Способ обработки жидких радиоактивных отходов Советский патент 1990 года по МПК G21F9/06 

1 13350042

Изобретение относится к области Изобретение является результатом

переработки радиоактивных отходов иобнаруженно-го ранее неизвестного

может быть использовано для транспор свойства суглинка, заключающегося в

тировки и хранения водных неоргани- ,увеличении пластичности смеси суглинческих жидких радиоактивных отходовка с водой в присутствии солей жидких

(ЖРО).радиоактивных отходов. То есть, смесь

Целью изобретения является повьппе-суглинка с ЖРО обладает большой пласние солесодержания при сохранениитичностью, чем смесь суглинка с водой

пластических свойств смеси. 10при одинаковом содержании в смеси

Известно, что блажмые суглинки, .суглинка. Это позволяет повысить сотак же как и глины, обладают пласти-лесодержание смеси суглинка с ЖРО при

ческими тиксотройными свойствами исохранении пластических свойств смеси

способностью образовывать с водойпо сравнению со смесью глины с ЖРО,

однородную пасту. Однако суглинок, 15которая при большом солбсодержании

представляющий собой смесь глинистыхне образует пластичной текучей пасты,

частиц с кремнеземом, вследствие ме-способной к транспортировке и длитеньшего содержания в нем глинистыхльному хранению.

частиц (10-25 мас.%), чем в глине В предлагаемом способе вместо гли

(30-90 мас.%), обладает меньшим водо- 20ны в качестве среды для транспортипоглощением по сравнению с глиной.ровки И хранения ЖРО используется

Дисперсия суглинка в воде или ЖРО . ,суглинок. Это позволяет при сохранеимеет при одинаковой вязкости мень- нии пластических свойств смеси повышую влажность - 6-13 мас.%. В предла-сить ее солесодержание и снизить

(Гаемом способе влажность смеси глйии- влажность. Вследствие этого увеличистого вещества с ЖРО уменьшена в 1,5-вается пропускная способность транс3,3 раза без ухудшения способности.портирующих устройств и полезный

к транспортировке и хранению. Приобъем хранилища (т.е. увеличивается

этом, солесодержание в смеси сугли-содержание отходов в хранилище при нок - ЖРО вьш1е,, чем в смеси,глина - ,30 постоянном его объеме). ЖРО не менее, чем на 40%.

суглинок является природным мате- Новым является также то,что ЖРО

риалом и пpeдctaвляeт собой обычный предварительно концентрируют до осташироко распространенный грунт. Анало- «°й влажности 10-20 мас.%, а затем гичный суглинку материал может быть 35 ««««««-гРа- е диспергируют глинистое

искусственно приготовлен смешениемвещество, которьм, в отличие от изглины с кварцевым песком или кремиис-вестного способа, является суглинок,

тыми породами. Состав суглинка огра- Р том состав суглинка или аналоничивается следующими пределами,гичного ему материала находится в gj, 2. 40 мас.%: SiOj- ьОт80; AljOj sioi 60-808-15; - 3-10; CaOi-MgO- 1-5;

д1 Q8-15Na O+KjO - 1-3: п.п.п. - Зг8, при выfQQ 3- 10ходе за которые материал или теряет СаО + МеО 1 - 5свойство пластичности, или.переходит

Na О « К О 1-3.45 глину (п.п.п. - потери при прокапи вании в мас.% для данного суглинка).

Увеличение содержания в материале Преимущества предлагаемого способа . окиси кремния более 80 мас.% и умеиь- по сравнеиию с известными шшюстриру- шеиие окиси алюминия менее 8 мас.% ются следующими примерам. соотвё тствует составам кремнистых 50 Пример 1.1л ЖРО состава, пород, смеси которых с водой не обла- г/л: NaNOj - 150, 50, - дают пластическими, тиксотропными 20, -40, KNOj . - Ю, CaCOj - свойствами и расслаиваются при хра- 20, CaFj, - 10, MgSO - 10, FeCl3 6HjO- нении.50 концентрируются в сушильной шкафу

Уменьшение содержания окиси крем- gg ДО остаточной влажности 15 мас.% ния ниже 60 мас.% и увеличение содер- (320 г солей и 57 г воды). В получен- жания окиси алюминия более 15 мас.% ном концентрате диспергируют 192 f соответствует составам глин с харак- суглинка состава, мас.%: SiO 70, тсрными для них свойствами.АЬО - 13, - 7, CaO+MgO - 2,

NajO-fKjO

- 2, п.п.п; - 6. Полученная паста имеет влажность 10 мас.%, число пластичности по Аттербергу - 13, солесодержание.- 56,2 мас.%.

Пример2. 1л ЖРО (см. пример 1) концентрируют от остаточной влажности 10 мас.% (320 г солей и 36 г воды)« В концентрате диспергируют. 240 г суглинка состава, мас.%: SiOj - 60, AljO, - 15, FejOj - 10, CaO+MgO - 5, NajO+KjO - 2, п.п.п. - 7. Полученная паста имеет влажность 6,0 мас.%, число пластичности по Аттербергу - 12, солесодержание - 53,7 мас.%.

ПримерЗ, 1л ЖРО (см. пример 1) концентрируют до остаточной влажности 20 мас.% (320 г солей и

воды). В концентрате диспергируют 256 г глины состава, мас.%: SiO -55, AljOj - 25, - 3, CaO+MgO - 5,

- 2, п.п.п., - 10. Однородная паста не образуется. Полученная комк5Тощаяся смесь имеет влажность 3,0 мас.%, не обладает пластичностью, Солесодержание - 53,8 мас.%.

10 Как видно из вьплеприведенных примеров, паста требуемого качества образуется только при концентрации ЖРО до остаточной влажности 10-20 мас.% и прследукмцем диспергировании в кон15 центгГ&те суглинка в количестве 50- 75% от массы солей ЖРО. Такая паста обладает числом прочности по Аттербергу более 10 (достаточным для обеспечения способности к транспортировке

72 ют

г воды), в концентрате диспергиру- 20 по трубопроводу под давлением), влаж160 г суглинка, состава, мас.%: Sic, - 80, Aljdj - 8, , - 3, СаО - 1, Naj+KjO - 1, п.п.п. - 7. Полученная паста имеет влажность 13,0 мас.%,число пластичности по Ат- тербергу - 10 и солесодержание - 58,0 мас.%.

Пример4.. Гл ЖРО (см. пример 1) концентрируют до .остаточной влажности 10 мас.% (320 г солей и 36 г воды). В концентрате диспергируют 160 г суглинка (состав - см. пример 2). Полученная паста имеет влаж- . юность 7,0 мас.%, число пластичности по Аттербергу - 18, солесодержание - 62,0 мае.7..

ПримерЗ. 1л ЖРО (см. пример 1) концентрируют до остаточной, влажности 20 мас.% (320 г солей и 72 г воды). В концентрате диспер- 40 гируют 240 г суглинка (состав - см. пример 3). Полученная паста имеет влажность 11,4 мас.%, число пластичности по Аттербергу - 12, со- лесодержание - 50,6 мас.%. .45

Примерб. 1 л ЖРО (см. пример 1) концентрируют до остаточной влажности 25 мас.% (320 г солей и 107 г воды). В концентрате диспергируют 128 г глинистого материала (су- 50 песи), состава,, мас,%: Si02 - 85, AljOj - 5, Fe,0j - 3, CaO+MgO - 1, Na O+KjO - 1, п.п.п. - 5. Полученная паста имеет влажность 19,3 мас.% и расслаивается с выделением избыточ- 55 ной воды. Солесодержание - 57,7 мас.%,

П р и м е р 7. 1л ЖРО (см. пример 1) концентрируют до остаточной влажности 5 мас.% (320 г солей и 18 г

ностью 6-13 мас.% и солесрдержанием 50,6-62,0 мас.% (примеры 1 - 5),

Уменьшение или увеличение остаточной влажности концентрированных ЖРО

25 по сравнению с пр.едложенными пределами, использов.ание вместо суглинка супесей или глин (выход за пределы предлагаемого интервала составов суглинка или аналогичного ему искусствен30 ного приготовления материала) и диспергирование суг/1инка в количестве большем или меньшем, чём предложено, Приводит к тому, что однородная паста не образуется. Смесь либо вьщеляет

35 избыточную воду (пример 6), либо ком-: куется и непригодна к транспортировке (пример 7).. .

Формула изобре.тения

Способ обработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) для их транспортировки и хранения, заключающийся в - смещении ЖРО с добавкой, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения солесодержания при сохранении пластических свойств смеси, перед смешением ЖРО предварительно концентрируют дЬ остаточной влажности 10- 20 мас.%, а в качестве добавки используют суглинок состава, мас.%:

.SiOj

AljOj

FeiOs

CaO+MgO

NatO+КгО

в количестве

ЖРО.

60-80 8-15 3-10

. 1-5 1 - 3 50-75% от массы солей

воды). В концентрате диспергируют 256 г глины состава, мас.%: SiO -55, AljOj - 25, - 3, CaO+MgO - 5,

- 2, п.п.п., - 10. Однородная паста не образуется. Полученная комк5Тощаяся смесь имеет влажность 3,0 мас.%, не обладает пластичностью, Солесодержание - 53,8 мас.%.

Как видно из вьплеприведенных примеров, паста требуемого качества образуется только при концентрации ЖРО до остаточной влажности 10-20 мас.% и прследукмцем диспергировании в концентгГ&те суглинка в количестве 50- 75% от массы солей ЖРО. Такая паста обладает числом прочности по Аттербергу более 10 (достаточным для обеспечения способности к транспортировке

ностью 6-13 мас.% и солесрдержанием 50,6-62,0 мас.% (примеры 1 - 5),

Уменьшение или увеличение остаточной влажности концентрированных ЖРО

по сравнению с пр.едложенными пределами, использов.ание вместо суглинка супесей или глин (выход за пределы предлагаемого интервала составов суглинка или аналогичного ему искусственного приготовления материала) и диспергирование суг/1инка в количестве большем или меньшем, чём предложено, Приводит к тому, что однородная паста не образуется. Смесь либо вьщеляет

избыточную воду (пример 6), либо ком-: куется и непригодна к транспортировке (пример 7).. .

Формула изобре.тения

Способ обработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) для их транспортировки и хранения, заключающийся в смещении ЖРО с добавкой, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения солесодержания при сохранении пластических свойств смеси, перед смешением ЖРО предварительно концентрируют дЬ остаточной влажности 10- 20 мас.%, а в качестве добавки используют суглинок состава, мас.%:

.SiOj

AljOj

FeiOs

CaO+MgO

NatO+КгО

количестве

О.

60-80 8-15 3-10

. 1-5 1 - 3 50-75% от массы солей

Изобретение относится к методам переработки жидких радиоак -ивных ходов (ЖРО), предназначенных для, транспортировки.и хранейня. ЦельМ изобретения является снижение влаго- содержания и повьшение солёсодержания при сохранении пластических свойств смеси ЖРО с добавками. Цель достигается использованием в качестве добавки суглинка в количестве 50-75Z от массы солей ЖРО. Благодаря этому уменьшается объем отходов, улучшается характеристика смеси, что позволяет увеличить пропускную способность транспортирующих устройств и полезный объем хранилища, или. увеличивается содержание отходов в хранилище при Постоянном его объеме. Указанные пре- имущест9а изобретение приобретает за счет того, что суглинок обладает пла-- g стическими тИксотропными свойства1«а1 и способностью образовывать с водой однородную пасту. Од 00 ел