CS218471B1 - Jednostupňový způsob zeskelnění kapalných koncentrovaných radioaktivních odpadů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká jeidnostupňového způsobu zeskelnění kapalných koncentrovaných radioaktivních odpadů, zejména kyselých, a řeší zpracování kapalných radioaktivních odpadů, zejména z palivového cyklu jaderných elektráren. Podstatou vynálezu je způsob, který se vyznačuje tím, že směs kapalných koncentrovaných radioaktivních odpadů a sklotvorných přísad se postupně dávkuje do taviči nádoby při teplotě o 50 až 100 °C vyšší, než je teplota tavení výsledného skla.

Description

Vynález se týká jednostupňového způsobu zeskelnění kapalných koncentrovaných radioakítivních odpadů. Použití, způsobu podle vynálezu je vhodné zejména pro zesklenění odpadů, jež jsou kyselé, tj. obsahují volnou kyselinu dusičnou.

Jednostupňový proces zeskelnění radioaktivních odpadů se provádí tak, že radioaktivní odpad, který obsahuje zpravidla dusičnany kovoivých katjontů a volnou kyselinu dusičnou spolu se Sklotvornými přísadami, například kyselinu fosforečnou, se postupně zahřívá v taviči nádobě až na teplotu tavení. Při tom se v prvé fázi tepelného zkracování dávkuje do tavící nádoby i denitrační činidlo, například (kyselina mravenčí, formaldehyd apod., aby se usnadnil rozklad volné kyseliny dusičné i některých dusičnanů. Přesto však při postupném zahřívání dochází k bouřlivéáiu rozkladu se vznikem velkého množství nitrozních plynů a aerosolů. Rozklad některých přítomných solí probíhá až do teploty 800 až 9OQ °C a tavenina vzniklá při těchto teplotách se napěňuje a dočasně zvětšuje svůj objem někollkanásobn. Proto se nedaří doposud plnit taviči nádobu, jež má současně sloužit i jako skladovací kontainer, natolik, aby to bylo rentabilní pro skladování v úložišti.

Zmíněné nedostatky lze odstranit nebo podstatně snížit použitím způsobu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se teplota tavené směsi udržuje v tavné nádobě o 5(0 až 100 °C výše, než je teplota tavení výsledného skla, přičemž se průběžně do taivné nádoby dávkuje radioaktivní odpad a sklotvorná přísada rychlostmi ekvivalentními konstantnímu rozmezí teploty taveniny a to až do naplnění k 80 až 85 '% objemu tavné nádoby.

Tento způsob zeskelnění vylučuje bouřlivý rozklad větších obsahů kyseliny dusičné a dusičnanů a tím i tvorbu nadměrného množství nitrozních plynů a aerosolů, něhot malá množství směsi, dopadající na hladinu taveniny se rychle odpařují, vysuší a protavují. Tavenina se nenapěňuje a nezvětšuje svůj objem, takže lze taviči nádobu naplnit více než na 80% jejího objemu, což je již vhodné pro· konečná ukládání odpadů v uložištích.

Způsob zeskelnění podle vynálezu je blíže osvětlen v příkladech provedení, jež však všechny možnosti vynálezu nevyčerpúlvají á vynález lze uplatnit i za jiných podmínek. Přikladl

Kapalná směs, obsahující oxid fosforečný v hmotnostní koncentraci 60,09%, oxid zinečnatý v hmotnostní koncentraci 4,91 % a modelový roiztok radioaktivního odpadu s hmotnostní koncentrací kovových kysličníků 315 %, byla dávkována do křemenné taviči nádoby o průřezu 33 mm a výšce 250' mm rychlostí 4 cm³/min při teplotě 100 °G. Proces probíhal klidně, kapalina dopadající na hladinu se po· vysušení ihned protávovala. Celkem bylo nadávkováno 1250 cm³ směsi a taviči nádoba byla naplněna do výšky 205 milimetrů, což představuje 82 % jejího objemu.

P ř i k 1 a d 2

Kapalná směs, obsahující oxid fosforečný o hmotnostní koncentraci 41,32 %, oxid zinečnatý 23,68 % a takové množství roztoku modelového radioaktivního odpadu, že hmotnostní koncentrace kovových oxidů byla 36 %, byla dávkována do ocelové taviči nádoby o· průřezu 35 mm a o výšce 245 mm, rychlostí 2,6 cm³/min při teplotě 960 ¾ Kapalná směs, dopadající na hladinu taveniny se bezprostředně vysušila a ihned protavila. Bylo nadávkováno celkem 1290 cm³ směsi a taviči nádoba byla naplněna výsledným sklem do výšky 210 mm, což představuje 86 % jejího objetou.

Claims (1)

1. Jednostupňový způsob zeskelnění kapalných koncentrovaných radioaktivních odpadů, spočívající v tavení radioaktivního odpadu se sklotvornými přísadami, vyznačený tím, že se teplota tavené směsi udržuje v tavné nádobě o 50 až liOO°C výše, než je te'plota tavení výsledného skla, přičemž se průběžně do tavné nádoby dávkuje radioaktivní odpad a sklotvorná přísada, a to až do naplnění k 80 až 85 % objemu tavné nádoby.