Способ переработки радиоактивных отходов путем включения их в битум Советский патент 1979 года по МПК G21F9/16 

Изобретение относится к способам .переработки радиоактивных отходов, в частности высококонцентрированных солевых радиоактивных отходов, а так же зольных пульп и отработанных ионообменных смол, путем фиксации их в устойчивой твердой среде Известен способ переработки жидких радиоактивных отходов в устойчи вой твердой среде путем включения их в битум мягких viapOK (типа БНК-П при температуре не выше 1. При этом можно включить не более 40 радиоактивных отходов. При содержании радиоактивных отходов выше 40% скорость вымывания повьиаается с до 10 г/см сут, а это в свою очередь заставляет прибегать к строительству специально оборудованных могильников. Наиболее близок к предлагаемому способ фиксации радиоактивных отходов путем включения их в битум с по лимерными материалами 2. Сначала жидкие радиоактивные отходы смешившот с эаделочной массой, в качеств которой применяют костный клей. Затем в качестве загустителя добавляю полимер, например полиакриламид, по ле чего готовую массу высушивают на подогреваемых вальцах при температуре вь1ше 100°С. Высушенный продукт спрессовывают, герметизируют в защитной оболочке и отправляют на захоронение. Однако при таком способе происходит быстрое вымывание радиоизотопов из получаемых по этому способу блоков, а также сложна технология процесса. Наличие клея требует надежной герметизации получаемых блоков, так как при попадании влаги он растворяется, и блок разрушается. Необходимость герметизации блока удорожает переработку радиоактивных отходов. Цель изобретения - ,повышение водоустойчивости смеси битума с отходами. Предлагаемый способ отличается тем, что в качестве полимерных материалов используют латексы, олигомеры, термопластические полимеры (типа полиэтилена и полипропилена), способные растворяться в битуме при 120- 1бО°С. Введение таких полимеров в битум позволяет получить модифицированный битум, который имеет свойства нового материала. Перечисленные добавки высокополимеров должны обязательно растворяться в битуме. Растворение высокополимеров в битуме приво3

дит к увеличению содержания в нем дисперсионной среды, что придает ему свойства, позволяющие повысить количество включаемых в него радиоактивных отходов до 60% (по сухому остатку) , не повышая скорости вы tывaнйя радиоизотопов из блока.

Полученную смесь модифицированного битума и жидких радиоактивных отходов обезвоживают при 125°С на выпарных установках. Обезвоженный продукт сливают в металлические контейнеры, выложенные внутри бумагой. После остывания блок, выгруженный из контейнера, поступает на захоронение в земляные траншеи.

Следовательно, использование в качестве добавок высокополимеров для увеличения дисперсионной среды битумов позврля ет получить новый композиционный материал, который замедляет вымывание радиоизотопов из блоков на основе этого материала на два порядка.

Пример переработки радиоактивных отходов данным способом.

1) В расплав битума при 120-130°С вводят 10% атактического полипропилена. После полного смешения битума с атактическим полипропиленом в расплав вводят обезвоженные известными способами радиоактивные отходы из расчета 60% наполнения. Полученный компаунд характеризуется скоростью вымывания 10 г/см сут , что на два порядка ниже скорости вымывания из компаунда на основе битум БНК-П без полимерной добавки. Содержание атактического полипропилена в смеси более 10% считается нецелесообразным, так как получающиРюя при это компаунд (с 60%-ным наполнением) обладает высокой вязкостью и водостойкостью (до -10 г/см сут ) ,

2) В расплав смеси битума БНК-2 с 3% латекса СКС при 150-160с вво500404

дят обезвоженные известным способом отходы из расч:ета 60% Ечаполнения. Полученный комЕтаунд выг.ъ вается со скоростЕ,ю 10 г/см- сут р в то время как компаунды на основе ЬНК-П с тем же процентом наполнения ваются со скоростью 10 г/см сут . При введении латекса свыие 3% битумный густеет,

Из примеров следует, что использование указанных добавок позволяет по0 лучить твердые материалы, содержащие 60% радиоактивных отходов.Водостойкость таких продуктов характеризуется скоростью вымывания . Аналогичные битумные продукты, но

5 без указанной добавки, выгфтваются со скоростью г/см сут . Со скоростью 10 г/см сут вымываются битумные продукты, содержащие не более 40% радиоактивных отходов.

Формула изобретения

Способ переработки радиоактивных отходов .путем включения их в битум с полимерны1у1и материалами, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения водоустойчивости смеси битума с отходами, в качестве полимерных материалов используют латексы олигомеры или термопластические полимеры, способные растворяться в битуме при 120-160°С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Доклады научно-технической конференции стран-членов СЭВ. Исследования в области обезвреживания радиоактивных отходов и дезактивации загрязненных поверхностей , ПНР, Колобжег, 2-7 октября 1972, с. 13,

2.Патент ФРГ № 2212574, кл, 21 g 21/33, 14.12.74,