СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ФИЛЬТРОПЕРЛИТНЫХ ПУЛЬП Российский патент 1999 года по МПК G21F9/16 

Описание патента на изобретение RU2139584C1

Изобретение относится к способам переработки радиоактивных отходов и может быть использовано при отверждении фильтроперлитных пульп путем их центрирования.

Пульпы отработавшего фильтроперлита являются специфической категорией отходов, образующихся на АЭС с реакторами большой мощности кипящими (РБМК) и радиохимических производствах.

Применяемый в качестве фильтрующего материала перлит представляет собой алюмосиликатный порошок с размером частиц около 80 мкм. Насыпная масса перлита не более 0,15 г/см3, а удельная поверхность достигает 2-5 м2/г.

Основными компонентами перлита являются оксид кремния - 75%, оксид алюминия - 17%, оксиды натрия и калия - 7%, а также оксиды ряда металлов.

Известен способ отверждения пульп отработавшего фильтроперлита, заключающийся в смешении с их неорганическим вяжущим материалом, например портландцементом (Никифоров А. С. и др. "Обезвоживание жидких радиоактивных отходов", М. , 1985, с. 130-134). Недостатком данного способа является ограничение степени наполнения конечного отвержденного продукта - компаунда ~ 10 мас.% по сухому перлиту, вследствие чего образуется значительный объем захораниваемых отходов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий смешение пульпы фильтроперлита с неорганическим вяжущим - портландцементом (Соболев А. и др. "Практика производственного цементирования радиоактивных отходов на экспериментальной установке". -Сб. докладов научно-технической конференции специалистов стран-членов СЭВ "Исследования в области обработки и захоронения радиоактивных отходов" (ГДР), М., 1968, с. 306-315).

Недостатком данного способа является относительно небольшая степень наполнения конечного продукта по фильтроперлиту (~12 мас.%). Превышение указанной величины степени наполнения по перлиту приводит к образованию слабосвязанной массы с низкой механической прочностью на сжатие (<50 кг/см2), не отвечающей требованиям, предъявляемым к отходам при захоронении.

Технической задачей изобретения является разработка способа отверждения фильтроперлитных пульп, позволяющего получить конечный продукт-компаунд со степенью наполнения по фильтроперлиту до 50 мас.%.

Поставленную техническую задачу решает предложенный способ, включающий механическую обработку фильтроперлитной пульпы в линейном индукционном вращателе до насыпной массы 0,65-0,80 г/см3 с последующим включением пульпы в неорганическое вяжущее, например портландцемент.

Отверждение предварительно измельченной пульпы фильтроперлита позволяет увеличить степень наполнения компаунда с 10-12 до 40-50 мас.%, сократить расход вяжущего с 4,6 до 0,4 т на 1 т фильтроперлита и в 3,5-4 раза уменьшить объем захораниваемых отходов, что является новым техническим результатом ввиду высокой стоимости хранения, перевозки и захоронения радиоактивных материалов.

При отверждении 1 т фильтроперлита по способу-прототипу, объем захораниваемого радиоактивного материала составляет в среднем 5,5 м3, а по предлагаемому способу - 0,94 м3.

Пример конкретного выполнения.

Пример 1.

Пульпу фильтроперлита (50 г фильтроперлита), содержащую 400 г воды измельчают в линейном индукционном вращателе в течение 1 мин. Из полученной массы удаляют избыток воды 375 г, затем массу смешивают с портландцементом 50 г при водовяжущем отношении 0,5. Полученный компаунд выдерживают для твердения в течение 28 суток. Содержание отхода в компаунде 40 мас.%, прочность на сжатие через 28 суток - 250 кг/см2, скорость выщелачивания радионуклидов 10-4 г/см2•сутки.

Пример 2.

Измельченную пульпу фильтроперлита смешивают с портландцементом 25 г при водовяжущем отношении 1,0, содержание отхода - 50 мас.%.

После твердения в течение 28 суток полученный компаунд имеет прочность 70 кг/см2. Скорость выщелачивания радионуклидов 10-4 г/см2•сутки.

Как видно на приведенных в таблице данных, предварительное измельчение пульпы фильтроперлита позволяет получить цементные компаунды со степенью наполнения по перлиту до 50 мас.% с прочностью на сжатие > 50 кг/см2 и скоростью выщелачивания радионуклидов 10-4 г/см2•сутки, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к отходам при захоронении.

Похожие патенты RU2139584C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ФИЛЬТРОПЕРЛИТНЫХ ПУЛЬП 1994
  • Масанов О.Л.
  • Орлова А.А.
  • Тихомиров С.М.
RU2088986C1
СПОСОБ ФИКСАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1999
  • Виноградов И.В.
  • Масанов О.Л.
RU2155396C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 1997
  • Рыбаков К.А.
RU2137232C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1997
  • Лебедев В.И.
  • Шмаков Л.В.
  • Курносов В.А.
  • Черемискин В.И.
  • Тишков В.М.
  • Шведов А.А.
RU2116682C1
МОНОЛИТНЫЙ БЛОК ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1999
  • Шестоперов И.Н.
  • Смелова Т.В.
  • Матюнин Ю.И.
  • Крылова Н.В.
  • Мусатов Н.Д.
  • Демин А.В.
RU2160937C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 2010
  • Масанов Олег Леонидович
  • Хорошев Александр Семенович
  • Гомонов Николай Олегович
  • Хубецов Сослан Борисович
  • Ведерников Александр Анатольевич
RU2435240C1
СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Гелбутовский Александр Брониславович
  • Степанов Игорь Константинович
  • Черемисин Петр Иванович
  • Кишкин Станислав Александрович
  • Левашов Павел Владимирович
RU2559205C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1998
  • Богданович Н.Г.
  • Коновалов Э.Е.
  • Старков О.В.
  • Кочеткова Е.А.
  • Грушичева Е.А.
  • Шумская В.Д.
  • Емельянов В.П.
  • Мышковский М.П.
  • Любченко Н.Ф.
RU2154317C2
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1997
  • Епимахов В.Н.
  • Олейник М.С.
RU2115963C1
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1994
  • Кривенко Павел Васильевич[Ua]
  • Скурчинская Жанна Витальевна[Ua]
  • Петропавловский Олег Николаевич[Ua]
  • Лавриненко Любовь Васильевна[Ua]
  • Коновалов Эдуард Евгеньевич[Ru]
  • Старков Олег Викторович[Ru]
  • Ластов Александр Иванович[Ru]
RU2087043C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 139 584 C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ФИЛЬТРОПЕРЛИТНЫХ ПУЛЬП

Изобретение относится к способам переработки радиоактивных отходов и может быть использовано при отверждении пульп фильтроперлита путем их цементирования. Сущность изобретения состоит в том, что в способе отверждения фильтроперлитных пульп, содержащих радиоактивные отходы путем включения их в неорганическое вяжущее, пульпу фильтроперлита перед отверждением подвергают предварительному измельчению до насыпной массы перлита 0,65-0,8 г/см3. Изобретение обеспечивает получение технического результата, заключающегося в увеличении степени наполнения компаунда до 50 мас.% по перлиту и позволяет в 1,7-2 раза уменьшить объем захораниваемых отходов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 139 584 C1

1. Способ отверждения фильтроперлитных пульп, содержащих радиоактивные отходы путем включения их в неорганическое вяжущее, отличающийся тем, что фильтроперлитные пульпы подвергают предварительному измельчению до насыпной массы перлита 0,65 - 0,80 г/см3. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического вяжущего используют портландцемент.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2139584C1

Соболев А
и др
Практика производственного цементирования радиоактивных отходов на экспериментальной установке
Сборник докладов научно-технической конференции специалистов стран-членов СЭВ "Исследования в области обработки и захоронения радиоактивных отходов" (ГДР)
Приспособление для контроля движения 1921
  • Павлинов В.Я.
SU1968A1
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ФИЛЬТРОПЕРЛИТНЫХ ПУЛЬП 1994
  • Масанов О.Л.
  • Орлова А.А.
  • Тихомиров С.М.
RU2088986C1
СВЕРХЗВУКОВАЯ ТРУБА ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТРАТИФИКАЦИИ 2007
  • Ковальногов Николай Николаевич
  • Магазинник Лев Максимович
  • Федоров Руслан Владимирович
RU2334178C1
US 5143654 A, 01.09.92
Устройство для сортировки ферромагнитных стержневых деталей по длине 1977
  • Заусалин Виктор Федорович
  • Гуськов Константин Валентинович
SU644555A1

RU 2 139 584 C1

Авторы

Масанов О.Л.

Киселев-Дмитриев А.Л.

Даты

1999-10-10Публикация

1998-06-10Подача