Способ обработки жидких радиоактивных отходов Советский патент 1979 года по МПК G21F9/04 

1

Изобретение относится к технологии подготовки жидких радиоактивных отходов к захоронению их в могильниках в виде отвержденных компаундов на основе органических связующих.

Вопрос о необходимости повышения водоустойчивости захораниваемых в грунты препаратов из радиоактивных отходов возник вначале промышленного освоения технологии фиксации отходов в органические связующие, в частности в битумы. При этом повышение водоустойчивости захораниваемого препарата достигалось различными методами: ограничением доли радиоактивного отхода в компаунде, помещением компаунда в гидроизолирующую оболочку, надеж,ной гидроизоляцией самого могильника, складированием отходов в местах с ограниченным доступом воды.

Однако все эти методы усложняют и удорожают процесс приготовления фиксированных в органических связующих отходов и их захоронения.

Известен способ приготовления радиоактивных отвержденных компаундов на основе битума, заключающийся в том, что

кубовые остатки от упарки жидких радиоактивных отходов, содержащие в том числе и анионоактивные ПАВ, упаривают досуха и включают в битум при температуре не выше 200°С. Полученный компаунд затем захоранивают в могильник.

Однако водоустойчивость компаунда в значительной мере зависит от содержания в нем несвязанных поверхностно-активных веществ. Известно, что наличие в большинстве низкоактивных отходов анионоактивных поверхностных веществ, входящих в состав дезактивирующих растворов (жировых мыл и синтетических сульфированных детергентов), при включении высушенного остатка в органические связующие, например в битум, приводит при контакте с водой к пониженной водостойкости получаемых компаундов вследствие их солюбилизационного механизма растворения водой. В связи с этим водоустойчивость битумных компаундов в зависимости} от содержания ПАВ колеблется от до 10 г/см в сутки, в то время как для достаточной локализации ра.диоизотопов в месте их захоронения в открытом грунте в местах обильного увлажнения почвы величина водостойкости должна быть не более Ю -10 г/см в сутки при удельной активности до 1 Ки/л. Для повышения водоустойчивости получаемых для захоронения продуктов по предлагаемому способу жидкие отходы, содержащие анионоактивные сульфированные детергенты тина сульфонола и прочих, перед включением их в органические связующие обрабатывают при рН 1-6 катионоактивными веществами на основе аминов, например, полиэтиленполиамином. При этом происходит реакция типа R - NH2 + Н5Оз - R - R - NHzJ НгЗОд - R R - NH2 + НООС - RI - R - - NHOC - R + НгО При этом происходит нейтрализация поверхностных свойств детергентов, содержащихся в жидких отходах, и возможность солюбилизационного растворения препарата на основе органического связующего с вклюценным в него сухим остатком отходов устраняется, что значительно повыщает водоустойчивость компаунда при захоронении в могильнике с- доступом воды. На чертеже изображены кривые изменения скорости вымывания -из битумных компаундов, содержащих 5% несвязанного сульфанола (I), 5% связанного полиэтиленполиамином сульфонола (И) и 5% связанного меламином сульфанола (III). Пример /; В 1 л раствора, содержащего 100 г нитрата натрия и 10 г сульфанола при рН 2 и комнатной температуре вводят 2,6 г солянокислого меламина (ГОСТ 757967) и перемещивают 2-5 мин. В результате взаимодействия меламина и сульфанола остаточное содержание сульфанола в растворе составляет 100-200 мг/л. Раствор с образовавщимся осадком высущи-вают и смещивают сухой остаток с приблизительно равным по весу органическим связующим при 100 200°С. Полученный компаунд обладает скоростью вымываемости солей порядка 10 г/см в сутки, что на 3 порядка ниже скорости вымываемости солей из компаунда, получаемого из не подвергавщегося подобной обработке жидкого отхода. Пример 2. В 1 л раствора, содержащего 100 г нитрата и 10 г сульфанола, вводят при рН 5 и комнатной температуре 1,62 г полиэтиленполиамина (СТУ 49-2529-62) и перемещивают 2-5 мин. В результате взаимодействия между сульфанолом и полиэтиленполиамином содержание свободного сульфанола снижается до 1000-200 мг/л. Раствор с образовавщимся мелкодисперсным осадком (продуктом взаимодействия) высущивают и смещивают сухой остаток с приблизительно равным но весу органическим связующим при 100-200°С. Полученный компаунд обладает скоростью вымываемости солей порядка Ю г/см в сутки, что на два порядка меньще скорости вымываемости из компаунда, содержащего несвязанный сульфанол. Формула изобретения Способ обработки жидких радиоактивных отходов, содержащих анионоактивные поверхностные вещества, включенные в органические связующие, отличающийся тем, что, с целью повыщения водоустойчивости получаемых для захоронения продуктов, жидкие отходы перед включением их в органические связующие предварительно обрабатывают при рН 1-6 катионоактивными веществами на основе аминов, например полиэтиленполиамином.

20 06080100120

Время пре ыбания препарата S6оде,