Способ фиксации жидких радиоактивных отходов в устойчивой твердой среде Советский патент 1982 года по МПК G21F9/04 G21F9/16 

I

Изобретение относится к сиособам фиксации жидких радиоактивных отходов в устойчивой твердой среде, в частности к фиксации высококонцеитрированных солевых радиоактивных отходов, а также дольных пульп и отработанных ионообменных смол.

Известен способ фиксации жидких радиоактивных (р/а) отходов в устойчивой твердой среде обезвоживаиия отходов с номош,ыо це1мента и последуюнл,им твердением такого компаунда в иормальных условиях.

Одиако таким способом можно перерабатывать только радиоакгив1Н)Ге отходы с низким уровнем удельной актнвпости до Ю- к/л при захоронении в открытый грунт и содержанием сухого остатка не более 150 г/л.

Известен способ фиксаи.ип обезвожеппых радиоактивных отходов в устойчивой твердой среде нзтем заделки их в нолимеризующиеся нри иормальиых условиях смолы. Суп1,ественным недостатком способа является то, что р/а отходы заранее должны быть уже обезвоженными перед фиксацией их в смолы.

Из известных способов фиксации жидкнх р/а отходов наиболее близким но техннческой сущности является способ фнксацнн р/а отходов, заключающнйся в следующем. В начале производят смешивание жидких р/а отходов с заделочной массой, в качестве которой ирименен костный клей. Следующей операцией является добавление полиакриламида в качестве загустителя, после чего готовая масса высушивается па подогреваемых вальцах нри температуре выше 100°С. Высушенный продукт спрессовывается, герметизируется в защитпой оболочке и поступает на захороненпе. Основным недостатком этого сноеоба является необходи.мость ведения нроцесса нрн иовышепиой температуре и давлении, что усложняет техпологию отверждеиия радиоактивных отходов, требует дополннтельных энергозатрат н позволяет осуществлять процесс только в стациопарных условиях.

Наличие клея требует падежной герметизации получаемых блоков, так как при попадаиии влаги он растворяется и блок разрушается. Кроме того, костп1зп клей является питате;1Ы10й средой для микроорганизмов.

Необходимость герметизации блока повышает стоимость переработки р/а отходов. Нарушение герметичиости ведет к разрушению блока п к угрозе р/а загрязнения среды.

Целью изобретения является уирощеиие процесса обезвоживания.

Поетавлениая цель достигается тем, что жидкие р/а отходы обезвоживают иутем добавлеиия дробиыми иорциями кремниевой кислоты ири цепрерывиом иеремешиваиии до их полного обезвоживапия, после чего получеииая масса смешивается со смолой, иацример, иолиэфириой марки ПН-1 или эпоксидиой марки ЭД-5, которая при нормальной температуре иолимеризуется в блок с надежиой фиксацией отходов.

Исиользование в .качестве заделочной массы кремниевой кислоты позволяет обезводить р/а отходы при нормальной температуре.

Возможность бестемпературного обезвоживания р/а отходов позволяет непосредственно перейти к процессу полимеризации в полигонных условиях, что исключает использование сложного оборудования, унрощает технологию получения блока и снижает себестоимость переработки р/а отходов.

Применение радиационностойких смол, например полиэфирных или эпоксидных, расширяет область отверждаемых отходов, позволяя перерабатывать высококонцентрированные солевые р/а отходы, зольные нульпы, отработанные иоиообменные смолы среднего уровня активности (до 10-2 к/л).

Низкая скорость вымываем ости ( 10- г/см- сутки) радиоизотопов из блоков дает возможность отказаться от дополнительной герметичной оболочки.

Пример 1. Получение блока с использованием в качестве основы эпоксидной смолы по следующей технологии.

Обезвоживание 100 вес. ч. жидких р/а отходов при перемешива1 ии в течение 3 мин с добавлением 6 вес. ч. кремниевой кислоты. Смешивание полученной массы с 40 вес. ч. эпоксидиой смолы марки ЭД-5 в течение 5 мни.

Проведение П1)оцесса полимеризации с иомощью 4 вес. ч. полиэтилеинолиамида в течение 1,5 ч.

Пример 2. Получение блока с использоваиием в качестве осиовы полиэфирной смолы по следуюш,ей технологии.

Обезвоживание 100 вес. ч. жидких р/а отходов при перемешивании в течение 5 мин с добавлением 6 вес. ч. кремниевой кислоты.

Смешивание полученной массы с 40 вес. ч. полиэфирной смолы марки ПН-1 или любой другой марки в течение 5 мин.

Проведение процесса полимеризации с цспользованием отвердителей (в вес. ч.): гидроиерекиси кумола 1,6, изопропилбензола 0,8, циклонокса 0,8 в течение 0,5 ч.

Предлагаемый способ фиксации жидких р/а отходов обеспечивает по сравнению с существующими снособами надежную фиксацию радиоизотонов в блоке; возможность переработки жидких р/а отходов в полигонных условиях; упрощает технологию и аппаратурное оформление процесса; расширяет область отверждаемых отходов, позволяя перерабатывать высококонцеитрироваииьте р/а отходы, зольные пульпы, отработанные иоиообменные смолы и т. д. средиего уровня активности.

Формула изобретения

1.Способ фиксации жидких радиоактивпых отходов в устойчивой твердой среде

путем обезвоживания и последующей заделок отходов в полимеризующиеся смолы, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, обезвоживание жидких отходов производят путем добавлеиия кремниевой кислоты при непрерывном перемешивании в нормальных условиях.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремниевую кислоту добавляют

дробными иорциями в количестве, обеспеч11ва1()И1,ем полное обезвоживание отходов.