CN1262513A - 含硼废弃物的处理方法和处理装置 - Google Patents

含硼废弃物的处理方法和处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1262513A
CN1262513A CN00100596A CN00100596A CN1262513A CN 1262513 A CN1262513 A CN 1262513A CN 00100596 A CN00100596 A CN 00100596A CN 00100596 A CN00100596 A CN 00100596A CN 1262513 A CN1262513 A CN 1262513A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste
borate
waste solution
waste liquid
alkali metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00100596A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1122284C (zh
Inventor
豊原尚実
佐冽藤龙明
野田哲也
铃木典子
高松义成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN1262513A publication Critical patent/CN1262513A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1122284C publication Critical patent/CN1122284C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/16—Processing by fixation in stable solid media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/021—Ash cements, e.g. fly ash cements ; Cements based on incineration residues, e.g. alkali-activated slags from waste incineration ; Kiln dust cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08—Slag cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供一种含硼废弃物的处理方法和处理装置,能防止废液管道堵塞、提高废液向干燥机的供给性,使筒内混合法成为可能,提高了水泥固化体的强度。包括向含硼废液中添加碱金属元素化合物和碱土金属元素化合物的工序,接着,将含硼废液形成干燥粉体的工序,从添加碱金属元素化合物或碱土金属元素化合物任何一种时开始,到形成干燥粉体时为止,这期间,将含硼废液的温度保持在含硼和碱金属的化合物和含硼和碱土金属化合物的析出温度以上。

Description

含硼废弃物的处理方法和处理装置
发明的技术领域
本发明是关于含硼废弃物的处理方法和处理装置，特别是关于核电站等运行改造或拆卸时产生的中低放含硼放射性废弃物的处理方法及含硼放射性废弃物的处理装置。
发明的技术背景
含硼废弃物是由各种放射性物质处理设施排放出的，例如压水堆(PWR)核电站等。由于这种废弃物(浓缩废液等)中包括含有放射性核素的硼酸，所以必须用水泥等将该成分进行固化。然而，由于硼酸会妨碍水泥的固化，所以可向水泥中添加的硼酸量受到限制。例如，每一个200L的水泥固化体，可固化的硼酸重量不能超过10Kg，所以废弃物固化体的量多少就成了问题。我们认为，这种硼酸妨碍水泥硬化的机理是，水泥的主要成分Ca和废液中的硼酸反应，生成了硼酸钙化合物膜，复盖住水泥颗粒的表面，使得和水反应不能继续进行。
作为降低废弃物固化体量的方法，最好就是予先使浓缩废液中的硼酸形成不溶状态，在和水泥混合时无法进行反应。例如有人提出予先将钙化合物添加到浓缩废液中，使硼酸形成不溶性硼酸钙的方法。在特开昭59-12399号公报中公开了一种方法，即将氢氧化钙一类的钙化合物添加到约70℃的浓缩废液中在40℃以下进行陈化，析出硼酸钙颗粒，再将这种析出颗粒分离，进行水泥固化。根据这种方法，与单独将浓缩废液与水泥混合进行固化的情况比较，废弃物固化体的产生量可降低1/3～1/7。而在特开昭59-18498号公报中公开了一种方法，即将这种陈化析出物用干燥机进行干燥，制成粉体，再将这种粉体进行固化。进而在特开平10-132997号公报中提出一种方案，通过利用干燥机将高温浆液直接形成粉体，以提高所得水泥固化体的强度，降低废弃物固化体的产生量。作为干燥机，使用传热效率极高，结构简单的竖式薄膜干燥机。
然而，在这些方法中存在的问题是由于硼酸钙沉降堆积，而堵塞住废液管道(特别是到干燥机的配管弯曲部位、流量计、泵的滞留部位、各个连接部位)。硼酸钙析出物与水泥进行混练时，从设备费用，运行费用降低考虑，最好使用在放射性废弃物固化容器中进行混练的方法，所谓桶内混合法。但由于混练物的粘度很高，混练不好，粉末仍原样残留下来，所以不能实际应用。在桶内混合时，即使提高驱动力，增强混练力。从混练物飞溅、混练物涡流(vortex)考虑，存在的问题是装入的混练物可达到贮存容器的60～70％，结果废弃物产生量增大了。为此，而带来的问题是，不得不使用专用混练机，从而导致设备费用、运行费用增高。
发明所要解决的课题
本发明的目的就是要解决上述课题，而提供一种能防止废液管道堵塞，提高废液向干燥机供给能力的含硼废液处理方法和处理装置。进而本发明提供一种含硼粉体的处理方法和处理装置，即通过降低含硼粉体和水泥粉体混练时的粘度，使桶内混合法成为可能，而且还提高了水泥固化体的强度。
解决课题的办法
本发明者们发现不仅添加碱土元素化合物，而且还添加碱金属元素化合物通过保持高温，可防止废液管道堵塞，提高废液向干燥机的供给能力，并完成了本发明。本发明者们进一步发现，利用本发明的方法，获得的含硼粉体与含有混合剂的水泥系粉体混练时的粘度得以降低，使得桶内混合法成为可能，而且提高了水泥固化体的强度。
因此，本发明的含硼废液处理方法，特征是包括，向含硼废液中添加碱金属元素化合物和碱土金属元素化合物的工序，和将上述含硼废液制成干燥粉体的工序，从添加碱金属元素化合物或碱土金属元素化合物任何一种时开始，到制成干燥粉体时为止，这期间，将上述含硼废液的温度保持在含硼和碱金属的化合物，和含硼和碱土金属的化合物，其析出温度以上的温度。
本发明的含硼废弃物处理方法，特征是将含硼、碱金属和碱土金属的粉体、水泥系固化材料、改善水泥流动性的混合剂和水进行混练，并使其固化。
进而，本发明的含硼废液处理装置，特征是包括如下装置，即贮存含硼废液的装置、将碱金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将碱土金属元素化合物供入含硼废液中的装置、使上述含硼废液形成干燥粉体的装置、和调节含硼废液温度的装置。
本发明的含硼废弃物处理装置，特征是包括如下装置，即将含硼、碱金属和碱土金属的粉体供入混练用容器中的装置、将水泥系固化材料供入混练用容器中的装置、将改善水泥流动性的混合剂供入混练用容器中的装置、将水供入混练用容器中的装置、和在混练用容器中将含硼粉体、水泥系固化材料、混合剂和水进行混练的装置。
发明的实施形式
废液处理方法
(含硼废液)
本发明废液处理方法中所要处理的含硼废液，没有特殊限定，但典型的是由放射性物质处理设施产生的含硼酸废液。
(碱金属元素化合物)
本发明的废液处理方法特征是添加碱金属元素化合物。添加后碱金属元素化合物的量相对于硼，最好在0.2摩尔以上，更好为0.2～0.5摩尔，在被处理的含硼废液中，通过在废液处理前添加，使其成为含有碱金属元素的化合物，这时，碱金属元素化合物相对于硼，最好在0.2摩尔以上。也可以不进行添加，本发明也包括这种情况。
作为碱金属化合物，例如有钠的氢氧化物、硫酸化合物、硝酸化合物，和钾的氢氧化物、硫酸化合物、硝酸化合物。
在向含硼废液中添加钙等碱土金属元素化合物时，若添加钠等碱金属化合物，会抑制析出物沉降，在配管内形成堵塞的可能性很小。另外，添加碱金属化合物，不仅是为防止沉降，而且也期待着降低废物的产生量和提高固化体的物性。作为其理由，可以认为是通过添加碱金属化合物，而提高了废液的粘性，废液的密度增高，由于碱金属化合物离子的存在，使得析出物颗粒表面电位增强了，产生相互排斥的效果。
(碱土金属元素化合物)
本发明的废液处理方法特征是添加碱土金属元素化合物，添加后碱土金属元素化合物的量，相对于硼，最好为0.2～0.8摩尔，更好为0.2～0.7摩尔。
首先添加碱金属元素化合物，待其溶解后，再添加碱土金属化合物使其溶解，就抑制析出物沉降的效果最好。
作为碱土金属化合物，例如有钙的氢氧化物、硫酸化合物、硝酸化合物、和镁的氢氧化物、硫酸化合物、硝酸化合物。
(形成干燥粉体的工序)
本发明的废液处理方法中，包括形成干燥粉体的工序，这种干燥工序最好用干燥机进行，更好用竖式薄膜干燥机进行。
(含硼废液的温度)
本发明中，从添加碱金属元素化合物或碱土金属元素化合物任何一种时开始，到形成干燥粉体时为止，这期间，将含硼废液的温度保持在硼和碱金属的化合物析出温度(陈化温度)以上，而且，保持在硼和碱土金属的化合物析出温度(陈化温度)以上。将含硼废液的温度取在60℃以上，将废液温度保持在80℃以上更好。通过将这种温度保持在高温下，废液中分散的硼酸钙析出物经陈化变成巨大颗粒，从而能防止在配管内低流速部位沉降，增大对配管的附着阻抗，和配管的堵塞。
(最佳形式流程图)
图1是本发明含硼废液处理方法的一个最佳形式说明流程图。在该形式中，将由核电站等产生的以硼酸为主要成分的放射性含硼酸废液1，加热2到80℃以上温度后，添加Na和K一类的碱金属元素化合物3，对废液1进行中和，进而添加Ca和Mg一类的碱土金属化合物4，使主要成份硼酸形成不溶状态。这样，将获得的含不溶性硼酸化合物的废液(不溶性硼酸废液)一边保持上述温度一边供入干燥机中，进行干燥处理5，作为干燥粉体6，容积减小了。这种干燥粉体6可与水泥系固化材料一起进行固化。
含硼废弃物(粉体)的处理方法
(含硼废弃物的处理)
本发明的含硼废弃物粉体含有碱金属和碱土金属，例如是由硼酸钙和硼酸钠形成的，最好是碱性粉体。本发明的特征就是将这种粉体和水泥、改善水泥流动性的混合剂组合起来。本发明通过这种组合，与不能充分获得混合剂降低粘度效果的以前的含硼废弃物不同，在予料之外，混合剂的效果得到了充分发挥。通过这种组合，提高了含硼废弃物和水泥系固化材料混练时的流动性，在非常温和的条件下混练成为可能，首先是桶内混合成为可能。而且，也获得提高固化后水泥强度的效果。
(含硼粉体)
在本发明的最佳形式中，被处理的粉体是将利用上述含硼废液处理法获得的含硼粉体作为被处理粉体。在利用上述方法时，最好是将废液取在80℃以上供入干燥机。以提高混练时的流动性和固化后的物性。另外，在操作中间停断的情况，例如白班结束和夜间休息，或者在万一出现意外情况下，废液温度降低时，再次将废液加热到80℃以上，仍获得上述效果。
予先将水泥固化材料搬放到存放废弃物贮存容器的固化设施中，作业应在放射性管制区域内进行，料斗和计量器一类的机器类没有必要设置在管制区域内。这样可以获得降低建筑空间，大幅度减少放射性废弃物处理费用的效果。向废弃物贮存容器中添加干燥粉体也可使用专用的计量槽和计量器，也可以通过计量废弃物贮存容器的重量来控制，这种情况可节省计量槽和计量器。
(水泥系固化材料)
本发明用来固化含硼废弃物的水泥系固化材料，没有特殊限定，例如可使用硅酸盐水泥、硅酸盐水泥和高炉渣水泥的混合物，及硅酸盐水泥和烟灰的混合物。
在供入水泥系固化材料时，例如有由设置在放射性废弃物处理设备中的水泥固化材料贮筒，向废弃物贮存容器中供入水泥系固化材料的方法，和予先将固化需要量的水泥系固化材料供入废弃物贮存容器中的方法。这种情况，最好是在放射性废弃物处理设备以外的设施中，向废弃物贮存容器中计量添加水泥系固化材料后，再搬送到放射性废弃物处理设施中。这种将水泥系固化材料予先装入废弃物贮存容器中，再搬送到固化设施内，在放射性管制区内进行作业，漏斗和计量器一类的机器没有必要设置在管制区域内，从而可减少建筑空间，大幅度降低放射性废弃物的处理费用。
(改善水泥流动性的混合剂)
作为改善水泥流动性的混合剂，根据如下理由，即用碱金属元素化合物和碱土金属元素化合物对硼酸进行前处理，以转变成带碱性的颗粒，获得改善流动性的效果，一般使用的混合剂最好是磷酸钠、碳酸钾、磷酸玻璃、木质磺酸、羧酸和萘磺酸甲醛。
该混合剂，当相对于100重量份的水泥系固化材料，取为0.5以上重量份时，最适宜进行桶内混合。
(混练)
本发明中，混练水泥系固化材料和含硼废弃物，典型的是在废弃物贮存容器中进行，除了在废弃物贮存容器中进行外，也不排除在其他容器和装置中进行。作为废弃物的贮存容器没有特殊限定，例如可以用桶罐。
(程序)
本发明中对于水泥系固化材料和含硼废弃物的混练程序没有特殊限定，最好是将水泥系固化材料和改善水泥流动性的混合剂和水一起混练，调制成水泥浆，再将含硼废弃物(粉体)添加到该水泥浆中后，使水泥固化。更好是予先将混合剂和水泥系固化材料混合，随后进行混练。这种操作可使浆液的粘性变得非常小，混合剂易于均匀地分散在浆液中。
废液处理装置
(含硼废液的处理装置)
本发明的含硼废液处理装置至少包括如下装置，即贮存含硼废液的装置、将碱金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将碱土金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将含硼废液形成干燥粉体的装置，和调节含硼废液温度的装置。
(含硼废液贮存装置)
本发明的含硼废液贮存装置是贮存含硼废液的容器，没有特殊限定，例如可以是贮留由放射性物质处理设施产生硼酸废液的废液筒，最好是安装有以下记载的各种装置。
(碱金属化合物的供给装置)
本发明中，对供给碱金属化合物的装置没有特殊限定，最好是能单独贮存碱金属化合物的容器，与废液贮筒连接的碱金属元素化合物贮筒。
(碱土金属化合物的供给装置)
本发明中，对供给碱土金属化合物的装置没有特殊限定，最好是能单独贮存碱土金属化合物的容器，与废液筒连接的碱土金属元素化合物贮筒。
(将含硼废液形成干燥粉体的装置)
本发明中，对于将含硼废液形成干燥粉体的装置，没有特殊限定，可以是间歇式的干燥装置，最好是与废液筒连接的干燥机，更好是竖式薄膜干燥机。
(含硼废液温度的调节装置)
本发明中，对含硼废液温度的调节装置，没有特殊限定，可采用如下方法。即由贮存装置的废液管道外部进行温度调节的方法、加热整个环境气氛的方法、将温度调节装置插入废液中的方法，等等，最好是将加热装置插入硼酸废液中，利用温度控制器控制温度。
(废液管道)
本发明中，不一定需要废液管道，但最好是用废液管道将含硼废液贮筒和干燥机连接起来。这种废液管道与干燥机连接时，相对于水平面以平行或向下倾斜方式连接，该废液管道到干燥机，以相同的口径形成，或者向干燥机方向形成大的口径。这样做可以防止废液滞留，产生沉淀，或堵塞配管。
本发明中，在所设置的废液管道中，最好设置流量计，温度控制器(加热器)、给液泵和振动机中的1种以上，其中，流量计最好以非接触方式测定由废液筒流出的废液流量，最好采用电磁流量计。给液泵最好用螺旋泵，振动机最好用超声波振荡机。温度控制器(加热器)，采取的形式最好不要在废液管道内形成凹凸状。这些可以使析出物稳定地分散在废液中，有效抑制沉淀。并防止堵塞配管。设置振动机，可对废液流体付与振动，提高析出物的分散性，防止形成巨大颗粒，万一形成沉降，也能有效地再次将颗粒分散到流体中，这种流量计和泵的构造不能对流体通路形成阻碍，通过利用电磁流量计、螺旋泵，可以防止析出物因陈化而形成巨大颗粒，使粒子分散在流体中不致于形成沉淀，进而，使沉淀的颗粒再次分散到流体中，不会堵塞配管，从而能够提供一种信赖性非常高的含硼废液处理装置。
含硼废弃物的处理装置
(含硼废弃物的处理装置)
本发明的含硼废弃物(固体状，最好是粉体状的)的处理装置，至少包括以下装置，即，将含有硼、碱金属和碱土金属的粉体供入混练用容器中的装置、将水泥系固化材料供入混练用容器中的装置、将改善水泥流动性的混合剂供入混练用容器中的装置、将水供入混练用容器中的装置、和在混练用容器中对含硼粉体、水泥系固化材料、混合剂和水进行混练的装置。以下对这些装置进行说明。
(含硼粉体的供给装置)
本发明中，对含硼、碱金属和碱土金属的粉体供给装置，没有特殊限定，最好是贮存含硼粉体的贮槽，其下部最好设有排出口。
(水泥系固化材料的供给装置)
本发明中，对水泥系固化材料的供给装置，没有特殊限定，最好是贮水泥系固化材料的贮槽，其下部最好设有排出口。
(混合剂的供给装置)
本发明中，对混合剂的供给装置，没有特殊限定，最好是贮存混合剂的贮槽，其下部最好设有排出口。
(水的供给装置)
本发明中，水的供给装置是通常使用的装置，对此没有特殊限定。
(混练用容器)
本发明中，对混练用容器没有特殊限定，也可以使用专用的混练容器，最好是废弃物贮存容器，这种容器例如可用桶罐。
(混练装置)
本发明中，对混练装置没有特殊限定，但也不排除使用专用的混练机，最好是采用桶内混合，利用混练叶片混练废弃物贮存容器中的物质。
(含硼粉体的生成装置)
本发明的含硼废弃物的处理中，产生含硼粉体的装置，例如如上述，可以包括如下装置，即含硼废液的贮存装置，将碱金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将碱土金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将含硼废液形成干燥粉体的装置和调节含硼废液温度的装置。就水泥固化体的制造还包括，具体讲，例如有存贮由放射性物质处理设施产生硼酸废液的废液贮筒、与该废液贮筒连接的碱金属元素化合物贮筒、与该废液贮筒连接的碱土金属元素化合物贮筒、控制加热硼酸废液温度的温度控制器、与废液贮筒连接的废液管道、接收来自贮筒溶液的竖式薄膜干燥机、设在连接干燥机和废液贮筒的废液管道中的流量计、加热器和供液泵，贮存由干燥机产生干燥粉体的贮槽，接收来自贮槽干燥粉体的放射性废弃物贮存容器、添加混合剂的贮槽、和混练废弃物贮存容器中物质的混练叶片。
实施例
一边参照附图一边说明本发明的实施形式实例。
含硼废液的处理
图1是说明本发明含硼废液处理方法形式的流程图。本形式中，将由核电站等产生的硼酸为主要成分的放射性含硼酸废液1，加热2到80℃以上后，添加Na和K一类的碱金属元素化合物3，中和废液1，再添加Ca和Mg一类的碱土金属化合物4，使主要成分硼酸形成不溶状态。将得到的含不溶态硼酸化合物的废液(不溶性硼酸废液)一边保持上述温度一边供入干燥机内进行干燥处理5，作为干燥粉体6，容积减小了。这种干燥粉体6与水泥系固化材料一起进行制成水泥固化体。
以下对本发明的试验例进行说明。
<试验例1-1>
将硼酸溶解于水中，作为硼(B)浓度，调整到21000PPm，将这种溶液作为模拟废液。接着，将该模似废液加热到80℃后，作为碱金属元素化合物添加进氢氧化钠，接着，作为碱土金属化合物添加进氢氧化钙，得到不溶性硼酸废液。
将这种不溶性硼酸盐废液装入100ml量筒中，静置，关于这时不溶性硼酸盐沉降的沉降率，将Na/B摩尔比和Ca/B摩尔比作为参量，所得结果集中示于表1。静置时间取为60分钟，这期间定时测定沉降层面的高度。废液在静置中也保持在80℃。
表1中示出了改变添加材料添加率时和静置时间的关系，对于试验例1～5分别细分成1～5。
表1
在实际装置中，例如以40L/h的流量，将废液移送到内径16.1mm的配管中达1.5m，该移送时间约30秒钟。这期间极力不使析出物沉降，进行供入。因此，沉降率的基准，30秒钟在95％以上。
首先，不添加氢氧化钠时，即Na/B摩尔比为0时，将Ca/B摩尔比为参量时的沉降率绘制成图，示于图2。不溶性硼酸盐的析出物，静置后30秒钟内，初期沉降达到80％以下的高度，在1～3分钟内沉降完全。
接着，Na/B摩尔比为0.1时，将Ca/B摩尔比为参量时的沉降率示于图3。结果是Na/B摩尔比和0时大致相等，析出物静止后，约30秒内，初期沉降高度达80％以下，1～3分钟内沉降完全。
接着，Na/B摩尔比为0.2时，将Ca/B摩尔比为参量时的沉降率示于图4。结果是和上述情况稍有差异，Ca/B摩尔比取为0.2以上时，静置后30秒钟内，沉降率为95％以上。随后沉降速度比上述情况慢，析出物完全沉降，直到沉降率稳定，约要10分钟的时间。
接着，Na/B摩尔比为0.35时，将Ca/B摩尔比为参量时的沉降率示于图5，Ca/B摩尔比为0.2以上时，沉降速度同样很慢，静置30秒钟后，沉降率仍保持95％以上析出物沉降完全，直到沉降率稳定，要20～30分钟。
接着，Na/B摩尔比为0.5时，Ca/B摩尔比为参量时的沉降率示于图6。Ca/B摩尔比为0.2以上时，沉降速度同样很慢，静置30秒钟后，沉降率仍保持95％以上。该结果和Na/B摩尔比为0.35时的情况大致相同，析出物沉降完全，直到沉降率稳定，要20～30分钟。
从该结果可以确认，将含硼酸废液的Na/B摩尔比取为0.2以上，将Ca/B摩尔比调整到0.2～0.8，可以使废液中的硼酸形成沉降速度很慢的不溶性硼酸盐。另外，由于Ca/B摩尔比为0.6～0.8，与得到的结果大致相同，所以上限取为0.8。
<试验例1-2>
操作和上述试验例1-1相同，将碱金属元素化合物和碱土金属化合物添加到硼酸模拟废液中，对于这种不溶性硼酸盐废液，比较析出物的沉降性。本试验例中。作为碱金属元素化合物，使用氢氧化钾、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾；作为碱土金属化合物，使用氢氧化镁、硫酸钙、硫酸镁、硝酸钙、硝酸镁。整理所得不溶性硼酸盐废液静置中的沉降率，示于表2。
表2中，将添加材料的添加率、添加材料和静置时的关系与比较例进行了对比，对于试验例6和7、分别细分为1～6。
表2
作为碱金属元素化合物，使用了氢氧化钾、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，比较结果示于图7。
碱金属元素相对于模似废液中B的摩尔比为0.35，进一步添加氢氧化钙，将Ca/B摩尔比调整到0.6。结果，如图7所示，对于本例中使用的任何一种碱金属元素化合物，得到的结果，和使用氢氧化钠时的情况一样，与比较例相比，发现硼酸盐析出物的沉降速度降低了。静置后30秒钟内，沉降率保持在95％以上，而且，沉降率达到稳定要用20～30分钟。
另一方面，作为碱土金属化合物，使用了氢氧化镁、硫酸钙、硫酸镁、硝酸钙、硝酸镁、氢氧化钙和氢氧化镁的混合物，比较结果示于图8。将模拟废液用氢氧化钠调整到Na/B摩尔比为0.35后，再添加碱土金属化合物，将碱土金属元素/B的摩尔比调整到0.6。
结果如图所示，本试验例中使用的任何一种碱土金属化合物，所得结果和使用氢氧化钙时的情况相同，与比较例相比，发现硼酸盐析出物的沉降速度降低了。静置后30秒钟内，沉降率保持95％以上，而且，沉降率达到稳定要用20～30分钟。
(废液处理试验2-使用实际机械的试验)
<试验例2-1>
以下用本发明方法试验例1-1中所示条件制作模拟废液，对于向竖式薄膜干燥机的供给性和干燥处理性，将确认的实例，作为本发明放射性废弃物处理装置的试验例2-1，参照图9进行说明。
图9中，符号7为废液贮筒，贮存来自放射性物质处理设施产生的硼酸废液8。在废液贮筒7的上端部，分别通过阀门与碱金属元素化合物贮筒9和碱土金属化合物贮筒10连接。在废液贮筒7内设置搅拌机11和加热器12。
废液管道14与废液贮筒7的底部连接，废液管道14的另一端与干燥机13连接。在连接废液贮筒7和干燥机13的废液管道14时，连接流量计17、加热器15和给液泵18，加热器15与温度控制器16连接。温度控制器16也与加热器12连接。在干燥机13的出口侧连接干燥机接收容器19。
在这样的处理装置中，在废液贮筒7内存贮硼(B)浓度为21000PPm的硼酸废液(模拟废液)8，由碱金属元素化合物贮筒9将氢氧化钠添加到里面，将Na/B的摩尔比调整到0.35。接着，由碱土金属化合物贮筒10添加氢氧化钙将Ca/B的摩尔比调整到0.6，得到不溶性硼酸盐废液。
为防止不溶性硼酸盐废液中的析出物沉降，设置搅拌机11，为加热硼酸废液8，设置加热器12。一边搅拌废液8，一边加热到80℃，通过废液管道14，以40L/h的流量供入干燥机13中。本试验例中使用的干燥机13是传热面积为0.5m2的竖式薄膜干燥机。干燥机13的加热温度为175℃。
在向干燥机13供给硼酸废液8的废液管道14中设置加热器15，进行保温，使整个废液管道14保持在80℃的温度利用温度控制器16进行温度控制。流量计17采用非接触式的电磁流量计，传感器在废液管道14内部不能出现类似突起物的状况，利用螺旋式自动给液泵18一边调整流量一边供入废液。
到干燥机13配置的废液管道14全部是同一口径的15A不锈钢配管。以上述方式，对硼酸废液8进行8小时干燥处理，定时地从干燥粉体接收容器19中采取干燥粉体的样品，测定性能状况(粉体含水率，粉体物性状况)，结果示于表3。当粉体含水率超过10wt％时，粉体性能状况降低，所以将基准值定在10wt％以下。如表中所示，运行8小时，干燥粉体的含水率达到10wt％以下。性状是粉末状良好的粉体。可以确认，运行中供液流量一直稳定。
表3
<试验例2-2>
继续根据图10说明模拟废液向干燥机内供入的方法进行说明，是提高废液向干燥机13内输送性的实例，在流通废液的废液管道14中设置振动机20。
图10是说明上述本发明的放射性废弃物处理装置的形式。在和试验例2-1所示条件相同的废液贮筒7中，贮存硼(B)浓度为21000PPm的硼酸废液8(模拟废液)，由碱金属元素化合物贮筒9向其中添加氢氧化钠，调整Na/B摩尔比为0.35。接着由碱土金属化合物贮筒10添加氢氧化钙调整Ca/B摩尔比为0.6，得到不溶性硼酸盐废液。为防止废液中析出物沉降，用搅拌机11进行搅拌，利用加热器12将温度加热到80℃，以40L/h的流量供入干燥机13。
本试验例中使用的干燥机13是传热面积为0.5m2的竖式薄膜干燥机。干燥机13的加热温度定为175℃。在将硼酸废液8供入干燥机13中的废液管道中不设置加热器，而设置振动机20，通过振动可防止废液管道14中产生沉降。
本试验例中利用气门环(air knocker)进行振动，频率为5秒/次。流量计17采用非接触式的电磁流量计，使传感器在废液管道14内部不能形成突起状，一边利用螺旋式自动给液泵18调整流量，一边供入废液，到干燥机13的整个废液管道14为同一口径(内径16.1mm)的不锈(钢)管配管。
以上述形式对硼酸废液8进行8小时干燥处理，定时地从干燥粉体收容器19中采取干燥粉体样品，测定性能状况(粉体含水率、粉体物性状况)。测定结果示于表4。如表4中所示，运行8小时后干燥粉体的含水率稳定在10wt％以下，是性能状况非常良好的粉末状粉体，运行中供液流量一直很稳定。
由本试验例可以确认，通过在废液管道14中安装振动机20进行振动，可获得很好效果。作为振动机20，可使用超声波振荡机，实施其他试验，也可以确认将废液供入干燥机进行干燥处理，不存在任何问题。
表4
<试验例2-3>
以和上述试验例2-1相同的方式和操作，用干燥机13对硼酸废液8进行干燥处理时，在不启动废液管道14的加热器15，且不进行保温下，将硼酸废液8供入干燥机13中，结果，给液后约1小时内，废液管道14内堵塞，供液流量降低，导致干燥处理停止。这之后，对废液管道14内的确认结果是，给液泵18和干燥机13之间堆积了硼酸盐沉淀，形成堵塞。我们认为这是由于废液管道14中硼酸废液8的温度降低，不溶解盐进一步析出的原故。由该结果可以确认，废液温度在80℃以上，用加热器15加热整个废液管道14，并保温，可获得好的效果。
<试验例2-4>
以和上述试验例2-1相同的方式和操作，在用干燥机13对硼酸废液8进行干燥处理时，使废液管道14向干燥机13方向，相对于水平面以15°角向上倾斜。结果是，给液后1小时内，废液管道14内形成堵塞，供液流量降低，导致干燥处理停止。
这之后，对废液管道14内的确认结果是，向上倾斜的开始部分内堆积了硼酸盐沉淀，形成堵塞。从该结果可以确认，废液管道14到干燥机13，相对于水平面呈平行状可获得好的效果。还可以确认，废液管道14到干燥机13，相对于水平面向下倾斜，绝对没有问题。
<试验例2-5>
以和上述试验例2-1相同的方式和操作，在用干燥机13对硼酸废液8进行干燥处理时，由设置在废液管道14中的给液泵18开始，将其开始处的配管口径变细，为内径12.7mm，该结果，在给液后45分钟内，废液管道14内形成堵塞，给液流量降低，导致干燥处理停止。
这之后，对废液管道14内的确认结果是在配管管道口径为内径12.7mm较细的部分内，堆积了硼酸盐沉淀，形成堵塞。从此结果可以确认，废液管道14到干燥机13以相同的口径，可获得好的效果。还可以确认，废液管道14到干燥机13，向着干燥机13方向使用大口径供给废液，不存在任何问题。
<试验例2-6>
以和上述试验例2-1相同的方式和操作，在用干燥机13对硼酸废液进行干燥处理时，在废液管道14中设置流量计17，使传感器在管道内面形成突起状，结果给液后1小时内，废液管道14内形成堵塞，供液流量降低，导致干燥处理停止。
这之后，对废液管道14内的确认结果是，在流量计17部分堆积了硼酸盐沉淀，形成堵塞。由该结果可以确认，用于废液流量控制的流量计17，采用非接触式的电磁流量计，使传感器在内面不形成突起状，可获得好的效果。
<试验例2-7>
以和上述试验例2-1相同的方式和操作，在用干燥机13对硼酸废液8进行干燥处理时，在废液管道11中设置的给液泵18，采用管式的辊筒泵，结果，给液后1.5小时，废液管道14内被堵塞，供液流量降低，导致干燥处理停止。
这之后，对废液管道14内的确认结果，在供液的辊筒泵排出管部分内堆积了硼酸盐沉淀，形成堵塞。由该结果可以确认，作为废液的供液泵18，使用螺旋泵可获得好的效果。
含硼废弃物的处理(固化)
(废弃物固化处理的试验3-实验室水平的试验)
<试验例3-1>
作为硼酸的模拟废液，制作80℃的硼浓度为21000ppm的废液，相对于硼，调整钠为0-0.35摩尔，钙为0-0.7摩尔。并将该废液保持在该温度下，送入干燥机，用传热面积为0.5m2的干燥机进行干燥形成粉体状。桶内混合法将该粉体(以200升桶罐换算，硼酸重量为80Kg)、硅酸盐水泥、磷酸钠混合剂进行混合，相对于水泥，混合剂的量为1wt％的添加率。用旋转粘度计测定混练物的粘度后，另一途径是将采取样品的混练物分装到高10cm，直径5cm的模具中，养护28天后，测定硬化物的轴压缩强度。用氢氧化钠和氢氧化钙调整Na/B＝0.2，Ca/B＝0.2摩尔的废液，将此废液冷却到60℃以下后，对在此温度下干燥的情况，和再加热到80℃干燥的情况，同样测定混练物的粘度和硬化物的轴压缩强度。
将废液温度维持在80℃下的试验结果示于图11-12中。Na/B＝0.2以上，Ca/B＝0.2以上时，混练物的粘度可适于桶内混合，可以确认混练物固化后的强度超过评价基准。还可以判断，在上述Na/B比、Ca/B比以下，混练物的粘度在50dpa.s以上，发现混练物中分散着干燥粉体团，混练状况不好。
另一方面，变化废液温度时，图13-14示出了温度在60℃以下时的结果。在60℃以下进行干燥时，废液难以向竖式薄膜干燥机中供入，可以确认干燥粉体以干燥块分散，混练物的粘性、压缩强度也很小。
(废弃物固化处理的试验4-使用实际机械的试验)
<固化试验例4-1>
图15示出了本发明的具体装置结构，包括：具有加热装置31的放射性废液贮筒32，向放射性废液贮筒32中供入碱金属元素化合物溶液的碱金属化合物溶液贮筒33，和添加碱土金属元素化合物的碱土金属化合物贮筒34。在放射性废液贮筒32中，混合放射性的硼酸废液和碱金属元素的溶液和碱土金属元素化合物。这时各试剂的混合比，以试验例3-1中记载的各元素和硼的摩尔比进行调整。废液的温度同样按照试验例3-1的温度进行调整。调整后的混合溶液供入竖式薄膜干燥机35中，形成干燥粉体，并贮存在干燥粉体贮筒36中，根据需要，使干燥粉体经过干燥粉体计量槽37，由干燥粉体贮筒36供入到放射性废弃物贮存容器38中，将水泥系固化材料、改善水泥固化材料流动性的混合剂和水予先装入放射性废弃物贮存容器38中，进行混练，再将干燥粉体添加到其中，用混练叶片39进行混练，最后进行固化。如图16所示，也可将水泥系固化材料，经水泥计量槽41，由水泥贮筒40供入到放射性废弃物贮存容器38中。如图17所示，也可除去干燥粉体计量筒37，用贮存容器计量机42计量放射性废弃物贮存容器38的重量，来控制干燥粉体的重量。
本装置构成不管装置的大小，构成顺序、添加试剂的顺序如何，凡是具备这种类型的机器都包括在本发明中。
<试验例4-2>
变化添加元素的种类，以确认本发明的效果。
将硼浓度为21000ppm的硼酸废液加热到80℃，作为碱金属元素化合物，添加氢氧化钾溶液，作为碱土金属元素化合物，添加硫酸钙、硝酸钙、氢氧化镁，调整碱金属元素/硼＝0.2，碱土金属元素/硼＝0.6摩尔。将该废液用传热面积0.5m2的竖式薄膜干燥机进行干燥，得到粉体，向该粉体中，作为水泥系固化材料，添加硅酸盐水泥，作为混合剂添加磷酸钠，利用桶内混合、固化。固化量与试验例3-1相同，以200L桶罐换算，硼酸重量取为80Kg。这时，测定水泥系材料和干燥粉体混练物的粘度、固化体的物性和机械性能。结果示于表5。
混练物的粘度与使用氢氧化钠、氢氧化钙试剂的情况一样，在50dpas以下，可以确认这种足够低的粘性适于桶内混合。还可以确认生成固化体的压缩强度也超过了评价基准值。
表5
<试验例4-3>
变化水泥系固化材料的种类，确认本发明效果的实例。
将硼浓度为21000ppm的硼酸废液加热到80℃，用氢氧化钠和氢氧化钙调整Na/B＝0.2，Ca/B＝0.6。将这种废液用传热面积0.5m2的竖式薄膜干燥机进行干燥，得到粉体，向该粉体中添加水泥系固化材料，进行桶内混合，并固化。作为水泥系固化材料的种类，使用高炉渣水泥，飞灰水泥。混合剂使用磷酸钠。固化量和试验例3-1一样，每200升桶罐的硼酸重量为80Kg。测定混练时水泥系材料和干燥粉体的混练物粘度，固化后固化体的机械特性。结果示于表6。
混练物的粘度，使用任何一种水泥固化材料时都在50dPa·s以下。可以确认粘性非常适于桶内混合。还可以确认生成的固化体压缩强度也超过了评价基准值。
表6
*评价基准值50dPa·s以下。
**评价基准值1.5MPa以上。
<试验例4-4>
对于混合剂的种类和添加量，来确认本发明效果的实例。
将硼浓度为21000ppm的硼酸废液加热到80℃，用氢氧化钠和氢氧化钙调整Na/B＝0.2，Ca/B＝0.6。将该废液用传热面积为0.5m2的竖式薄膜干燥机进行干燥，得到粉体，向该粉体中添加水泥系固化材料，进行桶内混合，并固化。水泥系固化材料使用硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥中，对于水泥予先添加0.5％的混合剂磷酸钠，作为混合剂，可分别添加碳酸钾、磷酸玻璃、木质磺酸、羧酸、萘磺酸甲醛，制作成试料。固化量和试验例3-1一样，每200升桶罐的硼酸重量为80Kg。测定混练时水泥系材料和干燥粉体的混练物粘度，固化后的固化体机械性能，结果示于表7。
对于萘磺酸甲醛和磷酸钠，相对于水泥变化添加量时的混练物粘性变化示于图18。
混练物的粘度，每一种情况都在50dPa·s以下，可以确认粘性完全适于桶内混合。也可以确认生成固化体的压缩强度也超过了评价基准值。还可以确认，当相对于水泥添加0.5％以上的萘磺酸甲醛、磷酸玻璃时，其固化材料的粘性适于桶内混合。
表7
*评价基准值50 dPa·s以下。
**评价基准值1.5Mpa以上
发明效果
根据本发明提供的含硼粉体处理方法和处理装置，提高了含硼废液向干燥机的供给性、实现了干燥粉体和水泥系固化材料混练时的桶内混合法、提高了固化体的强度，并实现了大幅度减小固化体容积。
作为具体实例，根据本发明提供了一种可信度极高的放射性废弃物处理装置、在将核电站产生的硼酸为主成分的浓缩废液，通过形成不溶的硼酸盐，及干燥工序中，可以降低废液中不溶性硼酸盐的沉降速度，从而防止了废液管道的堵塞。进而，这种含硼酸废液，不仅能以稳定地形成坚硬的放射性废弃物固化体，而且，由于能够使放射性废弃物处理装置设备简单化、设施小规模化，所以能降低放射性废弃物处理的费用。
附图说明
图1是本发明含硼废液处理方法的示意流程图。
图2是本发明含硼废液处理方法的试验例1-1中，废液中不溶性硼酸盐沉降率随时间变化(Na/B摩尔比＝0)的示意图。
图3是本发明含硼废液处理方法的试验例1-1中，废液中不溶性硼酸盐沉降率随时间变化(Na/B摩尔比＝0.1)的示意图。
图4是本发明含硼废液处理方法的试验例1-1中，废液中不溶性硼酸盐沉降率随时间变化(Na/B摩尔比＝0.2)的示意图。
图5是本发明含硼废液处理方法的试验例1-1中，废液中不溶性硼酸盐沉降率随时间变化(Na/B摩尔比＝0.35)的示意图。
图6是本发明含硼废液处理方法的试验例1-1中，废液中不溶性硼酸盐沉降率随时间变化(Na/B摩尔比＝0.5)的示意图。
图7是本发明含硼废液处理试验例1-2中不溶性硼酸盐的沉降率随时间变化影响的示意图。
图8是本发明含硼废液处理试验例1-2中，其他碱土金属化合物形成的不溶性硼酸盐沉降率随时间变化影响示意图。
图9是本发明含硼废液处理装置的试验例2-1系统示意图。
图10是本发明含硼废液处理装置的试验例2-2系统示意图。
图11是含硼废弃物的Ca/B摩尔比对水泥混练物粘度变化影响的示意图。
图12是含硼废弃物的Ca/B摩尔比对水泥固化物强度变化影响的示意图。
图13是将含硼废液保持在60℃以下后，进行干燥和水泥混练产物的粘度示意图。
图14是将含硼废液保持在60℃以下后，进行干燥和水泥混练后固化物强度示意图。
图15是含硼废液处理装置的系统图。
图16是另一种含硼废液处理装置的系统图。
图17是另一种含硼废液处理装置的系统图。
图18是混合剂的添加量对水泥混练物粘度变化影响的示意图。符号说明1含硼酸废液              2加热处理3碱金属元素化合物        4碱土金属化合物5干燥处理                6干燥粉体7废液贮筒                8硼酸废液9碱金属元素化合物贮筒    10碱土金属化合物贮筒11搅拌机                 12加热器13干燥机                 14废液管道15加热器                 16温度控制器17流量计                 18给液泵19干燥机收容容器         20振动机31加热装置               32放射性废液贮筒33碱金属化合物溶液贮筒   34碱土金属化合物贮筒35竖式薄膜干燥机         36干燥粉体贮筒37干燥粉体计量槽         38放射性废弃物贮存容器39混练叶片               40水泥贮筒41水泥计量槽             42贮存容器计量机【表1】
    No. 添加材料的添加率(摩尔比)     静置时间(分)
    Na/B     Ca/B     0     0.5     1     3     5     10     15     20     25     30     60
    1     1     0     0.1     100     70     12.7     11.3     11.3     11.3     11     10.8     10.8     10.8     9.5
    2     0.2     100     72.5     21.2     18.8     18.8     18.8     18     18     18     18     17.3
    3     0.4     100     72.7     26.5     23.5     23.5     22.5     22.5     22.5     22.5     22.5     21.6
    4     0.6     100     80.7     55.5     47.5     46.5     43.4     37.4     37.4     36.4     36.4     33.3
    5     0.8     100     81.2     57.2     45.7     45.7     41     39     37.1     35.2     35.2     33.3
    2     1     0.1     0.1     100     71.2     13     11.5     11.5     11.3     11.3     10.8     10.8     10.5     9.7
    2     0.2     100     72.2     20.8     19     19     18.8     18.5     18.3     18     18     17.3
    3     0.4     100     73     26.5     24     23.5     23.5     22.7     22.5     22.5     22.5     21.8
    4     0.6     100     79.8     57.8     48.5     46.5     43.8     39.7     38.5     38.2     38.3     35
    5     0.8     100     81.5     58.2     50.3     46.2     42.1     39.2     37     35.5     35.5     35.2
    3     1     0.2     0.1     100     71.4     13.2     12.1     11.9     11.4     11     10.8     10.8     10.8     10.7
    2     0.2     100     95     65.5     43.2     36.6     32.1     31.4     31.4     30.8     30.6     30.2
    3     0.4     100     95.5     68.8     46.8     40.4     35     34.6     33.4     32.8     32.1     31
    4     0.6     100     95.5     73.6     58.3     53.5     48.9     45     43.8     43.2     42.8     42
    5     0.8     100     95.7     61.6     54.2     51.2     46.5     44.8     42.7     41.2     40     39.2
    4     1     0.35     0.1     100     71     13     11.7     11.7     11.5     11.5     11.5     11.3     11.3     10.5
    2     0.2     100     95.2     70.5     58.4     52.1     43.6     38     33.8     31.5     31.5     31.5
    3     0.4     100     96     72.3     62.3     56.8     48.3     42.1     39.5     37.8     36.6     35.4
    4     0.6     100     96.8     95.1     85.3     80.4     64.7     57.4     54.9     53.9     52.0     47.1
    5     0.8     100     95.2     90.1     76.2     66.3     56.4     52.5     50.5     48.5     47.0     46.0
    5     1     0.5     0.1     100     70.5     13.3     11.9     11.9     11.5     11     11     11     10.8     10.8
    2     0.2     100     95.5     73.1     58.5     51.8     44     39.5     34.2     32     32     32
    3     0.4     100     96.2     73.8     63.5     57     48.3     42.6     40.1     37.8     37.8     36.6
    4     0.6     100     96.8     95.1     85.7     80     63.8     56.8     54.3     52.6     51.2     47.1
    5     0.8     100     95.2     90.1     78.2     72.5     60.4     52.5     49.8     48     47.5     46.2
【表2】
  No. 添加材料的添加率(摩尔比)     添加材料     静置时间(分)
碱金属元素/B 碱土金属元素/B 碱金属元素化合物 碱土金属元素化合物   0   0.5   1   3   5   10   15   20   25   30   60
  6   1     0.35     0.6 氢氧化钠     氢氧化镁   100   95.2   94.1   86.7   71.5   64.8   53.5   53.3   49.0   48.2   47.2
  2     硫酸钙   100   95.2   94.1   86.7   79.4   66.4   56.4   51.5   49.9   48.0   47.1
  3     硫酸镁   100   95.7   91.0   86.3   76.3   65.7   55.5   49.9   49.5   49.0   48.5
  4     硝酸钙   100   96   92.6   80.7   73.3   64.4   55.0   52.7   51.2   49.5   46.6
  5     硝酸镁   100   96   92.6   81.8   76.3   62.1   54.7   52   50.3   49.3   46.7
  6     氢氧化镁+氢氧化钙   100   95.5   91.6   84.2   71.2   66.5   54.8   52.7   51.2   50.0   49.2
  7   1     0.35     0.6     氢氧化钾     氢氧化钙   100   95.5   93.6   83.3   73.5   58.9   55.0   48.8   48.2   47.8   47
  2     硫酸钠   100   95.5   93.8   86.8   80.4   65.0   54.6   53.4   52.8   52.1   51.0
  3     硫酸钾   100   95.0   91.0   83.2   76.6   62.1   56.4   51.4   50.8   50.6   50.2
  4     硝酸钠   100   96.5   93.2   84.3   78.2   62.1   57.2   52.0   50.5   50.5   50.2
  5     硝酸钾   100   96.2   92.2   85.7   75.7   61.0   54.0   52.1   50.2   50.2   48.3
  6     氢氧化钾+氢氧化钠   100   96.2   95.1   83.5   80.0   63.3   56.8   54.1   52.6   51.8   47.6
  比较例     0     0.6 氢氧化钠 氢氧化钙   100   80.7   55.5   47.5   46.5   43.4   37.4   37.4   36.4   36.4   33.3
【表3】
干燥处理时间    粉体含水率    粉体性状
(h)              (wt％)
3                  6.0         粉末状
6                  8.0         粉末状
8                  8.5         粉末状【表4】
干燥处理时间    粉体含水率     粉末状
(h)              (wt％)
3                  6.5         粉末状
6                  8.0         粉末状
8                  7.5         粉末状
【表5】碱金属元素和碱土金属元素的种类产生的影响
    碱金属元素(AM)   碱土金属元素(AL) AM/B(摩尔比) AL/B(摩尔比)   混练物粘度(dPa·s)*     轴压缩强度(MPa)**
    NaOH     Ca(OH)2     Na/B＝0.2     Ca/B＝0.6     20     5
    NaOH     CaSO4     Na/B＝0.2     Ca/B＝0.6     20     4.5
    NaOH     Ca(NO3)2     Na/B＝0.2     Ca/B＝0.6     20     4
    KOH     Ca(OH)2     K/B＝0.2     Ca/B＝0.6     25     5
    NaOH     Mg(OH)2     Na/B＝0.2     Mg/Ca＝0.6     30     4
    KOH     Mg(OH)2     K/B＝0.2     Mg/B＝0.6     25     5
*评价基准值50dPa·s以下、**评价基准值1.5MPa以上【表6】水泥材料的种类产生的影响
    水泥系材料  Na/B(摩尔比)  Ca/B(摩尔比) 混合剂添加量(wt％) 混练物粘度(dPa·s)* 轴压缩强度(MPa)**
    硅酸盐水泥     0.2     0.6     1     20     5
    高炉渣水泥(添加50％高炉渣)     0.2     0.6     1     22     4.5
    高炉水泥(添加70％高炉渣)     0.2     0.6     1     23     4
    烟灰水泥(添加30％烟灰)     0.2     0.6     1     15     5
*评价基准值50dPa·s以下、**评价基准值1.5MPa以上【表7】混合剂种类产生的影响
  混合剂的种类 混合剂添加重量(wt％)  Na/B(摩尔比)  Ca/B(摩尔比)   混练物粘度(dPa·s)*   轴压缩强度(MPa)**
    磷酸玻璃     0.5     0.2     0.6     20     5
    碳酸钾     0.5     0.2     0.6     35     5
    木质磺酸     0.5     0.2     0.6     15     5
    萘磺酸甲醛     0.5     0.2     0.6     18     5
    羧酸     0.5     0.2     0.6     10     5
*评价基准值50dPa·s以下、**评价基准价1.5MPa以上

Claims (23)

1.一种含硼废液的处理方法，特征是包括如下工序，即将碱金属元素化合物和碱土金属元素化合物添加到含硼废液中的工序，接着将上述含硼液形成干燥粉体的工序，从添加碱金属元素化合物或碱土金属元素化合物中任何一种时开始，到形成干燥粉体为止，这期间，将上述含硼废液的温度保持在含有硼和碱金属的化合物和含有硼和碱土金属的化合物的析出温度以上。
2.根据权利要求1记载的含硼废液处理方法，特征是上述含硼废液是含有由放射性物质处理设施中产生硼酸的废液，将上述废液温度设在60℃以上，用干燥机将其制成干燥粉体。
3.根据权利要求1记载的含硼废液处理方法，特征是相对于上述含硼废液中的硼含量，添加0.2摩尔以上的碱金属元素化合物，相对于上述含硼废液中的硼含量，添加0.2-0.8摩尔的碱土金属元素化合物。
4.根据权利要求1记载的含硼废液处理方法，特征是相对于上述含硼废液中硼含量，添加0.2-0.5摩尔的碱金属元素化合物，相对于上述含硼废液中硼含量，添加0.2-0.7摩尔的碱土金属元素化合物。
5.根据权利要求1记载的含硼废液处理方法，特征是添加碱金属元素化合物，待其溶解后，添加碱土金属元素化合物，使其溶解。
6.一种含硼废弃物的处理方法，特征是将含有硼、碱金属和碱土金属的粉体、水泥系固化材料、改善水泥流动性的混合剂和水，进行混练使其固化。
7.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是包括将碱金属元素化合物和碱土金属元素化合物添加到含硼废液中的工序，和将该含硼废液进行干燥，形成粉体的工序，从添加碱金属元素化合物或碱土金属元素化合物任何一种时开始，到形成干燥粉体时为止，这期间，将含硼废液的温度保持在含硼和碱金属化合物和含硼和碱土金属化合物的析出温度以上，通过对含硼废液的处理，生成含有硼、碱金属和碱土金属的粉体。
8.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是在废弃物的贮存容器中，将水泥系固化材料、改善水泥流动性的混合剂和水进行混练，制成水泥浆，再将上述含硼、碱金属和碱土金属的粉体添加到该水泥浆中，使水泥固化。
9.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是预先将混合剂和水泥系固化材料进行混合，之后再进行混练。
10.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是将含有硼、碱金属和碱土金属的粉体，装入计量容器中测定重量后，再送入废弃物固化容器中。
11.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是通过将含有硼、碱金属和碱土金属的粉体，装入废弃物贮存容器中测定重量，进行计量。
12.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是通过设置在放射性废弃物处理设备中的水泥系固化材料贮存筒，将固化用量的水泥固化材料，预先供入到上述废弃物贮存容器中。
13.根据权利要求6记载的含硼废弃物处理方法，特征是上述废弃物贮存容器中的水泥固化材料，在该放射性废弃物处理设备以外的设施中进行计量后，再搬送到该放射性废弃物处理设施中。
14.一种含硼废液的处理装置，特征是包括如下装置，即含硼废液的存贮装置、将碱金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将碱土金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将含硼废液形成干燥粉体的装置和调节含硼废液温度的装置。
15.根据权利要求14记载的含硼废液处理装置，特征是包括如下装置，即贮存由放射性物质处理设施产生硼酸废液的废液筒、与该废液筒连接的碱金属元素化合物贮存筒和碱土金属元素化合物贮存筒、控制加热硼酸废液温度的温度控制器、与上述废液贮存筒连接的废液管道，与该废液管道连接的干燥机，和在连接干燥机和废液贮存筒的上述废液管道中设置的流量计、加热器和供液泵。
16.根据权利要求15记载的含硼废液处理装置，特征是上述废液管道与干燥机连接时，相对于水平面以水平或向下倾斜式连接。
17.根据权利要求15记载的含硼废液处理装置，特征是上述废液管道在进入到干燥机时，形成相同的口径，或者向干燥机方向形成大的口径。
18.根据权利要求15记载的含硼废液处理装置，特征是在上述废液管道中设置振动机。
19.根据权利要求15记载的含硼废液处理装置，特征是上述流量计对从废液筒流出的废液，以非接触形成测定流量。
20.一种含硼废弃物的处理装置，特征是包括如下装置，即将含有硼、碱金属和碱土金属的粉体供入混练用容器中的装置，将水泥系固化材料供入混练用容器中的装置、将改善水泥流动性的混合剂供入混练用容器中的装置、将水供入混练用容器中的装置和在混练用容器中混练含硼粉体、水泥固化材料和混合剂及水的装置。
21.根据权利要求20记载的含硼废弃物处理装置，特征是包括如下装置，即贮存含有硼、碱金属和碱土金属的粉体的贮槽、接收来自存贮含硼粉体贮槽的含硼粉体的废弃物贮存容器、添加混合剂的贮槽和混练废弃物贮存容器中物质的混练叶片。
22.根据权利要求20记载的含硼废弃物处理装置，特征是还包括如下装置、即含硼废液的贮存装置、将碱金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将碱土金属元素化合物供入含硼废液中的装置、将含硼废液制成干燥粉体的装置和调节含硼废液温度的装置。
23.根据权利要求20记载的含硼废弃物处理装置，特征是还包括如下装置，即贮存来自放射性物质处理设施产生硼酸废液的废液筒、与该废液筒连接的碱金属元素化合物贮存筒、与废液筒连接的碱土金属元素化合物贮存筒、控制加热硼酸废液温度的温度控制器、与废液筒连接的废液管道、与该废液管道连接的竖式薄膜干燥机、设在连接干燥机和废液筒的废液管道中的流量计、加热器和供液泵、存贮由干燥机产生的干燥粉体贮槽、接收来自上述贮槽干燥粉体的放射性废弃物贮存容器、添加混合剂的贮槽和混练废弃物贮存容器中物质的混练叶片。
CN00100596A 1999-01-29 2000-01-28 含硼废液的处理方法和处理装置 Expired - Fee Related CN1122284C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPP11021134 1999-01-29
JP2113499 1999-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1262513A true CN1262513A (zh) 2000-08-09
CN1122284C CN1122284C (zh) 2003-09-24

Family

ID=12046435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00100596A Expired - Fee Related CN1122284C (zh) 1999-01-29 2000-01-28 含硼废液的处理方法和处理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6448461B1 (zh)
KR (1) KR100352869B1 (zh)
CN (1) CN1122284C (zh)
TW (1) TW452803B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101935200A (zh) * 2010-08-31 2011-01-05 清华大学 一种固化含硼酸盐的放射性废物的固化剂及其方法
CN101542225B (zh) * 2005-06-06 2011-04-20 好泰克国际有限公司 基于露点温度测量使高放废物脱水的方法和装置
CN102290112A (zh) * 2011-07-04 2011-12-21 中国核电工程有限公司 用于核废料固化工艺的顶升装置
CN101456715B (zh) * 2008-12-25 2012-07-18 清华大学 一种含硼放射性废树脂水泥固化的方法
WO2013075322A1 (zh) * 2011-11-25 2013-05-30 中国广东核电集团有限公司 用于核电站高含硼放射性废树脂的水泥固化配方及固化方法
CN105741899A (zh) * 2016-02-25 2016-07-06 中国核动力研究设计院 一种放射性含硼废液的固化处理添加剂、固化配方及工艺
CN105989903A (zh) * 2015-03-16 2016-10-05 株式会社东芝 用于处理放射性液体废物的方法
WO2023039825A1 (zh) * 2021-09-17 2023-03-23 钰永科技有限公司 硼酸盐废液的处理方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20012269A1 (it) * 2001-10-29 2003-04-29 Larderello Spa Procedimento di produzione di un sale di boro e suo utilizzo in campoagronomico
BG65037B1 (bg) * 2001-11-09 2006-12-29 ВЛАДИМИРОВ Владимир Метод и инсталация за преработване на радиоактивни отпадъци
EP1837882A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-26 Enco S.r.l. Methods and compositions for disposal of radioactive liquid wastes
US20080161629A1 (en) * 2007-01-03 2008-07-03 Oleg Naljotov Radioactive waste processing
CN102097147B (zh) * 2010-11-02 2013-04-03 清华大学 一种放射性有机废液水泥固化的方法
CN102208225B (zh) * 2011-05-19 2013-01-30 清华大学 一种硅酸盐水泥固化放射性含硼蒸残液的方法
TWI741802B (zh) * 2020-09-21 2021-10-01 黃慶村 硼酸鹽廢液的處理方法
EP4141891A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-01 EPSE Oy A method for reducing radioactivity from an aqueous dispersion

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4504317A (en) * 1983-03-07 1985-03-12 Westinghouse Electric Corp. Encapsulation of boric acid slurries
US5732363A (en) * 1994-10-27 1998-03-24 Jgc Corporation Solidifying material for radioactive wastes, process for solidifying radioactive wastes and solidified product

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101542225B (zh) * 2005-06-06 2011-04-20 好泰克国际有限公司 基于露点温度测量使高放废物脱水的方法和装置
CN101456715B (zh) * 2008-12-25 2012-07-18 清华大学 一种含硼放射性废树脂水泥固化的方法
CN101935200A (zh) * 2010-08-31 2011-01-05 清华大学 一种固化含硼酸盐的放射性废物的固化剂及其方法
CN102290112A (zh) * 2011-07-04 2011-12-21 中国核电工程有限公司 用于核废料固化工艺的顶升装置
CN102290112B (zh) * 2011-07-04 2013-12-25 中国核电工程有限公司 用于核废料固化工艺的顶升装置
WO2013075322A1 (zh) * 2011-11-25 2013-05-30 中国广东核电集团有限公司 用于核电站高含硼放射性废树脂的水泥固化配方及固化方法
US9443628B2 (en) 2011-11-25 2016-09-13 China General Nuclear Power Corporation Cement curing formulation and method for high-level radioactive boron waste resins from nuclear reactor
CN105989903A (zh) * 2015-03-16 2016-10-05 株式会社东芝 用于处理放射性液体废物的方法
CN105741899A (zh) * 2016-02-25 2016-07-06 中国核动力研究设计院 一种放射性含硼废液的固化处理添加剂、固化配方及工艺
WO2023039825A1 (zh) * 2021-09-17 2023-03-23 钰永科技有限公司 硼酸盐废液的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6448461B1 (en) 2002-09-10
KR20000053644A (ko) 2000-08-25
CN1122284C (zh) 2003-09-24
TW452803B (en) 2001-09-01
KR100352869B1 (ko) 2002-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1122284C (zh) 含硼废液的处理方法和处理装置
CN1222628C (zh) 铁水用脱硫剂的制造方法及其装置
CN1285530C (zh) 水泥混合材料、水泥组合物以及由其构成的水泥混凝土
CN1246075C (zh) 制备和供给阻聚剂的装置和方法
CN87101969A (zh) 催化裂化装置的废水处理方法
CN1774514A (zh) 直接用宽粒度范围的煤生产煤压块的方法、使用其制造铁水的方法和设备
CN1033268C (zh) 聚合硅酸-硫酸铝及其生产工艺
CN1415567A (zh) 凝石二元化湿水泥及其生产包装存放运输使用及应用方法
CN101068757A (zh) 一种用于水硬组合物的涂覆基材的制备方法、用于水硬组合物的涂覆基材、用于水硬组合物的添加剂和水硬组合物的制备方法
CN1424275A (zh) 似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺
CN1525947A (zh) 水固化性组合物
CN1097069C (zh) 含有填料的聚四氟乙烯粒状粉末及其制造方法
CN1745046A (zh) 用于包含波特兰水泥的组合物的液体促凝剂
CN101044103A (zh) 杂质惰性化方法
CN105989903A (zh) 用于处理放射性液体废物的方法
CN1189819A (zh) 制备2－羟基－4－甲基硫代丁酸或其盐的连续水解法
CN103247360A (zh) 放射性废弃物的处理方法以及处理装置
CN1678726A (zh) 洗涤剂颗粒
CN1100005C (zh) 导向剂法快速合成zsm－5分子筛的方法
CN1344677A (zh) 附聚和交换锂的x和lsx沸石的制备方法
CN1029153C (zh) 耐磨耐腐蚀复合钢管及其制造方法
CN1282666C (zh) 聚乙烯醇缩醛树脂及其制造方法
CN1438925A (zh) 制品中夹杂物和α相成像的方法
CN1922110A (zh) 原料液,制备原料液的方法,制备硝酸双氧铀溶液的方法以及制备聚乙烯醇溶液的方法
CN1017985B (zh) 稀土氟化物的制取方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1071883

Country of ref document: HK

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030924

Termination date: 20190128

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee