boric, the operation lasting about 14 hours.
La solution concentré obtenue est ensuite traitée comme dans l'exemple 1. Dans ce deuxième exemple, la durée totale d'un cycle opératoire est de l'ordre. de The concentrated solution obtained is then treated as in Example 1. In this second example, the total duration of an operating cycle is of the order. of
27 heures.27 hours.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On traite de l'acide borique à 120 g/l. Boric acid is treated at 120 g / l.
On utilise une installation comportant deux malaxeurs-sécheurs GUEDU: un type 2500, de capacité 1600 1 et de surface d'échange 10 m, et un type 820, An installation is used with two GUEDU tumble dryers: a type 2500, capacity 1600 1 and exchange surface 10 m, and type 820,
de capacité 500 1, de 5 m2 de surface d'échange. 500 1 capacity, 5 m2 of exchange area.
On alimente 1,6 m3 de solution d'acide borique dans le malaxeur-sécheur type 2500, et l'on neutralise à la soude dans un rapport molaire Na/B = 0, 26, 1.6 m3 of boric acid solution is fed into the 2500 type dough mixer and neutralized with sodium hydroxide in a molar ratio Na / B = 0.26,
on rajoute de la chaux dans un rapport molaire Ca/B = 0,5. lime is added in a molar ratio Ca / B = 0.5.
On réalise ensuite simultanément la phase P1 du prétraitement et l'évaporation sous une pression absolue de 0,25 bar. La capacité évaporatoire dans ces conditions est de 90 kg/h environ. Cette phase dure environ 2 h 40 min. On arrête ensuite l'évaporation Phase P1 of pretreatment and evaporation are then simultaneously carried out under an absolute pressure of 0.25 bar. The evaporation capacity under these conditions is about 90 kg / h. This phase lasts approximately 2 h 40 min. Then we stop evaporation
pendant la phase P2 du prétraitement, soit 2,5 h envi- during the P2 phase of the pretreatment, ie 2.5 h approx.
ron, puis on reprend la concentration de la solution prétraitée, sous une pression de 0,1 bar, jusqu'à obtention d'environ 500 1 de suspension concentrée, contenant l'équivalent de 384 g/l d'acide borique, soit un extrait sec d'environ 51%. Cette dernière opération dure environ 12 h, soit un temps global de ce premier cycle de 17 h. Then, the concentration of the pretreated solution is taken up again under a pressure of 0.1 bar until about 500 l of concentrated suspension containing the equivalent of 384 g / l of boric acid is obtained. dry extract of about 51%. This last operation lasts approximately 12 hours, ie an overall time of this first cycle of 17 hours.
La solution concentrée est ensuite trans- The concentrated solution is then trans-
férée dans le GUEDU 820 dont la capacité 9vaporatoire sera de l'ordre de 40 1/h. On finit la surconcentration jusqu'à un extrait sec de 56%. L'opération dure I h 30 in the GUEDU 820, whose evaporation capacity will be of the order of 40 l / h. The overconcentration is finished to a solids content of 56%. The operation lasts 30 minutes
environ.about.
La pâte surconcentrée est ensuite acidifiée The overconcentrated dough is then acidified
jusqu'à pH 8.up to pH 8.
On mélange pendant 10 min avec du ciment CLK 45, dans un -rapport eau libre/ciment de 0,8, avec ajout de 3% de plastifiant réducteur d'eau (en poids Mix for 10 min with CLK 45 cement in a free water / cement ratio of 0.8, with addition of 3% of water reducing plasticizer (by weight
par rapport au ciment).compared to cement).
On obtient 500 1 de béton, de densité 1,78-. 500 1 of concrete, density 1.78- is obtained.
Durée totale d'un cycle en supposant un travail en continu: 17 h. Total duration of a cycle assuming continuous work: 17 h.
Réduction de volume: 3,2.Volume reduction: 3.2.
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