DE3238961C2

DE3238961C2 - Process for reducing the volume of aqueous, nitrate-containing radioactive waste solutions

Info

Publication number: DE3238961C2
Application number: DE19823238961
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Chem. Dr. 6460 Gelnhausen Halwachs; Joachim 6369 Nidderau Heiduk; Martin Dipl.-Chem. 6457 Maintal Kadner
Original assignee: Nukem GmbH
Current assignee: Nukem GmbH
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1984-10-11
Also published as: JPS5975197A; FR2535103A1; GB2130428A; DE3238961A1; GB2130428B; GB8323444D0

Abstract

Zur Volumenreduktion und Verfestigung wäßriger, nitrathaltiger radioaktiver Abfallösungen im LAW- und MAW-Bereich wird ein Verfahren benötigt, bei dem größere Mengen Abfall als bisher in die Matrix eingebunden werden können bei guter Verträglichkeit und möglichst niedrigem Nitratgehalt. Dazu wird die Abfallösung mit Phosphorsäure eingedampft, wobei pro 2 bis 2,5 Mol Nitrat ein Mol Phosphorsäure zugesetzt und der Rückstand unter Bildung von Na2HPO4 auf Temperaturen zwischen 250 und 450°C erhitzt wird.To reduce the volume and solidify aqueous, nitrate-containing radioactive waste solutions in the LAW and MAW area, a process is required in which larger amounts of waste than before can be incorporated into the matrix with good compatibility and the lowest possible nitrate content. For this purpose, the waste solution is evaporated with phosphoric acid, one mole of phosphoric acid is added for every 2 to 2.5 moles of nitrate and the residue is heated to temperatures between 250 and 450 ° C. with the formation of Na2HPO4.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Volumenreduktion wäßriger, nitrathaltiger radioaktiver Abfallösungen durch Eindampfen in Gegenwart von Phosphorsäure. The invention relates to a method for reducing the volume of aqueous, nitrate-containing radioactive waste solutions by evaporation in the presence of phosphoric acid.

In der Kerntechnik fallen radioaktive Flüssigabfälle mit hoher (HAW). mittlerer (MAW) und niedriger (LAW) spezifischer Aktivität an. Ein großer Teil dieser Abfälle sind salpetersäure wäßrige Lösungen, die bei der Wiederaufarbeitung verbrauchter Kernbrennstoffe in den Entsorgungszentren entstehen.In nuclear technology there is radioactive liquid waste with high (HAW). medium (MAW) and lower (LAW) specific activity. A large part of this waste is nitric acid aqueous solutions, which at the reprocessing of spent nuclear fuel in the disposal centers.

Zur sicheren Endlagerung müssen diese Flüssigabfälle im Volumen reduziert und in ein möglichst auslaugresistentes Endlagerprodukt umgewandelt werden. Dazu ist es erforderlich, die Salpetersäure zu neutralisieren, was meist mit Soda oder Natronlauge geschieht.Dadurch wird jedoch ein hoher Natriumnitratgehalt in den radioaktiven Abfallösungen erzeugt, der sich auf die Eigenschaften der Endlagerprodukte negativ auswirkt bzw. die Verfahren zur Behandlung dieser Abfälle erschwert. This liquid waste must be used for safe final storage reduced in volume and converted into a final storage product that is as leach-resistant as possible. In addition it is necessary to neutralize the nitric acid, which usually happens with soda or caustic soda, but this creates a high sodium nitrate content in the radioactive waste solutions are generated, which affects the properties the final storage products have a negative impact or make the procedures for treating this waste more difficult.

Bei dem Verfahren zur Fixierung von MAW- bzw. LAW-Flüssigabfällen mit bekannten Bindemittel wird das gelöste Natriumnitrat in die Matrix meist mit eingeschlossen. Durch den hohen Salzgehalt können unter gewissen Störfallbedingungen signifikante Unverträglichkeiten mit der Matrix auftreten, z. B. bei Zement als Bindemittel und Wasscreinbruch ins Endlager oder bei organischen Bindemitteln und Brand als Störfall.In the process of fixing MAW or LAW liquid waste with known binders the dissolved sodium nitrate is usually included in the matrix. Due to the high salt content, under In certain accident conditions, significant incompatibilities with the matrix occur, e.g. B. in cement as Binder and water infiltration into the repository or at organic binders and fire as a major accident.

So besteht z. B. beim Störfall Wassereinbruch in einen Salzstock als Endlager die Gefahr der Zementkorrosion durch Einwirkung konzentrierter Salzlauge, wodurch sich die diffusionsbestimmten Auslaugraten unstetig ändern können. Dieser Effekt tritt um so stärker in Erscheinung, je höher der Salzgehalt in der Matrix ist. Man begrenzt deshalb normalerweise den Salzgehalt nach oben auf etwa 10% unter Verzicht auf weitere Volumenreduzierung. Wegen des hohen Nitratgehaites im LAW/MAW-Flüssigabfall kommt Bitumen als Bindemittel nicht in Betracht, da im Störfall Brand die Verbrennung des Bitumens durch Nitrat wesentlich gefördert wird. Eine Volumenreduzierung wäre auch hier ausgeschlossen, weil mit der Abfallkonzentrierung die Gefahren im Störfall Brand noch vergrößert würden. Das gleiche gut für andere organische Bindemittel auf Kunstharzbasis.So there is z. B. In the event of a water ingress into a salt dome as a repository, there is a risk of cement corrosion by the action of concentrated brine, whereby the diffusion-determined leaching rates change discontinuously can. This effect becomes more pronounced the higher the salt content in the matrix. Man therefore normally limits the salt content upwards to around 10% without further volume reduction. Because of the high nitrate content in LAW / MAW liquid waste, bitumen is used as a binding agent not to be considered because in the event of a fire, the combustion of the bitumen is significantly promoted by nitrate will. A volume reduction would also be ruled out here, because with the waste concentration the The dangers in the event of a fire would be increased. The same works well for other organic binders Synthetic resin base.

Aus der DE-OS 22 40 929 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem zum Konzentrieren und Denitricrcn salpetersäurehaltiger radioaktiver Abfallösungen diese in Gegenwart von Phosphorsäure eingedampft werde und zwar in reduzierender Atmosphäre. Dabei wird die Abfallösung in einem Überschuß von Phosphorsäure so lange auf 120 bis 180" C erhitzt, bis das Gemisch einen f-cststoffgchalt von 50 bis 60% hat. Durch Zugabe von Soda wird anschließend eine Metaphosphaizusammensetzung eingestellt. Dieses Gemisch ist zwar verglasbar, aber nur unzulänglich in Zement und anderen bekannten Bindemitteln einbettbar, da Natriummetaphosphat auch in trockenem Zustand mit diesen Bindemitteln nicht gut verträglich ist.From DE-OS 22 40 929 a method of the opening named type known, in which for concentrating and denitrifying nitric acid-containing radioactive Waste solutions are evaporated in the presence of phosphoric acid in a reducing atmosphere. The waste solution is heated to 120 to 180 "C in an excess of phosphoric acid, until the mixture has a plastic content of 50 to 60% Has. A metaphosphaic composition is then set by adding soda. This mixture can be vitrified, but only inadequately embedded in cement and other known binders, because sodium metaphosphate is not well compatible with these binders even in the dry state.

Durch Zusatz von Phosphorsäure zu einer LAW/ MAW-Abfaliösung. die 300 g NaNOj/l gelöst enthält, und Eindampfen der Lösung bis zur Trockne wird SaI-petersäure abgetrieben und ein Rückstand erzeugt, der im wesentlichen aus wasserlöslichem Natriumphosphat besieht, in dem Radionuklide und andere Verunreinigungen enthalten sind.By adding phosphoric acid to a LAW / MAW waste solution. which contains 300 g NaNOj / l dissolved, and evaporating the solution to dryness, salic acid is driven off and a residue is produced which Consists essentially of water-soluble sodium phosphate, in which radionuclides and other impurities are included.

Die größte Gewichtsverminderung erreicht man hierbei durch Umwandlung von 3 MoI NaNOj in 1 Mol NajPOj. nämlich um 35.7%. Dies entspricht einer Volumenreduktion von 403%. wenn man die plchtezunahme von 2.25 g/cm^J für NaNOj auf 2,54 g/cm^J für NHjPO₄ berücksichtigt Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Trinatriumphosphat (NajPO₄) mit Zement nicht gut verträglich ist. Bei Portlandzement der Quaiuäi PZ F-KS wurde schon bei 10 Gew.-% NajPO₄ im Endprodukt eine stark verzögerte Aushärtung innerhalb der ersten zwei Monate beobachtet, während bei Hochofenzement der Qualität HOZ 35 L-HS die gewünschte Festigkeit überhaupt nicht erreicht wurde.The greatest weight reduction is achieved by converting 3 mol NaNOj into 1 mol NajPOj. namely by 35.7%. This corresponds to a volume reduction of 403%. if one takes into account the increase in density from 2.25 g / cm ^J for NaNOj to 2.54 g / cm ^J for NHjPO ₄ , it has been shown, however, that trisodium phosphate (NajPO ₄ ) is not very compatible with cement. In the case of Portland cement from Quaiuäi PZ F-KS, even with 10% by weight of NajPO ₄ in the end product, a strongly delayed hardening was observed within the first two months, while the desired strength was not achieved at all with blast furnace cement of the quality HOZ 35 L-HS.

Durch Einbinden von krisiallwasserhaltigem Dinatriumhydrogenphosphat der FormelBy integrating water containing water Disodium hydrogen phosphate of the formula

Na₂HPO₄ χ 2 H₁O im Zement konnte ebenfalls keineNa ₂ HPO ₄ χ 2 H ₁ O in the cement could also not

jo entscheidende Verbesserung der Qualität des Zementproduktes gegenüber NaNOj erreicht werden. Ähnlich wie beim Zementieren von NaNOj-SaIz mit Hochofenzement HOZ 35 L-HS (Wasser/Zementverhältnis W/ Z = 0,35) läuft der Abbindevorgang mitjo decisive improvement in the quality of the cement product can be achieved compared to NaNOj. Similar to cementing NaNOj-SaIz with blast furnace cement HOZ 35 L-HS (water / cement ratio W / Z = 0.35) is part of the setting process

J5 Na₂HPO₄ χ 2 H₂O (W/Z = 0.40) sehr langsam ab. In beiden Fällen tritt keine merkliche Temperaturerhöhung auf. Weiterhin hat sich gezeigt, daß über die 10 Gew.-% NaNOrSaIz im Endprodukt hinaus bis zu etwa 16Gew.-% NaNOj zwar eine Verfestigung des Zementproduktes erfolgt, das überstehende Wasser aber nur sehr langsam aufgenommen wird. Von etwa 20 Gew.-% NaNOj-SaIz im Endprodukt an aufwärts härtet der Zement nicht mehr richtig aus. und die Qualität verschlechtert sich in zunehmendem Maße.J5 Na ₂ HPO ₄ χ 2 H ₂ O (W / Z = 0.40) decreases very slowly. In both cases there is no noticeable increase in temperature. Furthermore, it has been shown that beyond the 10% by weight of NaNO salt in the end product up to about 16% by weight of NaNO, the cement product solidifies, but the excess water is only absorbed very slowly. From about 20% by weight of NaNO2 salt in the end product upwards, the cement no longer hardens properly. and the quality deteriorates progressively.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Volumenreduzierung wäßriger, nitrathaltiger radioaktiver Abfallösungen durch Eindampfen in Gegenwart von Phosphorsäure zu finden, bei dem größere Mengen Abfall in Zement, Bk::men oder organischen Bindemitteln auf Kunstharzbasis eingebunden werden können, bei guter Verträglichkeit mit dem Bindemittel und möglichst niedrigen Nitratgehalt.The object of the present invention was therefore to provide a method for reducing the volume of aqueous, nitrate-containing to find radioactive waste solutions by evaporation in the presence of phosphoric acid, in which large amounts of waste in cement, cement or organic Resin-based binders can be incorporated if they are compatible with the binder and the lowest possible nitrate content.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abfallösung beim Eindampfen pro 2 bis 2,5 Mol Nitrat ein Mol Phosphorsäure zugesetzt wird und der Rückstand auf Temperaturen zwischen 250 und 450⁰C erhitzt wird. Dabei bildet sich wasserfreies Dinatriumhydrogenphosphat (Na₂HPO₄).This object has been achieved in that the waste solution by evaporation for 2 to 2.5 moles of nitrate is one mole of phosphoric acid was added and the residue is heated to temperatures between 250 and 450 ⁰ C. During this process, anhydrous disodium hydrogen phosphate (Na ₂ HPO ₄ ) is formed.

Es wurde überraschend gefunden, daß man ein beson-It was surprisingly found that one

bo ders festes, rißfreies Zementprodukt erhält, wenn man den Natriumphosphat-Rückstand in wasserfreies Dinatriumhydrogenphosphat (Na₂HPOj) umwandelt. Zwar ist dann die Gewichtsverminderung nicht so groß wie bei Na₁PO₄, sie ist aber mit 16,5% immer noch bedeute tend. Dabei kommt besonders die gute Verträglichkeit des wasserfreien Na₂HPO₄ mit dem Bindemittel Zement zum Tragen, die eine Erhöhung des Salzgehaltes im Findprodukt bis zu 35,7 Gew.-% ermöglicht. Dies bedeu-bo ders solid, crack-free cement product is obtained when the sodium phosphate residue is converted into anhydrous disodium hydrogen phosphate (Na ₂ HPOj). Although the weight reduction is not as great as with Na ₁ PO ₄ , it is still significant at 16.5%. The good compatibility of the anhydrous Na ₂ HPO ₄ with the cement as a binding agent is particularly important, as it enables the salt content in the product to be increased by up to 35.7% by weight. This means-

tet. daß umgerechnet 4Z8 Gew.-% NaNOj in Form von Na₂HPOi in das Zementprodukt inkorporiert werden können. Dieser Wert ergibt sich unter Berücksichtigung des Faktors 0,835, der bei der Umwandlung von 2 Mol NaNOj in Na2HPO4 in Ansatz zu bringen ist.tet. that converted 4Z8 wt .-% NaNOj in the form of Na ₂ HPOi can be incorporated into the cement product. This value is obtained taking into account the factor 0.835, which has to be used when converting 2 mol NaNOj into Na2HPO4.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit der Natriumgehalt im Zementprodukt auf mehr als das 4fache gesteigert werden, wenn man das in der Abfalllösung enthaltenden NaNOj in wasserfreies Na₂HPOi umwandelt Diese Maßnahme führt somit zu einer VoIumenreduktion der endzulagernden Abfallmenge auf ein Viertel, und dementsprechend vermindern sich auch die Kosten für die Endlagerung des radioaktiven Abfalls.According to the method according to the invention, the sodium content in the cement product can thus be increased more than 4 times if the NaNOj contained in the waste solution is converted into anhydrous Na ₂ HPOi also the costs for the final disposal of the radioactive waste.

Die Entfernung des Restnitrats aus dem Phosphatrückstand, der nach dem Abtreiben der Salpetersäure aus den wäßrigen, nitrathaltigen radioaktiven Abfalllösungen mit Phosphorsäure zurückbleibt, kann in bekannter Weise durch Zusatz von Reduktionsmitteln erfolgen. Bei einer Phosphorsäuremenge im Molverhältnis zu dem im wiGfigen radioaktiven Abfall gelösten NaNOj von 1 -.23 wird der erzeugte Feststoff jedoch beim Erhitzen auf Temperaturen zwischen 250 und 450⁰C auch ohne Zusatz von Reduktionsmitteln vollständig denitriert.The removal of the residual nitrate from the phosphate residue, which remains after the nitric acid has been driven off from the aqueous, nitrate-containing radioactive waste solutions with phosphoric acid, can be carried out in a known manner by adding reducing agents. In an amount of phosphoric acid in a molar ratio to the radioactive waste in wiGfigen dissolved NanoJ of 1 -.23 the solid produced is, however, also be completely denitrified by heating at temperatures between 250 and 450 ⁰ C without addition of reducing agents.

Vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Um-Wandlung des NaNOj in Na₂HPOi auch bei der Einbettung der eingedampften Abfallösungen in einer organische Matrix, wie Bitumen oder Kunstharz, aus. Da diese Stoffe alle brennbar sind, kann NaNOj, das als starkes Oxidationsmittel die Verbrennung fördert, darin aus Sicherheitsgründen niuit eingebunden werden. Dagegen vermag Dinatriumhydrogenpfcosphat aufgrund seiner feuerhemmenden Eigenschaft die Brennbarkeit von organischen Bindemitteln wesentlich iierab-etzen.The inventive conversion of NaNOj into Na ₂ HPOi also has an advantageous effect when the evaporated waste solutions are embedded in an organic matrix such as bitumen or synthetic resin. Since these substances are all flammable, NaNOj, which promotes combustion as a strong oxidizing agent, cannot be incorporated into them for safety reasons. On the other hand, disodium hydrogen phosphate can significantly reduce the flammability of organic binders due to its fire-retardant properties.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert:Exemplary embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below:

example 1

80 g kristallines Na₂HPOi x 2 H₂O wurden mit 120 g Hochofenzement vom Typ HOZ 35 L-HS vermischt und mit 54 g Wasser zu einem Brei angerührt, der sich gut verarbeiten ließ.80 g of crystalline Na ₂ HPOi x 2 H ₂ O were mixed with 120 g of blast furnace cement of the HOZ 35 L-HS type and mixed with 54 g of water to form a paste that was easy to process.

Der Na₂HPOi-Salzgehalt betrug 25.1 Gew.-%, bezogen auf das Endprodukt, bei einem Wasser/Zementwert (W/Z) von 0,45. Unter Berücksichtigung des Umrechnungsfaktors von 0,835, der bei der Umwandlung von 2 Mol NaNOi in Na₂HPOi in Ansatz zu bringen ist, entspricht dieser Salzgehalt 30,1 Gew.-% NaNOj. Nach 7 Tagen war die Masse verfestigt, jedoch zeigte sich deutlieh Wasserüberstand. Auch nach 2 Monaten war die Oberfläche stellenweise noch naß.The Na ₂ HPOi salt content was 25.1% by weight, based on the end product, with a water / cement value (W / C) of 0.45. Taking into account the conversion factor of 0.835, which has to be used when converting 2 mol of NaNOi into Na ₂ HPOi, this salt content corresponds to 30.1% by weight of NaNOi. After 7 days, the mass had solidified, but there was clearly a water supernatant. Even after 2 months, the surface was still wet in places.

Eine Mischung aus 60 g kristallinem NaNOj und 140 g HOZ 35 L-HS wurde mit 49 g Wasser zu einem Brei vermischt, der nach 7 Tagen noch weich war und Wasserüberstand zeigte. Der NaNOj-Gehalt betrug 24,1 Gew.-%, bezogen auf das Endprodukt, bei einem W/Z-Wert von 035. Nach 2 Monaten war das Produkt ausgehärtet, jedoch zeigten sich Ablagerungen von Salzkristallen auf der Oberfläche,A mixture of 60 g of crystalline NaNOj and 140 g of HOZ 35 L-HS became a paste with 49 g of water mixed, which was still soft after 7 days and showed excess water. The NaNOj content was 24.1 % By weight, based on the end product, with a W / C value of 035. After 2 months the product was cured, however, there were deposits of salt crystals on the surface,

80 g wasserfreies Na₂HPOi in Pulverform wurden mit 120 g HOZ 35 L-HS vermischt und mit 78 g Wasser zu einem Brei angerührt, der sich gut verarbeiten ließ. Dabei wurde eine starke Wärmeentwicklung festgestellt, wodurch die Temperatur bis auf 6O⁰C anstieg. Der b5 Na₂HPO<-Gehalt im Endprodukt betrug 28,8 Gew.-%, entsprechend einem NaNOj-Wert von 34.5%. bei einem W/Z-Wert von 0.65. Nach 24 Stunden setzte Verfestigung ein unter Bildung eines trockenen Produktes. Bereits nach 7 Tagen war das Produkt ausgehärtet, trokken und kratzfest Eine Veränderung innerhalb der nächsten 2 Monate war nicht zu beobachten. Darüber hinaus war es möglich, noch größere Mengen wasserfreies Na₂HPO₄ in Zement einzubinden:80 g of anhydrous Na ₂ HPOi in powder form were mixed with 120 g of HOZ 35 L-HS and mixed with 78 g of water to form a paste that was easy to process. In this case, a strong exotherm was observed, whereby the increase in temperature to 6O ⁰ C. The b5 Na ₂ HPO <content in the end product was 28.8% by weight, corresponding to an NaNOj value of 34.5%. with a W / C value of 0.65. After 24 hours, solidification began to form a dry product. After just 7 days, the product was cured, dry and scratch-resistant. No change was observed within the next 2 months. In addition, it was possible to incorporate even larger amounts of anhydrous Na ₂ HPO ₄ in cement:

100 g wasserfreies Na₂HPO₄ wurden mit 100 g HOZ 35 L-HS vermischt und mit 80 g Wasser zu einem gut rührbaren Brei verarbeitet.100 g of anhydrous Na ₂ HPO ₄ were mixed with 100 g of HOZ 35 L-HS and processed with 80 g of water to form an easily stirrable paste.

Bei einem W/Z-Wert von 0,80 betrug der Na₂HPOi-SaIzgehaIt im Endprodukt 35,7 Gew.-%, entsprechend einem NaNOj-Wert von 42,8 Gew.-%. Nach 24 Stunden setzte die Verfertigung ein. Nach 48 Stunden war das Produkt bereits trocken und kratzfest und nach 7 Tagen war es ausgehärtet Im folgenden Zeitraum von 2 Monaten konnte keine Veränderung festgestellt werden. Anschließend wurde der Formkörper einem Auslaugtest in Carnallitlauge bei 55° C über einen Zeitraum von 2 Monaten unterzogen. Es wurden danach keine Formänderungen festgestellt, lediglich einzelne feine Haarrisse an der Oberfläche wurden beobachtet. Die Festigkeit des Produktes veränderte sich durch die Laugeneinwirkung nicht. Die Carnallitlauge selbst blieb klar.With a W / C value of 0.80, the Na ₂ HPOi salt content in the end product was 35.7% by weight, corresponding to a NaNOi value of 42.8% by weight. Manufacturing started after 24 hours. After 48 hours the product was already dry and scratch-resistant and after 7 days it was cured. No change could be found in the following period of 2 months. The shaped body was then subjected to a leaching test in carnallite liquor at 55 ° C. over a period of 2 months. No changes in shape were found thereafter, only individual fine hairline cracks on the surface were observed. The strength of the product did not change as a result of the action of the lye. The carnallite liquor itself remained clear.

Example 2

Ausgangsstoff war ein Simulat des MAW/LAW-Flüssigabfalls eines Entsorgungszentrums mit folgender Zusammensetzung: The starting material was a simulation of the MAW / LAW liquid waste a waste disposal center with the following composition:

NaNOjNaNOj 300 g/l300 g / l AIAI 0,23 g/l0.23 g / l CaApprox UO g/lUO g / l CrCr 0.08 g/l0.08 g / l CuCu 0,15 g/l0.15 g / l FeFe 038 g/l038 g / l KK 0.08 g/l0.08 g / l MgMg 0.75 g/l0.75 g / l MnMn 0,08 g/l0.08 g / l MoMon 0,38 g/l0.38 g / l NiNi 0.08 g/l0.08 g / l ZnZn 0.15 g/l0.15 g / l ZrZr 0.08 g/l0.08 g / l CsCs 10 g/l10 g / l SrSr 10 g/l10 g / l Na₂HPO₄ Na ₂ HPO ₄ 5 g/l5 g / l TBPTBP 0.2 g/l0.2 g / l DBPDBP 0,2 g/l0.2 g / l KerosinKerosene 0.2 g/l0.2 g / l

Alle Kationen liegen als Nitrate vor, Mo als Na-Molybdat. All cations are present as nitrates, Mo as Na molybdate.

1 Liter dieses Abfall-Simulats wurde mit 203,5 g HjPO₄ (85 Gew.-%] zu einer hellgrünen klaren Lösung gemischt. Dies entsprach einem Molverhältnis Na-NO₃: HjPO₄ von 2 :1. In einem 2-Liter-Kolben wurde die Lösung durch Erwärmen mit einer Heizhaube bis zur Trockne eingedampft und der Rückstand anschließend 3 Stunden auf 300⁰C erhitzt, wobei verdünnte Salpetersäure abdestüüert und NO_x abgetrieben wurde. Die Entfernung des restlichen Nitrates erfolgte durch einstündiges Erhitzen auf 450⁰C. Durch Analyse einer Probemenge wurde die Bildung von Natriumorthophosphat (Fällung als Ag₃PO₄ in neutraler Lösung mit Ag-Ionen) sowie die Abwesenheit von Nitrat (Farbreaktion mit FeSOiZH₂SO₄ nachgewiesen.1 liter of this waste simulate was mixed with 203.5 g of HjPO ₄ (85% by weight) to form a light green clear solution. This corresponded to a molar ratio of Na-NO ₃ : HjPO ₄ of 2: 1. flask, the solution was evaporated by heating with a heating mantle to dryness and the residue is then heated for 3 hours at 300 ⁰ C with dilute nitric acid abdestüüert and NO _x was driven off. the removal of the remaining nitrate was carried out by heating at 450 ⁰ C. by Analysis of a sample quantity showed the formation of sodium orthophosphate (precipitation as Ag ₃ PO ₄ in neutral solution with Ag ions) and the absence of nitrate (color reaction with FeSOiZH ₂ SO ₄ .

100 g dieses gepulverten Rückstandes wurden mit100 g of this powdered residue were with

iOOg Hochofenzement vom Typ HOZ 35 L-HS vermischt und mit 68 g Wasser zu einem Brei angerührt, der sich gut verarbeiten ließ.100g blast furnace cement of type HOZ 35 L-HS mixed and mixed with 68 g water to a paste, which was easy to process.

Der Salzgehalt im Endprodukt betrug 37.3 Gew.-% bei einem W/Z-Wert von 0.68. Unter Berücksichtigung des Umrechnungsfaktors von 0.835. der bei Umwandlung von 2 Mol NaNOi in NaiHPO-i in Ansatz zu bringen ist, entspricht dieser Salzgehalt 44.7% NaNOj.The salt content in the end product was 37.3% by weight with a W / C value of 0.68. Considering the conversion factor of 0.835. to be brought into approach when converting 2 moles of NaNOi into NaiHPO-i this salinity corresponds to 44.7% NaNOj.

Die Verfestigung des Produktes begann nach 24 Stunden, 48 Stunden nach dem Anrühren war es bereits trok- to ken und kratztest.The solidification of the product began after 24 hours, 48 hours after stirring it was already dry ken and scratch test.

Nach 7 Tagen war es ausgehärtet und im folgenden Zeitraum von 2 Monaten konnten keine Veränderungen festgestellt werden.After 7 days it was hardened and there were no changes in the following period of 2 months to be established.

Analog konnte das Produkt auch in Bitumen und organische Bindemittel auf Kunstharzbasis eingearbeitet werden.In the same way, the product could also be incorporated into bitumen and organic binders based on synthetic resins will.

2525th

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Claims

Claim:

A method for reducing the volume of aqueous, nitrate-containing radioactive waste solutions by evaporation in the presence of phosphoric acid, characterized in that the waste solution in the evaporation per 2 to 25 MoI NITRAL an MoI phosphoric acid is added and the residue is heated to temperatures between 250 and 450 ⁰ C.