Эмульгатор радиоактивного битумного компаунда Советский патент 1982 года по МПК G21F9/04 

1. .

Изобретение относится к области переработки ядовитых и опасных веществ с целью их локализации и безопасного хранения, в частности к области переработки радиоактивных отходов.

Известны поверхностно-активные вещества (ПАВ) в качестве улучшающих добавок.

На основе применения эмульгированного с помощью ПАВ битума разработан способ переработки жидких радиоактивных отходов, при котором эмульгированный битум смещивается с этими отходами с последующей выпаркой для удаления воды и получения битумно-солевого компаунда.

Применение эмульгированного битума в процессе переработки жидких радиоактивных отходов позволяет хранить и транспортировать битумную эмульсию при нормальной температуре, т. е. без подогрева; исключить образование термических пригаров на питающем бптуматор битумонроводе, повысить точность дозировки битуматора, добиться полной автоматизации процесса, повысить ножаробезопасность процесса битумирования.

Сущность способа заключается в следующем.

В начале проводят смешивание жидких радиоактивных отходов с эмульгироваппым

с помощью ПАВ битумом при температуре , после чего большая часть воды, содержащаяся в этой смеси, отделяется путем декантации нли с помощью центрифугирования, а оставшуюся пастообразную массу нагревают до температуры 130°С с целью удаления остаточной влал :ности, после чего битумпо-солевой компаунд заливают в формы для получения готовых блоков, поступающих на захоронение.

Основным недостатком данного способа является неправнльный подбор ПАВ (тпиа П-7, сульфонола, КП-керосннового, сиптстнческнх жидких кислот и т. д.), не нозволяющнй перерабатывать отходы с активностью выше IL)- к/л нз-за высокой скорости вымывания радиоизотопов из битумно-солевого компаунда.

При выборе ПАВ в качестве эмульгатора необходимо учитывать не только его эмульгирующие способности, но и влияние его на структуру бнтумпо-солевого компаунда, т. е. учитывать стабилизацию всей системы.

Кроме того, при отделении воды, содержавшейся в смеси эмульгированного битума с жидкими радиоактивными отходами, активность отделенной воды остается достаточно высокой и не позволяет выводить ее из технологии без доиолнптельной очистки па выпарных установках или ионитовых фильтрах.

Целью изобретения является применение для эмульгирования битума таких ПАВ, которые позволили бы за счет повышения сорбциониых свойств битумного компаунда, а также улучшения его структуры снизить скорость вымывания радиоизотопов из этого компаунда и тем самым расширить диапазон перерабатываемых радиоактивных отходов с удельной активностью до 10-2 кюри/л.

Проведенные лабораторные исследования показали, что указанная цель может быть достигнута при использовании в качестве эмульгатора сульфитно-спиртовой барды (ССБ), являюш,ейся отходом при производстве сульфитной целлюлозы. ССБ содержит в своем составе лигносульфоновые кислоты с общей формулой

I I I

с-с-с-

I I I

S03

и молекулярным весом в пределах 2000- 100000.

Введение сульфогруппы (-5ОзН) в битум способствует повышению сорбционной рмкости битума (8,9). В то же время суммарный эффект взаимодействия полимера лигнина и сульфогруппы с битумом ведет

К изменению его реологических свойств, стабилизации системы битум+радиоактивная соль, что, в свою очередь, приводит к уменьшению скорости выщелачивания радиоизотопов из битумного компаунда, т. е. к повышению его водостойкости,

Пример. Битумная эмульсия, состоящая из 50% водной смеси битума и сульфитно-спиртовой барды одновременно с высококонцентрированными жидкими радиоактивными отходами подавалась по трубопроводам в пленочный испаритель роторного типа. Максимальиая температура процесса 125°С. Масса перемешивалась и двигалась по стенкам аппарата, постепенно обезвоживаясь. Наполнение конечного продукта составляло 60%. Расход сульфитноспиртовой барды 2% от веса битума.

Использование ССБ в качестве стабилизатора радиоактивного битумного компаунда позволяет расширить диапазон перерабатываемых жидких радиоактивных отходов до 10 кюри/л, с одновременным увеличением количества солей в компаунде от 40 до 60%.

В связи с этим экономический эффект переработки с использованием ССБ в качестве стабилизатора также возрастет в 1,5 раза.

Формула изобретения

Применение сульфитно-спиртовой барды в качестве эмульгатора радиоактивного битумного компаунда.