Способ переработки жидких радиоактивных отходов

 

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 стеклообразователями, 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

PEGllYSllHH

09) (Н) А1

l(51) 5 G 21 F 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.09.90.Бюл. И - 36 " (21) 4284969/24-25 (22) 14.07.87 (71) Московское научно-производственное объединение "Радон" (72) Ф,А.Лифанов, И.А.Соболев,.

С.В.Стефановский и А.А.Юдин (53) 62 1 . 039 . 7 (088,8 ) (56) Заявка Японии Ф 55-70785, кл. G 21 F 9/16, 1980.

Больтюнов В.А; и др. "Атомная энергия", 1983, т. 54, вып. 6, с. 411-413. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к технике переработки жидких радиоактивных от1

Изобретение относится к области атомной техники,а точнее к переработке радиоактивных веществ. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в технологии отверждения жидких, радиоактивных 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 рентгенофаэового анализа смеси жидких радиоактивных отходов со стек", лообразователями до и после их обработки в "вихревом слое", на вертикальной оси отложены значения ин тенсивности отраженного от граней ходов. Целью изобретения является повышение эффективности процесса остекловывания путем увеличения скорости процесса. Цель достигается тем, что смеси жидких радиоактивных отходов с кристаллическими стеклообразователями, 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 между компо" нентами смеси, причем продукты реакций образуются в аморфном состо-. янии. Скорость процесса остекловывания отходов увеличивается на 11-24Х.

1 табл., 7 ил.

2 кристаллов исследуемого вещества потока ре нтгеновского излучения, а . на

Ми& горизонтальной оси — величины углов поворота по отношению к направлению потока рентгеновского излучения исследуемого образца; на фиг. 7 - за- Р . висимости вязкости от температуры стекломассы с радиоактивными отходами в процессе термообработки в электропечи беэ предварительной обработки в "вихревом слое| и с обработкой.

Предлагаемый способ и рсработки жидких радиоактивных отходов реализуется следующим образом. 3ь

Жидкие радиоактивные отходы с со" лесодержанием 400 г/л смешивают в количестве 0,5 л со 150 r датолнта и

150 г кварцевого песка. Полученную смесь загружают в металлический ста4 симости вязкости от иг. 7) показывает, что ихревом слое" снижает

asa стекла (фиг. 7, равнению с необработанг. 7, кривая б), что ворение стеклообразокатном расплаве. способ обеспечивает известным следующие

"аморфизацию" продуктвия компонентов смеси отходов со стеклообравоэдействием "вихревоение вязкости расплава нению с расплавом, поснове смеси радиоактив-. стеклорбразователя, не оэдействию "вихревого азанных фактора позвоь скорость процесса осрадиоактивных отходов с известными способами

11 - 24X что дает воз.чить удельный съем производительность пе" вания на величину, наl щб ходящуюся в пределах указанного ин тервала.

Изобретение может быть использовано не только прн переработке жидких радиоактивных отходов методом остекловывания, но и при переработке жидких радиоактивных отходов по керамической технологии.

Формул а и з о бре те ния

Способ переработки жидких радиоактивных отходов, включакащй смешение их с кристаллическими стеклообразо" вателями, термообработку смеси при температуре 1100-1200 С, гомогеннэацню расплава и охлаждение до конеч" ного монолитного продукта, о т л нч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса остекловывания путем увеличения скорости процесса, смесь жидких радиоактивных отходов с кристаллическими стеклообраэователямн перед термообра11 1! боткой обрабатывают в вихревом слое при удельной подведенной энергии

0,5 "3 ГДж/м

1452371 кан с ферромагнитными частицами. Ста- Анализ зави кан закрывают металлической крышкой температуры (ф н помещают в активную зону ацпарата обработка в "в

"вихревого слоя". Смесь в стакане об- вязкость распл рабатывают до расчетных величин кривая а) по с

5 . удельной подведенной энергии. Время ной смесью (фи обработки указанно и таблйце. облегчает раст

После обработки смеси в "вихревой вателей в силн слое" от нее отделяют ферромагнитные 1p . Предложенный частицы, а саму смесь помещают в ти- по сравнению с гель, где производят ее термообработ- преимущества ку до температуры 1150 С с последую- тов взаимодейс щей выдержкой при указанной темпера- радиоактивных туре до образования гомогенного рас" 15 зователями под плава. Скорость процесса определяют . го слоя"; сниж по времени полной гомогенизации рае- стекла по срав плана, определяемой визуально путем лученным на о отбора проб пз.расплава и сравнения ных отходов н их по цветности с эталоном. Непосред- 20 подвергшихся в ственно сразу после обработки в "вих- слоя . ревом слое" смесь подвергалась рент- 06а вышеук генофазовому анализу, результаты ляют увеличит которого представлены на фиг. 1-6, текловывания где для сравнения приведена днаг- 26 по сравнению рамма рентгенофазового анализа д в среднем на смеси, не подвергавшейся воздействию можность увели

"вйхревого слоя" (фнг. 1) .. стекломассы и

Как видно из фиг. 1-6, в резуль- чей остекловы тате обработки смеси радиоактивных отходов со стеклообразователями в

"вихревом слое" уменьшается интенсивность дифракционных пиков, соот-. ветствующих исходньи кристаллическим компонентам смеси. Величина пика дает количе ственную оценку доли кристалли.ческой фазы в смеси.Так как новых пиков, соответствующих образ ованию. новых кристаллических форм в ходе обработки в вихревом слое", на диаграммах не наблюдается, а отмечается только уменьшение величин пиков, то можно сделать вывод, что образующиеся в ходе обработки соединения частично или полностью переходят в аморфпое состояние ° Это свойство "вихреBoFo слоя" наиболее эффективно прояв. ляетсл при величинах удельной подве денной энергии О, 5-3 ГДж/м (фиг .3-5) . з

При величинах, выходящих эа пределы указанного интервала, эффект "аморфнзации" либо не проявляется (фиг.. 2), либо не наблюдается увеличйние эффекта "аморфизации (фиг. 6). "Аморфизация" приводит к ликвидации полностью или частично.стадии растворения кремнезема в силикатном расплаве.

1452371

НФ пп

Сме с.ь

- 45

0,3

100

0,5

3,7

89

2,0

6,7

78

35

33

3,0

6 Обработанная

5,0

76 у у д 4. Я б 7 Ю 9

/гав по8оротю (х /О, грод) 1 Необработанная

2 Обработанная

3 Обработанная .4 Обработанная

5 Обработанная

Удельная

Подведенная энергия (S) (ГДк/м ) Время обработки в

"вихр. слое" (мин) Время процессаостекловывания (мин) Время остекловмвания в Х к времени остекловывания без обработки в "вихревом слое"

1452371

t 7 3 O 5 б 7 8 У

Яеел nu3оритц(х 10, еред) Ae2

)Ю g

1452371

1 У 3 Ф Я б. 7 Ю Я

Уюю водората(вЯ, фа Р)

Фие4

ФО

Ид

145237!

Я д 7 d Я

ton noApþ ô (г/д gag)

Фиа Ф

З 4

Яяэмиста f уая) Фиу, 7

Составитель Ci Кондратенко

Редактор Н. Каменская Техред M.XîäàH84;, Корректор Г. Решетннк г Заказ 3335. l- Тираж 354 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская-.наб., д. 4/5

° В Ю

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4