Способ переработки жидких радиоактивных отходов Советский патент 1990 года по МПК G21F9/16 

1

Изобретение относится к области атомной техники,а точнее к переработке радиоактивных веществ. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в технологии отверждения жидких .радиоактивн ых отходов с применением неорганических связующих типа стекол или керамики.

Целью изобретения является эффективность процесса остекловывания ; радиоактивных отходов путем увеличения скорости.

На фиг. 1-6 представлены результаты рентгенофазового .анализа смеси жидких радиоактивных отходов со стект лообразователями до и после их обработки в вихревом слое, на вертикальной отложены значения интенсивности отраженного от граней

кристаллов исследуемого вещества потока рентгеновского излучения, а.на горизонтальной оси - величины углов поворота по отношению к направлению потока рентгеновского излучения исследуемого образца; на фиг. 7 - зависимости вязкости от температуры стекломассы с радиоактивными отходами в процессе термообработки в электропечи без предварительной обработки в вихревом слое и с обработкой.

Предлагаемый способ п.реработки . жидких радиоактивных отходов реализуется следующим образом.

Жидкие радиоактивные отходы с со- лесодержанием 400 г/л смешивают в количестве 0,5 л со 150 г датолита и 150 г кварцевого песка. Полученную смесь загружают в металлический ста

СП ГС

со

кан с ферромагнитными частицами. Стакан закрывают металлической крьшосой и помещают в активную зону аппарата вихревого слоя. Смесь в стакане обг рабатывают до расчетных величин удельной подведенной энергии, Врейя обработки указанно п табл(1це.

После обработки смеси в вихревО слое От нее отделяют ферромагнитные Q частицы, а саму смесь помещают в тигель, где производят ее термообработку до температуры с последую щей выдержкой при указанной температуре до образова1шя гомогенного рас- 15 плава. Скорость процесса определяют по времени полной гомогенизац ш расплава, определяемой визуально путем отбора проб из расплава и сравнения

Анализ зависимости вязкости от температуры (фиг. 7) показывает, что обработка в вихревом слое снижает вязкость расплава стекла (фиг. 7, кривая а) по сравнению с необработанной смесью (фиг. 7/, кривая б), что облегчает растворение стеклообразо- вателей в силикатном расплаве.

Предложенный способ обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: аморфизацию продуктов взаимодействия компонентов смеси радиоактивных отходов со стеклообраго снижение вязкости рйсплава стекла по сравнению с расплавом, полученным на основе смеси радиоактив-, ных отходов и стеклорбразователя, не

их по цветности с эталоном. Непосред- 2о подвергшихся воздействию вихревого

ственно сразу после обработки в вих- слоя.

рёвом слое смесь подвергалась рент-Оба вышеуказанных фактора позвогенофазовому анализу, результатыляют увеличить скорость процесса оскоторого представлены на фиг. 1-6, где для сравнения приведена диаграмма рентгенофазового анализа дпя смеси, не подверга зшейся воздействию втаревого слоя (фиг. 1).

Как видно из фиг. 1-6, в результате обработки смеси радиоактивных отходов со стеклообразователями в . вихревом слое уменьшается интенсивность дифракционных пиков, соответствующих исходные кристаллическим компонентам смеси. Величина пика дает количественную оценку доли кристалли- „ческой фазы в смеси,Так как новых пиков, соответстбующ1гх образованию, новых кристаллическ1гх форм в ходе обработки Б вихревом слое, на диагтекловывания радиоактивных отходов 25 по сравнению с известными способами в среднем на 11 -24%, что дает возможность увеличить удельный съем стекломассы и 5троизводительность печей остекловывания на величину, на- 30 ходящуюся а пределах указанного ин- тервала.

Изобретение быть использовано не только при переработке жидких радиоактивных отходов методом остекловывания, но и при переработ35

ке жидких радиоактивных отходов по керамической технологии.

40

Формула

изобретен и

раммах не наблюдается, а отмечается только уменьшение величин пиков, то можно сделать вывод,что образующиеся в ходе обработки соединения часСпособ переработки жидких .радиоактивных отходо в, включакщий смешение их с кристаллическими стеклообразо- Т11ЧПО или полностью переходят в амор- вателями, термообработку смеси при

л.„ , -з nuvno- темпеТратуре 1100-1200 С, гомогениза-.

цию расплава и охлаждение до конечного монолитного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса ос- текловывания путем увеличения скофиоз состояние. Это свойство вихре вого слоя наиболее эффективно проявляется при величинах удельной подведенной энергии 0,5-3 ГДж/м(фиг.3-5). При величинах, выходящих за пределы указанного интервала, эффект аморфи- зации либо не проявляется (фиг. 2), либо не наблюдается увеличение эффекта аморфизации (фиг. 6). Аморфиза- ция приводит к ликвидации полностью или частично стадии растворения крем- :Незема в силикатном расплаве.

рости процесса, смесь жидких радиоактивных отходов с кристаллическими стеклообразователями перед термообработкой обрабатывают в вихревом слое при удельной подведенной энергии 0,5-3 ГДж/м .

tA5237i

Анализ зависимости вязкости от температуры (фиг. 7) показывает, что обработка в вихревом слое снижает вязкость расплава стекла (фиг. 7, кривая а) по сравнению с необработанной смесью (фиг. 7/, кривая б), что облегчает растворение стеклообразо- вателей в силикатном расплаве.

Предложенный способ обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: аморфизацию продуктов взаимодействия компонентов смеси радиоактивных отходов со стеклообратекловывания радиоактивных отходов 25 по сравнению с известными способами в среднем на 11 -24%, что дает возможность увеличить удельный съем стекломассы и 5троизводительность печей остекловывания на величину, на- 30 ходящуюся а пределах указанного ин- тервала.

Изобретение быть использовано не только при переработке жидких радиоактивных отходов методом остекловывания, но и при переработ35

ке жидких радиоактивных отходов по керамической технологии.

40

Формула

изобретен и

рости процесса, смесь жидких радиоактивных отходов с кристаллическими стеклообразователями перед термообработкой обрабатывают в вихревом слое при удельной подведенной энергии 0,5-3 ГДж/м .

НеобработаннаяО

Обработанная0,3

Обработанная0,5

Обработанная2,0

Обработанная3,0

Обработанная5,0

45 45 40 35 33 33

100 100 89 78 76 76

Изобретеяие относится к технике переработки жидких радиоактивных отходов. Целью изобретения является повышение эффективности процесса остекловывания путем увеличения скорости процесса. Цель достигается тем, что смеси жидких радиоактивных отходов с кристаллическими стекло- образователями, полученные после их совместного смешения, перед термообработкой обрабатывают в вихревом слое, задавая величину подведенной энергии в определенном интервале. При такой обработке отходов возникает индуцирование реакцией компонентами смеси, причем продукты реакций образуются в аморфном состо-. ЯНШ1. Скорость процесса остекловывания отходов увеличивается на 11-24%. 1 табл., 7 ил. а 9 (П

/ МигтлиВольт1г1

350 300 250

700 150 ЮО 50

i/s.t

f-ff

6789

tN

eff/f f7oBo/Jofr7cff)(fO,г/fffff)

Htfjmufo aw

ае yfff зов

ISO

fffO 150

ioo sd

Mi/jtflu8o/r mu

ffOO

yso зав

750 100 ISO 100

so

f tH rgH/f

It. 5 676 9 J/evfl noSaflam0{xfO, fftcfff.) fos2.

: I .

S в 789 JftfJT ffeffo/femo{ rfO,tflffff

Mu/i/tttBo/t mbi

ш

3SO 00 3fO

ген

ISO 100 50

; г 3 us 6783

Угол ftoSaflotrre ff fff, tflff (Йуг4 Л ли/Ля/ -

ttOO 350 300 2SO 100 ISO

т

30

t 3 ft S в 7 8 . ffefl/foi efrw(xt0,«)

фи9.

.

Wwv

)it/M

Мш т/Лфялят

f 9М

300

tie too

tsa

IK

so

I

0 789

yto/t fi ofpflomt(3rfO, Sfloff фие.б

liSO

400 350

300

т т ао too

so

/ffffo то ffffo 1150 ffffff tfse rsoii r c

-.- . : Фи.7

Составитель С 4 Кондр;атенко.

Редактор Н. Каменска Техред М.Ходанич - ° Г ™Т-1 1 1,.

Заказ 3335 Чираж 354 vПодписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениямя открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

, ..м.

«i«- -- -- --- - т- -

производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

{з,егдм,/мУ

I

9

(3.0 ГД/н/М