JPS5975196A - 硝酸塩含有水性放射性廃物の固化法 - Google Patents
硝酸塩含有水性放射性廃物の固化法Info
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- JPS5975196A JPS5975196A JP16057383A JP16057383A JPS5975196A JP S5975196 A JPS5975196 A JP S5975196A JP 16057383 A JP16057383 A JP 16057383A JP 16057383 A JP16057383 A JP 16057383A JP S5975196 A JPS5975196 A JP S5975196A
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/14—Processing by incineration; by calcination, e.g. desiccation
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
- G21F9/302—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、硝酸塩含有水性放射性廃物を、廃物溶液を燐
酸の存在で蒸発濃縮し、生じた燐酸塩を離溶性固体に変
換して固化する方法に関する。
酸の存在で蒸発濃縮し、生じた燐酸塩を離溶性固体に変
換して固化する方法に関する。
核工学では、大きい(HAW)、中位の(MAW)
及び低い(LAW)比放射能を有する放射性液体廃物が
生じる。この廃物の大部分は硝酸水溶液であり、これは
消費した核燃料を再処理する際に脱保護中枢中で生じる
。
及び低い(LAW)比放射能を有する放射性液体廃物が
生じる。この廃物の大部分は硝酸水溶液であり、これは
消費した核燃料を再処理する際に脱保護中枢中で生じる
。
安全な最終保管貯蔵のためには、この液体廃物はできる
だけ浸出に安定な最終貯蔵生成物に変換しなければなら
ない。このためには硝酸を中和することが必要であり、
これは多くはソーダ又は苛性ソーダ液で行なう。しかし
ながら、これによって大きい硝酸ナトリウム含量が放射
性廃物溶液中に生じ、これは最終貯蔵生成物の性質に負
に作用するか又はこの廃物の処理法を困難にする。
だけ浸出に安定な最終貯蔵生成物に変換しなければなら
ない。このためには硝酸を中和することが必要であり、
これは多くはソーダ又は苛性ソーダ液で行なう。しかし
ながら、これによって大きい硝酸ナトリウム含量が放射
性廃物溶液中に生じ、これは最終貯蔵生成物の性質に負
に作用するか又はこの廃物の処理法を困難にする。
HAW−液体廃物を固化するためには、放射性核種を浸
出に安定なマ) IJラックス例えば燐酸塩ガラス又は
硼珪酸塩ガラス中に移す多くの方法が公知である。これ
らの方法では硝酸塩は多くは還元条件下に分解し、残留
アルカリ金属をマトリックス中に導入する。
出に安定なマ) IJラックス例えば燐酸塩ガラス又は
硼珪酸塩ガラス中に移す多くの方法が公知である。これ
らの方法では硝酸塩は多くは還元条件下に分解し、残留
アルカリ金属をマトリックス中に導入する。
このようにして、例えば高放射性廃物に対して゛・ξメ
ラ(PAMELA ) ” という名前で公知になっ
たガラス化法(W、 T(eimerl、 Behan
cllunghochrarH,oaktj、v8r
Abfalle、 Chemie in un
sererZeit12巻、A3 (1978年)、8
2〜88頁)では、硝酸のHAW−溶液を、蒸発濃縮、
燐酸の存在での脱硝、乾燥、烟焼及び溶錬によって燐酸
塩ガラスに変換する。その際蒸発濃縮は、ドイツ公開特
許第2240929号明細書によれば還元性雰囲気中で
還元剤としてのホルムアルデヒドを用いて行なう。この
方法での欠点は、■焼物は比較的容易に水に溶けること
である。
ラ(PAMELA ) ” という名前で公知になっ
たガラス化法(W、 T(eimerl、 Behan
cllunghochrarH,oaktj、v8r
Abfalle、 Chemie in un
sererZeit12巻、A3 (1978年)、8
2〜88頁)では、硝酸のHAW−溶液を、蒸発濃縮、
燐酸の存在での脱硝、乾燥、烟焼及び溶錬によって燐酸
塩ガラスに変換する。その際蒸発濃縮は、ドイツ公開特
許第2240929号明細書によれば還元性雰囲気中で
還元剤としてのホルムアルデヒドを用いて行なう。この
方法での欠点は、■焼物は比較的容易に水に溶けること
である。
この理由からこれは溶錬によって、殊に約1000℃(
例えば1イツ特許公告第22451.49号)〜約12
00℃で水に不溶の形に変る。
例えば1イツ特許公告第22451.49号)〜約12
00℃で水に不溶の形に変る。
この溶錬は大きい工業的費用を必要とし、これは実際に
T−TAW−溶液の処理の場合に適当であるのに過ぎな
い。
T−TAW−溶液の処理の場合に適当であるのに過ぎな
い。
ドイツ公開特許第2807324号明細書により、なか
んずく燐酸の代りに燐酸二水素ナトリウム(NaH2P
O4)を使用するPAMELA 法の別法は、性質の改
良、例えば溶解度を下げるために同じようにして煙焼物
の溶錬を必要とする。
んずく燐酸の代りに燐酸二水素ナトリウム(NaH2P
O4)を使用するPAMELA 法の別法は、性質の改
良、例えば溶解度を下げるために同じようにして煙焼物
の溶錬を必要とする。
1イツ公開特許第2125915号明細書により高活性
液体廃物から、蒸発濃縮及び粉末状 。
液体廃物から、蒸発濃縮及び粉末状 。
赤燐を添加しての脱硝による■焼物の製出も、分解生成
物のガラス融液中への後からの埋込みを条件とする。
物のガラス融液中への後からの埋込みを条件とする。
硝酸すトリウム含有放射性廃物の他の烟焼法は、ドイツ
公開特許第2603157号明細書に記載されており、
その除鉄のけずりくず又はf粉末を添加して、渦動層中
の粒子の接着をNaFeO2の形成によって阻止する。
公開特許第2603157号明細書に記載されており、
その除鉄のけずりくず又はf粉末を添加して、渦動層中
の粒子の接着をNaFeO2の形成によって阻止する。
しかしながらこの生成物も、水溶性のために最終保管貯
蔵には不適当である。
蔵には不適当である。
更に、欧州公開特許第43397号明細書により、HA
W−廃物を、ポリマー燐酸アルミニウムからなるガラス
ブロック中に埋込む方法は公知である。ガラスマトリッ
クスの原料として役立つ第一燐酸塩AQ (H2PO4
)3の製造は、燐酸塩ガラスに重合しない他の所望され
ない燐酸アルミニウムが生じないように慎重に行わなけ
ればならない。更に、欠点はH3PO4の大きい消費量
(H3PO4,An のモル比少くとも6:l)及び
10oo’c以上の大きい融解温度である。更にNaN
O3成分を有しないHAW −g焼物の固定を含む方法
は、大きいNaN○3含量を有するMAW/LAW−溶
液の処理に容易に転用することはできない。
W−廃物を、ポリマー燐酸アルミニウムからなるガラス
ブロック中に埋込む方法は公知である。ガラスマトリッ
クスの原料として役立つ第一燐酸塩AQ (H2PO4
)3の製造は、燐酸塩ガラスに重合しない他の所望され
ない燐酸アルミニウムが生じないように慎重に行わなけ
ればならない。更に、欠点はH3PO4の大きい消費量
(H3PO4,An のモル比少くとも6:l)及び
10oo’c以上の大きい融解温度である。更にNaN
O3成分を有しないHAW −g焼物の固定を含む方法
は、大きいNaN○3含量を有するMAW/LAW−溶
液の処理に容易に転用することはできない。
オイロケミック(EUROCHEMIC) によって
開発されたいわゆるミネルA (MINERVA)法(
C,Som−bret、 Present 5tatu
s of Techniques Usedfor H
igh −Level Liquid −Waste
5olidifi −cation、 Radioac
tive Waste Management 2 (
1)(1981年)58〜60頁)でも、放射性廃物を
埋込むためのマトリックスとしては、攪拌機によって動
く固層に顆粒として存在し、分解生成物溶液、燐酸及び
水酸化アルミニウムの配量によって続いて新たに形成す
る燐酸アルミニウムを使用する。反応温度300〜55
0°Cで゛°鉱化″■焼物が生じ、その主要成分は第三
燐酸アルミニウム(M、PO4)である。この■焼物は
、金属合金中に埋込むか又は温度1000°C以上での
溶錬によって処理して燐酸塩ガラスが得られる。この方
法では特に欠点は、大きい燐酸アルミニウム成分による
放射性物質の大量の廃物の生成である。
開発されたいわゆるミネルA (MINERVA)法(
C,Som−bret、 Present 5tatu
s of Techniques Usedfor H
igh −Level Liquid −Waste
5olidifi −cation、 Radioac
tive Waste Management 2 (
1)(1981年)58〜60頁)でも、放射性廃物を
埋込むためのマトリックスとしては、攪拌機によって動
く固層に顆粒として存在し、分解生成物溶液、燐酸及び
水酸化アルミニウムの配量によって続いて新たに形成す
る燐酸アルミニウムを使用する。反応温度300〜55
0°Cで゛°鉱化″■焼物が生じ、その主要成分は第三
燐酸アルミニウム(M、PO4)である。この■焼物は
、金属合金中に埋込むか又は温度1000°C以上での
溶錬によって処理して燐酸塩ガラスが得られる。この方
法では特に欠点は、大きい燐酸アルミニウム成分による
放射性物質の大量の廃物の生成である。
公知HAW−コンディショニング法における以外にも、
MA、W−又はT−AW=液体廃物の固定法では、溶解
した硝酸ナトリウムはマトリックス中に多くは一緒に埋
込む。大きい塩含量によって、一定の妨害ケースの条件
下で、例えば結合剤としてのセメント及び最終貯蔵生成
物中への浸水の場合又は有機結合剤及び妨害ケースとし
ての火災の場合にマトリックスとの著しい非相容性が生
じ得る。この非相容性によって、マ) IJフックス中
放射性廃物の含量が著しく制限され、濃度の増大による
廃物の容量の減少は生じない。
MA、W−又はT−AW=液体廃物の固定法では、溶解
した硝酸ナトリウムはマトリックス中に多くは一緒に埋
込む。大きい塩含量によって、一定の妨害ケースの条件
下で、例えば結合剤としてのセメント及び最終貯蔵生成
物中への浸水の場合又は有機結合剤及び妨害ケースとし
ての火災の場合にマトリックスとの著しい非相容性が生
じ得る。この非相容性によって、マ) IJフックス中
放射性廃物の含量が著しく制限され、濃度の増大による
廃物の容量の減少は生じない。
それ数本発明の目的は、硝酸塩含有水性放射性廃物を、
廃物溶液を燐酸の存在で蒸発濃縮し、生じた燐酸塩を備
溶性固体に変換して固化する方法を得ることであり、こ
の方法は埋込む廃物の量を高めて最終貯蔵生成物の容量
を減少させることができ、公知結合剤とのモ分な相容性
を有する生成物をもたらし、無水最終貯蔵生成物の製出
を可能にする。
廃物溶液を燐酸の存在で蒸発濃縮し、生じた燐酸塩を備
溶性固体に変換して固化する方法を得ることであり、こ
の方法は埋込む廃物の量を高めて最終貯蔵生成物の容量
を減少させることができ、公知結合剤とのモ分な相容性
を有する生成物をもたらし、無水最終貯蔵生成物の製出
を可能にする。
この目的は、本発明によれば蒸発濃縮後に残留するアル
カリ金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸化物及び/
又はアルカリ土類金属水酸化物と混合し、続いて温度5
00〜950℃でFl理して難溶性アルカリ金属/アル
カリ土類金属燐酸塩に変換することによって解決される
。
カリ金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸化物及び/
又はアルカリ土類金属水酸化物と混合し、続いて温度5
00〜950℃でFl理して難溶性アルカリ金属/アル
カリ土類金属燐酸塩に変換することによって解決される
。
その際放射性核種及び他の不純物は、好ましくは水に著
しく難溶である燐灰石類似構造を有するNaCa(Mg
)PO4化合物のレナニット系の燐酸塩混合結晶中に固
定される。
しく難溶である燐灰石類似構造を有するNaCa(Mg
)PO4化合物のレナニット系の燐酸塩混合結晶中に固
定される。
燐酸を、NaNO3300、!i’ / /!を溶解し
て含有する廃物溶液に添加し、溶液を乾燥するまで蒸発
濃縮して硝酸を除去し、主として放射性核種及び他の不
純物を含有している水溶性燐酸ナトリウムからなる残渣
を製出する。
て含有する廃物溶液に添加し、溶液を乾燥するまで蒸発
濃縮して硝酸を除去し、主として放射性核種及び他の不
純物を含有している水溶性燐酸ナトリウムからなる残渣
を製出する。
意外なことにも、この残渣の水溶性成分は、残渣をアル
カリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化
物の粉末、殊にマグネシウム及びカルシウムの元素と混
合し、温度500〜950℃まで加熱すると、著しく減
少することが判明した。この暇焼混合物とは異なり、ア
ルカリ金属燐酸塩残渣の水溶解度は、アルカリ土類金属
の添加を有しない熱処理によってはわずかに減少するの
に過ぎない。このようにして、燐酸塩に変換した廃物の
不溶性成分は、■焼温度約10%の増大につれて300
℃では2〜10%だけ増大するのに過ぎないが、700
′Cでは12〜20%に増大することが判明した。これ
に反して、アルカリ金属燐酸塩に変換した廃物をCaO
粉末と混合し、700°Cに加熱することによって、不
溶性成分は80%まで増大した。
カリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化
物の粉末、殊にマグネシウム及びカルシウムの元素と混
合し、温度500〜950℃まで加熱すると、著しく減
少することが判明した。この暇焼混合物とは異なり、ア
ルカリ金属燐酸塩残渣の水溶解度は、アルカリ土類金属
の添加を有しない熱処理によってはわずかに減少するの
に過ぎない。このようにして、燐酸塩に変換した廃物の
不溶性成分は、■焼温度約10%の増大につれて300
℃では2〜10%だけ増大するのに過ぎないが、700
′Cでは12〜20%に増大することが判明した。これ
に反して、アルカリ金属燐酸塩に変換した廃物をCaO
粉末と混合し、700°Cに加熱することによって、不
溶性成分は80%まで増大した。
このためには−Na : Ca = 1 : 1のモル
比に相応して−NaCaPO4を形成するのに間に合う
量のCaOで十分であった。■焼粉末混合物の水性抽出
物中には、NaNO3300jJ / ’を含有する非
処理水性廃物中の少くとも21.99/lに対して、な
おll当り硝酸塩最大4gを見出したのに過ぎなかった
。
比に相応して−NaCaPO4を形成するのに間に合う
量のCaOで十分であった。■焼粉末混合物の水性抽出
物中には、NaNO3300jJ / ’を含有する非
処理水性廃物中の少くとも21.99/lに対して、な
おll当り硝酸塩最大4gを見出したのに過ぎなかった
。
溶液の蒸発濃縮及び硝酸の除去前に、硝酸塩対使用燐酸
のモル比を2〜3に調節するのが特に有利であることが
判明した。これによって、中間生成物としてのNa、
2 HPO4の好ましい形成が促進される。
のモル比を2〜3に調節するのが特に有利であることが
判明した。これによって、中間生成物としてのNa、
2 HPO4の好ましい形成が促進される。
更に、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類
金属水酸化物との混合前に、温度300〜500℃での
アルカリ金属燐酸塩残渣の熱処理が特に好ましいことが
判明した。これによっても、中間生成物としてのNa2
1(PO4の形成が促進される。
金属水酸化物との混合前に、温度300〜500℃での
アルカリ金属燐酸塩残渣の熱処理が特に好ましいことが
判明した。これによっても、中間生成物としてのNa2
1(PO4の形成が促進される。
わずかなモル物質及び低価格のために、MgO及び/又
はCaO又はその水酸化物は有利に使用される。それと
いうのも殊に工業用マグネシア、ドロマイト又は生石灰
は殊に価格が有利だからである。MgOの添加が特に好
ましいことが判明した。アルカリ金属/アルカリ土類金
属燐酸塩に変換した廃物の不溶性成分は、化学量論的量
のM170と混合し、700℃で暇焼した後に95%ま
で増大した。
はCaO又はその水酸化物は有利に使用される。それと
いうのも殊に工業用マグネシア、ドロマイト又は生石灰
は殊に価格が有利だからである。MgOの添加が特に好
ましいことが判明した。アルカリ金属/アルカリ土類金
属燐酸塩に変換した廃物の不溶性成分は、化学量論的量
のM170と混合し、700℃で暇焼した後に95%ま
で増大した。
X線検査により、水に難溶性化合物Na4Mg (PO
4)2が検出された。この化合物のナトリウム含量は、
むしろ廃物中の容易な可溶性硝酸ナトリウムのナトリウ
ム含量(27重量%)よりもなお大きい約30重量%で
存在する。■焼粉末混合物の水性抽出物中には、硝酸塩
はもはや検出することはできなかった。可溶性Cs又は
Srの含量は最大0.25%又は0.05%であり、そ
れ故水性廃物中よりも係数が400又は2000だけわ
ずかであった。
4)2が検出された。この化合物のナトリウム含量は、
むしろ廃物中の容易な可溶性硝酸ナトリウムのナトリウ
ム含量(27重量%)よりもなお大きい約30重量%で
存在する。■焼粉末混合物の水性抽出物中には、硝酸塩
はもはや検出することはできなかった。可溶性Cs又は
Srの含量は最大0.25%又は0.05%であり、そ
れ故水性廃物中よりも係数が400又は2000だけわ
ずかであった。
更に水の溶解度の減少は、好ましくはアルカリ金属燐酸
塩に変換した廃物及びCaO粉末からなる混合物に燐酸
水素カルシウム(CaHPO4) 全添加し、続いて
700℃で■焼することによって得られた。Na2I(
PO4に関して得られた。NaCaPO4を形成するた
めに十分な化学量論的量のCa0及びCaHPO4を使
用すると、不溶性成分は97%まで増大した。この場合
廃物が殆んど完全に硝酸塩を含まないようにするために
は、アルカリ金属燐酸塩に変換した廃物に、予め500
℃での熱処理を施こすのが好ましいことが判明した。
塩に変換した廃物及びCaO粉末からなる混合物に燐酸
水素カルシウム(CaHPO4) 全添加し、続いて
700℃で■焼することによって得られた。Na2I(
PO4に関して得られた。NaCaPO4を形成するた
めに十分な化学量論的量のCa0及びCaHPO4を使
用すると、不溶性成分は97%まで増大した。この場合
廃物が殆んど完全に硝酸塩を含まないようにするために
は、アルカリ金属燐酸塩に変換した廃物に、予め500
℃での熱処理を施こすのが好ましいことが判明した。
X線分析によって、斜方晶格子構造を有する不溶性化合
物NaCaPO4[ブウフノぐルデイト(Buch−w
a]、dit)] が形成したことが判明した。二酸
化珪素約重量%を添加すると、同じようにして燐灰石類
似構造を有するレナニット系の混合結晶(3NaCaP
O4・Ca2Si、04 ) が得られる(、H,R
emy。
物NaCaPO4[ブウフノぐルデイト(Buch−w
a]、dit)] が形成したことが判明した。二酸
化珪素約重量%を添加すると、同じようにして燐灰石類
似構造を有するレナニット系の混合結晶(3NaCaP
O4・Ca2Si、04 ) が得られる(、H,R
emy。
Lehrbuch der Anorganische
n Chemie、 I 0版、1960年、1巻、
752頁)。この不溶性鉱物化合物中に、廃物のわずか
な計の放射性核種及び他の不純物が実際に一緒に完全に
埋込まれる。その際、例えば表面積50〜200 m
/ gを有する界面活性S :L O2が特に有利であ
ることが判明した。
n Chemie、 I 0版、1960年、1巻、
752頁)。この不溶性鉱物化合物中に、廃物のわずか
な計の放射性核種及び他の不純物が実際に一緒に完全に
埋込まれる。その際、例えば表面積50〜200 m
/ gを有する界面活性S :L O2が特に有利であ
ることが判明した。
特に大きい容量の減少は、アルカリ金属燐酸塩残渣及び
添加剤からなる粉末混合物を、熱処理前に圧縮して成形
体、例えば円筒体又は直方体にすると得られる。形成し
たアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩の難溶性によ
って、浸出に安定なマトリックス中への包含は、場合に
よって完全に放きすることができる。
添加剤からなる粉末混合物を、熱処理前に圧縮して成形
体、例えば円筒体又は直方体にすると得られる。形成し
たアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩の難溶性によ
って、浸出に安定なマトリックス中への包含は、場合に
よって完全に放きすることができる。
このようにして製出した難溶性で化学的に殆んど不活性
のアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩と、浸出に安
定な公知マトリックス、例えばセメント又はビチューメ
ンとの十分な相容性によって、特に有利な方法でマトリ
ックスにアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩を負荷
して容量の大きい減少を得ることができる。
のアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩と、浸出に安
定な公知マトリックス、例えばセメント又はビチューメ
ンとの十分な相容性によって、特に有利な方法でマトリ
ックスにアルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩を負荷
して容量の大きい減少を得ることができる。
次に実施例につき本発明を詳説する。
例 1
出発物質は、次の組成を有する脱保護中枢のMAW/
LAW−液体廃物の擬態物(EZ−廃物擬態物)である
: NaN0−、 300 & / lA
l O,23,9/lCa
1.50g/lCr
0.08.!9/lCu
O,1,5g/ lFe
O,38,!9/VK
0.08g/1Mg
O,’75.!9/IMn
O,08,!9/1Mo 0.
38g/lNi、 0.08.
!9/lZn 0.15.!7
/lZr 0.08 g/
lCs 10 g/l!Sr
10 9/lNa2HPO
45g/1 TBP 0.2 g/1DB
P 0.2 111ケロシン
0.2 E//1すべての陽イオンは硝酸塩
として存在し、MOはモリブデン酸Naとして存在する
。
LAW−液体廃物の擬態物(EZ−廃物擬態物)である
: NaN0−、 300 & / lA
l O,23,9/lCa
1.50g/lCr
0.08.!9/lCu
O,1,5g/ lFe
O,38,!9/VK
0.08g/1Mg
O,’75.!9/IMn
O,08,!9/1Mo 0.
38g/lNi、 0.08.
!9/lZn 0.15.!7
/lZr 0.08 g/
lCs 10 g/l!Sr
10 9/lNa2HPO
45g/1 TBP 0.2 g/1DB
P 0.2 111ケロシン
0.2 E//1すべての陽イオンは硝酸塩
として存在し、MOはモリブデン酸Naとして存在する
。
このEZ−廃物擬態物11をH3P04(85重量%)
8Qm/と混合して淡緑色の透明な溶液が得られた。こ
れは、NaNO3: H3PO4のモ/l/比3:lに
相応した。21のフラスコ中で溶液を、加熱キャップで
乾燥するまで加熱して蒸発濃縮し、その除水と一緒に、
NaNO3とH3PO4との定量的反応によって形成さ
れ得るHNO671,1重量%が留去した。これは変換
率、つまりNaNt03のNa2HP輸への変換の2/
3以上に相応する。その際フラスコ中の最大温度は約3
00’Cであった。残渣は淡紅色の凝固融液からなり、
これは容易に破砕し、粉末にすることができた。
8Qm/と混合して淡緑色の透明な溶液が得られた。こ
れは、NaNO3: H3PO4のモ/l/比3:lに
相応した。21のフラスコ中で溶液を、加熱キャップで
乾燥するまで加熱して蒸発濃縮し、その除水と一緒に、
NaNO3とH3PO4との定量的反応によって形成さ
れ得るHNO671,1重量%が留去した。これは変換
率、つまりNaNt03のNa2HP輸への変換の2/
3以上に相応する。その際フラスコ中の最大温度は約3
00’Cであった。残渣は淡紅色の凝固融液からなり、
これは容易に破砕し、粉末にすることができた。
この残渣の水に不溶性成分は12%であり、溶液のPH
は7.5であった。更に残渣を750℃に加熱して不溶
性成分19%が得られ、水性抽出物のPHは9.5であ
った。
は7.5であった。更に残渣を750℃に加熱して不溶
性成分19%が得られ、水性抽出物のPHは9.5であ
った。
同じ実験を、純NaNO3及びEZ−廃物擬態物で燐酸
を添加しないで並びに純NaNO3でH3PO4を添カ
ロして行なった。残渣を、それぞれ300℃及び750
℃に加熱した。すべての場合水に不容性成分は1%以下
であった。
を添加しないで並びに純NaNO3でH3PO4を添カ
ロして行なった。残渣を、それぞれ300℃及び750
℃に加熱した。すべての場合水に不容性成分は1%以下
であった。
例 2
例1の淡紅色の微粉状残110gをCaO粉末4、67
gと緊密に混合し、750℃で1時間■焼した。Na
2HPO4に対して、使用したCa、Oの量は69%の
過剰計に相応する。■焼粉未化固体の水に不溶性成分は
68.9%であり、水性抽出物は著しくアルカリ性で反
応した(PH12,5)。
gと緊密に混合し、750℃で1時間■焼した。Na
2HPO4に対して、使用したCa、Oの量は69%の
過剰計に相応する。■焼粉未化固体の水に不溶性成分は
68.9%であり、水性抽出物は著しくアルカリ性で反
応した(PH12,5)。
CaOの代りにCa(OH)24.51 gを用いる同
じ実験によって、■焼アルカリ金属/アルカリ土類金属
燐酸塩中の水に不溶性成分69.5%が得られた。
じ実験によって、■焼アルカリ金属/アルカリ土類金属
燐酸塩中の水に不溶性成分69.5%が得られた。
例 3
例1の淡紅色の微粉状残渣1(lをMgO粉末3.36
.!9と混合し、750℃で1時間■焼した。
.!9と混合し、750℃で1時間■焼した。
この生成物の水に不溶性成分は925%であり、水性抽
出物のPHは11.5であった。
出物のPHは11.5であった。
MgOの代りにMg(OT()23.55 f!を用い
る同じ実験によって、■焼アルカリ金属/アルカリ土類
金属燐酸塩中の水に不溶性成分83,9%が得られた。
る同じ実験によって、■焼アルカリ金属/アルカリ土類
金属燐酸塩中の水に不溶性成分83,9%が得られた。
例 牛
例1に記載の組成のEZ−廃物擬態物を、T(3PO4
(85重量%)203.5gと混合した(NaNO3:
1−T3PO4のモル比2:1に相応)。溶液を例1
のようにして蒸発濃縮して乾燥し、その際残渣は温度約
3o○°Cに達した。この残渣の実験試料を更に加熱す
ることによって、水に不溶性成分の11.7%までのわ
ずかな増大が得られたのに過ぎなかった: 温度 不溶性成分 水性抽出物の(℃)
(%) pH4009,58 60011,211 7001,1゜7 115 400°Cに加熱した残渣の硝酸塩含量は、使用したN
aNO3に対して30.6モル%であった。
(85重量%)203.5gと混合した(NaNO3:
1−T3PO4のモル比2:1に相応)。溶液を例1
のようにして蒸発濃縮して乾燥し、その際残渣は温度約
3o○°Cに達した。この残渣の実験試料を更に加熱す
ることによって、水に不溶性成分の11.7%までのわ
ずかな増大が得られたのに過ぎなかった: 温度 不溶性成分 水性抽出物の(℃)
(%) pH4009,58 60011,211 7001,1゜7 115 400°Cに加熱した残渣の硝酸塩含量は、使用したN
aNO3に対して30.6モル%であった。
500℃では残渣は硝酸塩を含まず、これはNa2HP
O4の形成に相応する。
O4の形成に相応する。
例 5
300℃にまで加熱した例4−の微粉状残渣10gを、
CaO4,67、!i’と緊密に混合した。Ca0D量
は、NaCaPO4の形成に必要な約1.7倍の化学量
論酌量に相応した。
CaO4,67、!i’と緊密に混合した。Ca0D量
は、NaCaPO4の形成に必要な約1.7倍の化学量
論酌量に相応した。
この粉末混合物の熱処理によって、不溶性成分の700
℃で799%までの著しい増大が得られた。次表には、
CaOの添加を有しない平行実験の結果が一緒に記載さ
れている。
℃で799%までの著しい増大が得られた。次表には、
CaOの添加を有しない平行実験の結果が一緒に記載さ
れている。
含有する 400 68.0 12.5含
有しない 400 9.5 8含有すル
600 73,1 12.5含有しない 6
00 10.8 11含有する 700
79.9 13含有しない 7oO11,5
11 すべての場合水性抽出物中に数g/IJの硝酸塩−及び
亜硫酸塩成分が確かめられた。過剰量のCaOに基づい
て、溶液は著しくアルカリ性で反応した( pH12,
5〜13)。
有しない 400 9.5 8含有すル
600 73,1 12.5含有しない 6
00 10.8 11含有する 700
79.9 13含有しない 7oO11,5
11 すべての場合水性抽出物中に数g/IJの硝酸塩−及び
亜硫酸塩成分が確かめられた。過剰量のCaOに基づい
て、溶液は著しくアルカリ性で反応した( pH12,
5〜13)。
例 6
300℃にまで加熱した例4の微粉状残渣10gを、M
gO3,36、!9と混合し、700℃まで加熱した。
gO3,36、!9と混合し、700℃まで加熱した。
これによって、水に不溶性成分は次表に示されるように
94.8%に増大した。
94.8%に増大した。
400 54−.5 11600
90.512 700 94.8 11.5Mg0の添
加を有しない比較値は、例牛の表がら知ることができる
。
90.512 700 94.8 11.5Mg0の添
加を有しない比較値は、例牛の表がら知ることができる
。
600℃及び700℃に加熱した試料では、水性抽出物
中に硝酸塩は検出されず、痕跡量の亜硝酸塩が検出され
たのに過ぎなかった。
中に硝酸塩は検出されず、痕跡量の亜硝酸塩が検出され
たのに過ぎなかった。
更に水性抽出物の化学分析によって700℃に■焼した
アルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩中のCs及びS
rの全量のうち、CsQ、14及びSr0.03%が溶
解しているのに過ぎないことが判明した。X線分析によ
って、過剰量のMgO及びγ−Na3PO4と共に、水
に不溶性化合物r −Na4Mg(PO4)2が主要成
分として形成していることが判明した。この化合物は等
軸格子で結晶し、Na30.0重量%を含有する。
アルカリ金属/アルカリ土類金属燐酸塩中のCs及びS
rの全量のうち、CsQ、14及びSr0.03%が溶
解しているのに過ぎないことが判明した。X線分析によ
って、過剰量のMgO及びγ−Na3PO4と共に、水
に不溶性化合物r −Na4Mg(PO4)2が主要成
分として形成していることが判明した。この化合物は等
軸格子で結晶し、Na30.0重量%を含有する。
この例は、十分な水溶性NaNO3(溶解度92(1/
水11)の、著しく経済的方法での出発物質NaNO3
(27%)におけるよりもなお大きいNa含量(30%
)を有する水に不溶性ナトリウム化合物への変換が得ら
れたことを示す。
水11)の、著しく経済的方法での出発物質NaNO3
(27%)におけるよりもなお大きいNa含量(30%
)を有する水に不溶性ナトリウム化合物への変換が得ら
れたことを示す。
例 7
300℃にまで加熱した例4の微粉状残渣10Gを、N
aMgPO4を形成するための化学量論的量のMgO1
,99,9と混合し、700℃に加熱した。生成物は9
3.4%水に不溶であり、水性抽出物はPH11,5を
有し、硝酸塩を含んでいなかった。
aMgPO4を形成するための化学量論的量のMgO1
,99,9と混合し、700℃に加熱した。生成物は9
3.4%水に不溶であり、水性抽出物はPH11,5を
有し、硝酸塩を含んでいなかった。
例 8
500℃にまで予め似焼した例4の微粉状残渣10gを
、cao 2.76 、!i’及びCaHPO4” 2
H208、48gと緊密に混合し、700°Cで1時間
■焼した。量は、Na2HPO4を定量的に反応させて
NaCaPO4にするために計算されていた。■焼生成
物は97%水に不溶であった。X線分析によって、斜方
晶格子構造を有する不溶性化合物NaCaPO4[ブラ
フ・々ルデイト(Buchwalait、)]が形成し
たのに過ぎないことが判明した。
、cao 2.76 、!i’及びCaHPO4” 2
H208、48gと緊密に混合し、700°Cで1時間
■焼した。量は、Na2HPO4を定量的に反応させて
NaCaPO4にするために計算されていた。■焼生成
物は97%水に不溶であった。X線分析によって、斜方
晶格子構造を有する不溶性化合物NaCaPO4[ブラ
フ・々ルデイト(Buchwalait、)]が形成し
たのに過ぎないことが判明した。
これらの例によって製出したアルカリ金属/アルカリ土
類金属燐酸塩は、十分な相容性で大量に公知結合剤、例
えばセメント、ビテユーメン又は有機プラスチック中に
包含することができた。
類金属燐酸塩は、十分な相容性で大量に公知結合剤、例
えばセメント、ビテユーメン又は有機プラスチック中に
包含することができた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 硝酸塩含有水性放射性廃物を、廃物溶液を燐酸の存
在で蒸発濃縮し、生じた燐酸塩を離溶性固体に変換して
固化する方法において、蒸発濃縮後に残留するアルカリ
金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸化物及び/又は
アルカリ土類金属水酸化物と混合し、続いて温度500
〜950℃で熱処理して卸溶性アルカリ金属/アルカリ
土類金属燐酸塩に変換することを特徴とする硝酸塩含有
水性放射性廃物の固化法。 2 硝酸塩対添加燐酸のモル比を2〜3に調節する、特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3、 アルカリ金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸
化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と混合する前
に300〜500℃で加熱する、特許請求の範囲第1又
は2項記載の方法。 屯 アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属水酸
化物として、MgO及び/又はCaO又はMg (Oi
()及び/又はCa(OH)2を使用する、特許請求の
範囲第1〜3項のいづれかに記載の方法。 5、 アルカリ土類金属酸化物混合物として、■焼ドロ
マイト、生石灰及び/又はマグネシアを特徴する特許請
求の範囲第1〜4項のいづれかに記載の方法。 6、 アルカリ土類金属としてマグネシウムを特徴する
特許請求の範囲第1〜5項のいづれかに記載の方法。 7、 アルカリ金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸
化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と■焼する前
に、付加的になお燐酸水素カルシウムと混合する、特許
請求の範囲第1〜6項のいづれかに記載の方法。 8、 アルカリ金属燐酸塩残渣を、アルカリ土類金属酸
化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と似焼する前
に、燐酸水素カルシ1クム及び界面活性二酸化珪素粉末
と混合する、特許請求の範囲第1〜7項のいづれかに記
載の方法。 9 アルカリ金属燐酸塩残渣と添加剤とからなる粉末混
合物の熱処理を650〜850℃で行なう、特許請求の
範囲第1〜8項のいづれかに記載の方法。 10、 アルカリ金属燐酸塩残渣と添加剤とからなる
粉末混合物を、熱処理前に圧縮して成形体にする、特許
請求の範囲第1〜9項のいづれかに記載の方法。 1.1. ilt溶性アルカリ金属/アルカリ土類金
属燐酸塩を浸出に安定なマ) IJラックス中埋込む、
特許請求の範囲第1〜10項のいづれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE32389620 | 1982-10-21 | ||
DE19823238962 DE3238962C2 (de) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | Verfahren zur Verfestigung wässriger, alkalinitrathaltiger radioaktiver Abfallösungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5975196A true JPS5975196A (ja) | 1984-04-27 |
Family
ID=6176243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16057383A Pending JPS5975196A (ja) | 1982-10-21 | 1983-09-02 | 硝酸塩含有水性放射性廃物の固化法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5975196A (ja) |
DE (1) | DE3238962C2 (ja) |
FR (1) | FR2535102A1 (ja) |
GB (1) | GB2130783B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS623698A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0648316B2 (ja) * | 1987-06-18 | 1994-06-22 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 放射性廃液の処理方法 |
DE4118123A1 (de) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Siemens Ag | Verfahren und einrichtung zur behandlung einer radioaktiven abfalloesung |
DE69319436T2 (de) * | 1992-08-18 | 1999-03-04 | Technological Resources Pty. Ltd., Melbourne, Victoria | Stabilisierung von radionukliden in abfall |
US5960368A (en) * | 1997-05-22 | 1999-09-28 | Westinghouse Savannah River Company | Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials |
ATE294012T1 (de) * | 1999-08-20 | 2005-05-15 | Stramproy Dev & Licensing B V | Verfahren zum immobilisieren von giftigen metallen in festen industriellen abfällen |
RU2454744C1 (ru) * | 2011-02-14 | 2012-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Способ изготовления источников на основе радионуклида, выбранного из группы щелочноземельных элементов |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1307309A (fr) * | 1961-09-12 | 1962-10-26 | Commissariat Energie Atomique | Traitement des solutions résiduaires de combustibles nucléaires irradiés du type uranium-molybdène |
BE679231A (ja) * | 1966-04-07 | 1966-10-07 | ||
BE701223A (ja) * | 1967-07-11 | 1968-01-11 | ||
DE2125915C3 (de) * | 1970-05-26 | 1980-06-12 | Comitato Nazionale Per L'energia Nucleare - Cnen, Rom | Verfahren zur Denitrierung und Verfestigung von salpetersauren Kernspaltprodukten unter Bildung eines Phosphatglases |
DE2240929C2 (de) * | 1972-08-19 | 1984-01-12 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover | Verfahren zum Konzentrieren und Denitrieren salpetersaurer radioaktiver Lösungen |
NL176659B (nl) * | 1972-09-14 | Wiederaufarbeitung Von Kernbre | Werkwijze voor het vormen van fosfaatglas, alsmede gevormd fosfaatglas verkregen onder toepassing van de werkwijze. | |
AT343062B (de) * | 1976-03-26 | 1978-05-10 | Oesterr Studien Atomenergie | Verfahren zum einengen und trocknen wasserhaltiger, fliessfahiger medien |
DE2807324A1 (de) * | 1978-02-21 | 1979-08-23 | Franz Josef Gattys Ingenieurbu | Verfahren zur denitration von hochradioaktiven abfall-loesungen |
US4351749A (en) * | 1978-11-18 | 1982-09-28 | Vitrex Corporation | Molecular glasses for nuclear waste encapsulation |
-
1982
- 1982-10-21 DE DE19823238962 patent/DE3238962C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-08-18 FR FR8313435A patent/FR2535102A1/fr not_active Withdrawn
- 1983-09-01 GB GB08323443A patent/GB2130783B/en not_active Expired
- 1983-09-02 JP JP16057383A patent/JPS5975196A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS623698A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3238962A1 (de) | 1984-04-26 |
GB8323443D0 (en) | 1983-10-26 |
GB2130783B (en) | 1986-08-06 |
FR2535102A1 (fr) | 1984-04-27 |
DE3238962C2 (de) | 1985-01-17 |
GB2130783A (en) | 1984-06-06 |
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