BE897794A - Procede pour le denitrification de solutions residuaires a queuses d'acide nitrique contenant des sels - Google Patents

Abstract

Procédé pour la dénitrification de solutions, résiduaires aqueuses d'acide nitrique contenant des sels, caractérisé en ce que l'on mélange la solution résiduaire, à la température ambiante, avec de l'alcool éthylique et on chauffe le mélange jusqu'à 80 degré au moins. Procédé applicable à l'épuration d'eaux résiduaires de métaux actinides.

Description

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  B R E V E T D'l N V E N T l 0 BREVET Société dite : KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GAIBH GMBH "Procédé pour la dénitrification de solutions résiduaires aqueuses d'acide nitrique contenant des sels" 
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 ---------------------------------------------------------- Convention Internationale-Priorité d'une demande de brevet déposée en REPUBLIQUE FEDERALE   D'ALLEMAGNE   le 26   Novembre 1982 SOIlS le NO P 32   43 840.0 au nom de la demanderesse 

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 "Procédé pour la dénitrification de solutions résiduaires aqueuses d'acide nitrique contenant des sels". 



  L'invention concerne un procédé pour la dénitrification de solutions résiduaires aqueuses d'acide nitrique contenant des sels. 



  Au cours du retraitement d'éléments combustibles et/oufertiles irradiés ou consommés, il est produit des solutions aqueuses radioactives constituant des déchets, qui entraînent avec elles une série de sels. Entre autres, ces solutions contiennent des sels d'actinides qui doivent être éliminés avant tout autre traitement des solutions résiduaires à rejeter, par exemple un traitement entrainant la solidification de nucléides de fission radio-actifs. Cela pourrait se faire, par exemple, par précipitation avec de l'acide oxalique, si l'on pouvait dépasser le produit de solubilité des actinides-oxalates, par exemple l'oxalate de plutonium. Cela n'est toutefois possible que si l'acide nitrique qui se présente à une concentration plus importante est pratiquement complètement détruit. 



  On a proposé jusqu'ici toute une série de procédés de dénitrification pour éliminer les solutions de déchets radioactifs. On mentionnera ici quelques-uns de ces procédés : R. C. Forsman, G. C. Oberg (Formaldehyd Treatment 

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 of Purex-Radioactive Waste) décrivent dans leur rapport AEC der Hanford-Works   HW-79622,   Oct. 1963, la dénitrification avec le formaldéhyde. S. Dorbnik détruisait l'acide nitrique avec l'acide formique (brevet DE 19 35 273). 



   L. A. Bray et E. C. Martin ont fait un rapport sur la dénitrification avec du sucre (brevet US 3 158 577). 



   W. Boccola et A. Donato opèrent la dénitrification avec du phosphore (voir brevet DE 21 25 915). 



   La destruction de l'excès d'acide nitrique, dans les solutions radiactives à rejet, à l'aide de glycérine et la solidification subséquente des déchets sous forme de résine alkyde sont décrites dans un rapport de H. 



  Richter et H. Sorantin à la Osterreichische Studiengesellschaft für Atomenergie GmbH (Seibersdorf) SGAE Ber. Nr. 



  2252 ST 23/74, Mars 1974. 



   Les procédés mentionnés présentent   les   inconvénients suivants : a) Dénitrification avec le formaldéhyde ou   l'acide   que :
La solution d'acide nitrique et le réactif de dénitrification ne peuvent pas être mélangés avec la réaction, car autrement, au cours du chauffage, la réaction de dénitrification se déroulerait trop violem ment. Le réactif de dénitrification doit donc être lentement ajouté pendant la réaction. La séparation de l'excès de réactif est problématique. b) Dénitrification avec du sucre :
Le sucre est apporté sous la forme de solution aqueuse.

   De ce fait, le volume de la solution résiduaire est nettement augmenté. 
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 c) Débitrification avec du phosphore Il se forme entre autres des acides phosphoriques non volatils qui restent dans la solution dénitrée. d) Dénitrification avec de la glycérine :
La réaction fait preuve d'une durée d'induction qui 

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 dépend de la température, Ici aussi, le réactif de dénitrification est introduit pendant la réaction par doses successives. 



   L'invention a pour objet de réduire dans une très large mesure la teneur en acide et en nitrates des solutions d'acide nitrique résiduaire et de diminuer la teneur totale en sels de cette solution, sans que l'on ait à redouter des réactions violentes, ni une augmentation du volume à rejeter. L'invention doit en outre faciliter une étape consécutive à la dénitrification, de précicpitation, des actinides par exemple, ou d'autres matières dissoutes. 



   A cet effet, le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'on mélange la solution résiduaire, à la température ambiante, avec de l'alcool éthylique et on chauffe le mélange à au moins   80 C.   



   Le procédé suivant l'invention procure les avantages suivants :
La solution d'acide nitrique résiduaire et le réactif de dénitrification peuvent être mélangés ensemble à la température ambiante seulement. La réaction de dénitrification commence à environ 80 à   90 C.   Il ne se produit aucun temps d'induction de la réaction voulue dans le procédé suivant l'invention, comme c'est le cas dans la dénitrification avec la glycérine. L'excès d'alcool éthylique peut être éliminé de la solution réactionnelle par une simple distillation, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de procéder à une décomposition ultérieure d'une quantité résiduelle avec du peroxyde d'hydrogène, comme dans le cas de l'acide formique ou du formaldéhyde.

   On évite aussi une augmentation supplémentaire du volume de la solution résiduaire, comme dans le cas de l'addition de sucre. 



   On a constaté qu'un rapport molaire inférieur à 1 : 1 entre l'alcool éthylique et l'acide nitrique présent, 

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 suffit pour assurer largement la dénitrification. 



   L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après d'un exemple de réalisation. 



  Exemple :
Appareillage : ballon rond avec réfrigérant Liebig, ou à reflux, annexé, agitateur magnétique, thermomètre et champignon chauffant. 



  Exécution :
On ajoute à la solution résiduaire artificielle acide nitrique, à la température ambiante, de l'éthanol 
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 (rapport molaire HNO/CHOH 1). Ensuite on chauffe tout en agitant. A environ 80 C, il se produit un dew, gement de gaz et le mélange commence à bouillir. On chauffe la solution de réaction jusqu'à 95 à   1000C c vi-   ron et on arrête le chauffage à cette température. 



   Après le refroidissement, on déterminer la consentration résiduelle en acide, par titrage avec de la soude caustique. 



   Composition de la solution résiduaire   artificiel je   utilisée : 
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 : 1 molle/1 
Na : 81 g/1   Al,   Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg
Mn, Mo, Ni, Ru, Zn, Cs, Cr : 24 g/1 (au total)
Nitrates : 251 g/1
Les métaux sont mis en oeuvre sous la forme de leurs sels nitratés. 



  Résultats : a) Réfrigérant : Liebig
Réactif de dénitrification : éthanol
Charge : 200 ml de solution artificielle résiduaire 
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<tb> Durée <SEP> Lamina <SEP> 90 <SEP> 180 <SEP> 240 <SEP> 
<tb> % <SEP> de <SEP> HN03 <SEP> ini-73 <SEP> 75,5 <SEP> 78
<tb> tialement <SEP> présent <SEP> décomposé
<tb> 
 

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 b) Réfrigérant à reflux
Réactif de dénitrification : éthanol
Charge : 200 ml de solution artificielle résiduaire 
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<tb> 
<tb> Durée <SEP> [min] <SEP> 90 <SEP> 180 <SEP> 240
<tb> % <SEP> de <SEP> HNO <SEP> 94,5 <SEP> 95,5 <SEP> 95,5
<tb> initialement
<tb> présent
<tb> décomposé
<tb> 

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la dénitrification de solutions résiduaires aqueuses d'acide nitrique contenant des sels, caractérisé en ce que l'on mélange la solution résiduaire, à la température ambiante, avec de l'alcool éthylique et on chauffe le mélange jusqu'à 80 C au moins.