EP1444702B1 - Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren - Google Patents

Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren Download PDF

Info

Publication number
EP1444702B1
EP1444702B1 EP02803027A EP02803027A EP1444702B1 EP 1444702 B1 EP1444702 B1 EP 1444702B1 EP 02803027 A EP02803027 A EP 02803027A EP 02803027 A EP02803027 A EP 02803027A EP 1444702 B1 EP1444702 B1 EP 1444702B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boron
sodium sulfate
boric acid
evaporator
cooling
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02803027A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1444702A1 (de
Inventor
Udo Krumpholz
Manfried Lasch
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of EP1444702A1 publication Critical patent/EP1444702A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1444702B1 publication Critical patent/EP1444702B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for recovery of boron, or 10 decontamination of boron from evaporator concentrates of nuclear power plants, is obtained in the form of decontaminated boric acid in particular pressurized water reactors.
  • a sodium sulfate decontamination process By coupling to a sodium sulfate decontamination process an extremely economical treatment of evaporator concentrates from pressurized water reactors is possible.
  • the water-soluble boric acid H 3 BO 3 which contains the neutron absorber 10 B.
  • the neutron 10 B is about 20% in addition to about 80% 11 B.
  • isotope-pure 10 B is therefore often the isotope ratio to 30% 10 B and 70% 11 B raised.
  • isotopically pure 10 B is used. The procurement costs for isotopically pure 10 B boric acid are quite high, so that the recovery and reuse of boric acid are of high economic interest.
  • Boronous wastewater passes through the wastewater collection system in the evaporator systems of nuclear water treatment.
  • inactive salts mostly boric acid
  • Their proportion corresponds to about 80 to 90% of the concentrate dry matter.
  • These boron compounds are not radioactive, but are conditioned according to common practice and supplied to the expensive disposal in a mixture with activity carriers (eg activated corrosion and fission products).
  • A. Minimization of final waste by prior separation active / inactive is usually not made.
  • the object of the invention was therefore to provide an economically and ecologically sensible process for the recovery of boric acid from evaporator concentrates of nuclear power plants, in particular pressurized water reactors.
  • the resulting evaporator concentrates are first freed from any insoluble solids present, e.g. by conventional separation, filtration, centrifugation or decantation. In this case also activated or contaminated corrosion products, e.g. Metal oxides such as iron and cobalt oxides, separated.
  • the evaporator concentrate usually contains from 20 to 25% by weight of dissolved solids, of which 80 to 90% by weight are sodium borates (including meta-, ortho-, oligo-, poly- and hydroxoborates) or boric acid.
  • the boron compounds may in this case be the natural isotope ratio (20% 10 B / 80% 11 B), or be 10 B-enriched. In a specific embodiment, isotopically pure 10 B can also be used.
  • the fume-free evaporator concentrate whose pH is usually in the neutral range (6.5 to 7.5) or has been adjusted to this range, is then adjusted with sulfuric acid to a pH in the range of 3.5 to 5.5, preferably 3.5 to 4.5 and in particular about pH 4, acidified. From about pH 5.5, pure boric acid begins to precipitate out as a white precipitate.
  • the concentrate is cooled to a temperature of 2 to 5 ° C, whereby the concentrate can be agitated (e.g., stirred) to favor formation of a fine crystalline precipitate.
  • the crystallized boric acid is then separated in a conventional manner, e.g. by filtration, centrifugation or decantation.
  • boric acid is obtained in very high purity and high yield (about 90%).
  • the decontamination factor is after this first crystallization at about 80. If the radioactivity are further reduced, the crystallized boric acid one or more times recrystallize by dissolving the boric acid in water and crystallized by re-cooling to 2 to 5 ° C. As a result, decontactors can be achieved by 140 after a single recrystallization.
  • the boric acid obtained can thus be recirculated back into the reactor and used as a neutron absorber or, if appropriate by additional recrystallization, it can be decontaminated below the tolerance limits and disposed of as inactive or weakly active waste for disposal , Reuse in the primary cooling circuit is of utmost economic importance, especially if pure 10 B is used to regulate the performance of the reactor.
  • the remaining after the separation of the boric acid sodium sulfate solution is neutralized and can then be evaporated to obtain the sodium sulfate, which is fed to the final or intermediate storage.
  • the sodium sulfate solution is concentrated, for example from originally 3 to 5% by weight to 15 to 30% by weight, preferably 20 to 25% by weight, and then the Sodium sulfate crystallized out.
  • the concentrated sodium sulfate solution is cooled to a temperature of -5.degree. C. to 0.degree. C., preferably -2.degree. C. to 0.degree. C., and the crystallized Glauber's salt is separated off in a customary manner, for example by filtration, centrifuging or decanting.
  • sodium sulfate is recovered in decontaminated form, which can then be fed to conventional disposal.
  • a crystallisation apparatus which comprises a container for receiving the concentrated sodium sulphate solution and an immersion cooler, which has one or more inlets and outlets for a cooling or heating medium and is connected to a cooling or heating unit which supplies the Provides cooling or heating medium.
  • the immersion cooler is driven by a lifting device, e.g. a pulley, submerged from above in the sodium sulfate solution introduced into the container, after the cooler by introducing a cooling medium from the cooling or heating unit, e.g. Ethylene glycol / water or saline, cooled to about 0 ° C.
  • the sodium sulfate solution is not agitated or stirred during the cooling crystallization.
  • the sodium sulfate crystallizes as Glauber's salt (Na 2 SO 4 .10H 2 O) from the supersaturated solution and forms uniform crystal layers on the cooling surface of the immersion cooler, which still contain up to about 10% of mother liquor, depending on the crystal habit can.
  • Glauber's salt Na 2 SO 4 .10H 2 O
  • the formation of excessively thick crystal layers should be avoided.
  • the crystallization is terminated after a period of about 8 hours or a maximum crystal layer thickness of about 5 cm.
  • the immersion cooler with the deposited crystal layer is then lifted from the sodium sulfate solution and left for about 30 minutes over the container to drain the adhering mother liquor.
  • decontamination factors of about 10 to 20 are achieved in this cooling crystallization; i.e. the specific activity of the Glauber's salt crystals is lower by a factor of 10 to 20 than that of the mother liquor.
  • a subsequent recrystallization can be carried out, for example in the form of a cooling crystallization or other suitable type of crystallization.
  • a cooling crystallization is used.
  • the immersion cooler with the deposited Glauber's salt crystals is brought through a bath of deionized (eg distilled) water and heated by introducing a heating medium (eg warm water) to about 33-40 ° C (eg 35 ° C).
  • the Glauber's salt crystals melt in their own crystal water, slide into the water and dissolve in it.
  • the amount of water is preferably chosen so that the sodium sulfate concentration is near the saturation range, i. at about 20 to 30 wt .-%.
  • the cooling crystallization step is repeated in the manner described above, i.
  • the immersion cooler is brought by introducing a cooling medium to about 0 ° C and dipped in the resulting sodium sulfate solution. Again, after about 8 hours, a solid crystal layer of only purified Glauber's salt.
  • Recovery of the Glauber's salt deposited on the immersion cooler can take place by reheating the immersion cooler at> 33 ° C, whereby the salt melts in its own water of crystallization and falls into a collecting vessel.
  • the described recrystallization by cooling or evaporating crystals can be repeated one or more times. In practice, it has been shown that normally two recrystallizations are sufficient to achieve a sufficiently high decontamination factor of 1000 to 4000. In general, the recrystallization is repeated until the desired residual activity is reached.
  • the white, inactive sodium sulfate thus obtained can be recycled in a conventional manner and need not be disposed of as a radioactive operational waste in a costly manner.
  • the two-stage evaporator concentrate treatment according to the present invention comprising (1) the crystallization and separation of boric acid for reuse or disposal; and (2) the cooling crystallization of the sodium sulfate followed by conventional disposal, the final waste amounts from pressurized water reactors can be reduced by more than 70%.
  • the remaining mother liquor contains almost all of the radioactivity of the treated evaporator concentrate and can the evaporation system of the fed nuclear plant and concentrated there, for example, 20-25 vol%.
  • the concentrated evaporator concentrate is then subjected to a decay storage and can be reapplied at a later date to increase efficiency. Alternatively, one can also condition the radioactive operational waste and deliver it to final disposal.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von 10Bor oder Dekontamination von Bor aus Verdampferkonzentraten von Kernkraftwerken, insbesondere Druckwasserreaktoren, bei dem Borsäure in dekontaminierter Form gewonnen wird. Durch Kopplung an einen Natriumsulfat-Dekontaminationsprozess ist eine äußerst wirtschaftliche Aufbereitung von Verdampferkonzentraten aus Druckwasserreaktoren möglich.
  • In Druckwasserreaktoren wird ein Teil der Überschußreaktivität durch einen im Hauptkühlmittel homogen verteilten Neutronenabsorber kompensiert. Hierzu wird die in Wasser lösliche Borsäure H3BO3 verwendet, die den Neutronenabsorber 10B enthält. Im natürlichen. Bor-Isotopengemisch ist das neutronenwirksame 10B zu etwa 20% neben etwa 80% 11B vorhanden. Zur Leistungsregulierung des Reaktors wird jedoch in erster Linie 10B benötigt, dessen Neutronen-Einfangsquerschnitt um den Faktor 106 größer ist als der von 11B. Durch Zugabe von isotopenreinem 10B wird daher vielfach das Isotopenverhältnis auf 30% 10B und 70% 11B angehoben. In neueren Reaktor-Baulinien kommt nur isotopenreines 10B zum Einsatz. Die Beschaffungkosten für isotopenreine 10B-Borsäure sind recht hoch, so dass eine Rückgewinnung und Wiederverwendung der Borsäure von hohem wirtschaftlichen Interesse sind.
  • Borhaltiges Abwasser gelangt über das Abwasser-Sammelsystem in die Verdampferanlagen der nuklearen Wasseraufbereitung. Die dort anfallenden Verdampferkonzentrate enthalten zu einem hohen Massenanteil (20 bis 25%) inaktive Salze, zum Großteil Borsäure, die im neutralen pH-Bereich der Konzentratbehälter in Form gelöster Natriumborate vorliegt. Deren Anteil entspricht ca. 80 bis 90% der Konzentrat-Trockensubstanz. Diese Borverbindungen sind nicht radioaktiv, werden jedoch nach gängiger Praxis konditioniert und im Gemisch mit Aktivitätsträgern (z.B. aktivierte Korrosions- und Spaltprodukte) der teuren Entsorgung zugeführt. Eine. Minimierung der endzulagernden Abfallmengen durch vorherige Trennung aktiv/inaktiv wird gewöhnlich nicht vorgenommen.
  • Es hat bereits Versuche gegeben, die Borsäure durch einen Veresterungsprozeß in Form von flüchtigem Borsäuremethylester aus den Verdampferkonzentraten abzutrennen und wiederzuverwerten. Diese Versuche führten jedoch zu keinem ökonomisch nutzbaren Verfahren.
  • Aus der EP-A-911834 ist ein Verfahren zur Abtrennung von Bor aus dem Primärkühlkreis eines Druckwasserreaktors bekannt, bei dem Kühlwasser aus dem Primärkühlkreis entnommen und durch ein Elektrolysemodul geleitet wird, in dem Bor mittels anionenselektiver Membranen und Membranelektrolyse aus dem Kühlwasser abgetrennt wird, ohne dass gleichzeitig mittels neben den anionenselektiven Membranen angeordneter kationen selektiver Membranen 7Li durch Membranelektrolyse abgetrennt wird, und bei dem man das aus dem Elektrolysemodul austretende Diluat in den Primärkühlkreis zurückspeist. Auch dieses Membranelektrolyseverfahren ermöglicht jedoch keine wirtschaftliche Rückgewinnung und Wiederverwendung von Borsäure.
  • Aufgabe der Erfindung war es daher, ein ökonomisch und ökologisch sinnvolles Verfahren zur Rückgewinnung von Borsäure aus Verdampferkonzentraten von Kernkraftwerken, insbesondere Druckwasserreaktoren, bereitzstellen.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Rückgewinnung von 10Bor oder Dekontamination von Bor aus Verdampferkonzentraten von Kernkraftwerken, insbesondere Druckwasserreaktoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man
    1. (a) das Verdampferkonzentrat, das hauptsächlich Natriumborate als Borverbindungen enthält, mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5,5 ansäuert,
    2. (b) die entstehende Borsäure bei einer Temperatur im Bereich von 2 bis 5°C auskristallisiert und abtrennt,
    3. (c) die zurückbleibende Natriumsulfat-Lösung neutralisiert und entweder
      1. (i) eindampft oder
      2. (ii) aufkonzentriert und das Natriumsulfat auskristallisiert und
    4. (d) das Natriumsulfat gewinnt.
  • Im folgenden wird die Erfindung in näheren Einzelheiten anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die anfallenden Verdampferkonzentrate zunächst von etwa vorhandenen unlöslichen Feststoffen befreit, z.B. durch herkömmliche Separation, Filtration, Zentrifugieren oder Dekantieren. Hierbei werden auch aktivierte oder kontaminierte Korrosionsprodukte, z.B. Metalloxide wie Eisen- und Cobaltoxide, abgetrennt.
  • Das Verdampferkonzentrat enthält gewöhnlich 20 bis 25 Gew.% gelöste Feststoffe, wovon 80 bis 90 Gew.% auf Natriumborate (einschließlich Meta-, Ortho-, Oligo-, Poly- und Hydroxoborate) bzw. Borsäure entfallen. Die Borverbindungen können hierbei das natürliche Isotopenverhältnis (20% 10B / 80% 11B), aufweise oder aber 10B-angereichert sein. In einer speziellen Ausführungsform kann auch isotopenreines 10B eingesetzt werden.
  • Das schwebstofffreie Verdampferkonzentrat, dessen pH-Wert üblicherweise im Neutralbereich (6,5 bis 7,5) liegt oder auf diesen Bereich eingestellt worden ist, wird dann mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5,5, vorzugsweise 3,5 bis 4,5 und insbesondere ca. pH 4, angesäuert. Hierbei beginnt ab ca. pH 5,5 reine Borsäure als weißer Niederschlag auszufallen.
  • Um eine vollständige Auskristallisation der Borsäure zu erzielen, wird das Konzentrat auf eine Temperatur von 2 bis 5°C abgekühlt, wobei das Konzentrat bewegt (z.B. gerührt) werden kann, um die Bildung eines feinkristallinen Niederschlags zu begünstigen. Die auskristallisierte Borsäure wird dann auf übliche Weise abgetrennt, z.B. durch Filtrieren, Zentrifugieren oder Dekantieren.
  • Auf diese Weise erhält man Borsäure in sehr hoher Reinheit und hoher Ausbeute (ca. 90%). Der Dekontfaktor liegt nach dieser ersten Auskristallisation bei ca. 80. Soll die Radioaktivität weiter reduziert werden, kann man die auskristallisierte Borsäure ein- oder mehrmals umkristallisieren, indem man die Borsäure in Wasser löst und durch erneutes Abkühlen auf 2 bis 5°C auskristallisiert. Hierdurch lassen sich nach einmaliger Umkristallisation Dekontfaktoren um 140 erzielen.
  • Je nach Reinigungs- bzw. Dekontaminationsgrad kann die gewonnene Borsäure somit im Kreislauf wieder in den Reaktor zurückgeführt und als Neutronenabsorber eingesetzt werden oder aber sie kann, gegebenenfalls durch zusätzliches Umkristallisieren, bis unter die Toleranzgrenzen dekontaminiert und als inaktiver oder schwach aktiver Abfall der Entsorgung zugeführt werden. Die Wiederverwendung im Primärkühlkreis ist vor allem dann von größter wirtschaftlicher Bedeutung, wenn zur Leistungsregulierung des Reaktors reines 10B zum Einsatz kommt.
  • Die nach der Abtrennung der Borsäure zurückbleibende Natriumsulfat-Lösung wird neutralisiert und kann dann zur Gewinnung des Natriumsulfats eingedampft werden, das der End- oder Zwischenlagerung zugeführt wird.
  • Da hierbei keine Dekontaminationswirkung erzielt wird, ist eine alternative Verfahrensweise bevorzugt, bei der man die Natriumsulfat-Lösung aufkonzentriert, z.B. von ursprünglich 3 bis 5 Gew.% auf 15 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 25 Gew.%, und dann das Natriumsulfat auskristallisiert. Hierbei wendet man vorzugsweise eine Kühlkristallisation unter Bildung des gut kristallisierbaren Glaubersalzes (Na2SO4 · 10 H2O) an. Zu diesem Zweck kühlt man die aufkonzentrierte Natriumsulfat-Lösung auf eine Temperatur von -5°C bis 0°C, vorzugsweise -2°C bis 0°C, ab und trennt das auskristallisierte Glaubersalz auf übliche Weise ab, z.B. durch Filtrieren, Zentrifugieren oder Dekantieren. Hierbei wird Natriumsulfat in dekontaminierter Form gewonnen, das anschließend der konventionellen Entsorgung zugeführt werden kann.
  • Um eine besonders hohe Dekontaminationswirkung zu erzielen und den Einschluß radioaktiver Komponenten in die Glaubersalz-Kristalle zu minimieren, ist es besonders bevorzugt, die Kühlkristallisation mit Hilfe eines Eintauchkühlers durchzuführen.
  • Hierzu bedient man sich einer Kristallisationsvorrichtung, die einen Behälter zum Aufnehmen der aufkonzentrierten Natriumsulfat-Lösung und einen Eintauchkühler umfaßt, der einen oder mehrere Einlässe und Auslässe für ein Kühl- bzw. Heizmedium aufweist und mit einem Kühl- bzw. Heizaggregat verbunden ist, welches das Kühl- bzw. Heizmedium bereitstellt. Der Eintauchkühler wird durch eine Hebevorrichtung, z.B. einen Flaschenzug, von oben in die in den Behälter eingebrachte Natriumsulfat-Lösung eingetaucht, nachdem der Kühler durch Einleiten eines Kühlmediums aus dem Kühl- bzw. Heizaggregat, z.B. Ethylenglycol/Wasser oder Salzlösung, auf ca. 0°C abkühlt worden ist. Die Natriumsulfat-Lösung wird während der Kühlkristallisation nicht bewegt oder gerührt.
  • Unter den genannten Bedingungen kristallisiert das Natriumsulfat als Glaubersalz (Na2SO4 · 10 H2O) aus der übersättigten Lösung aus und bildet auf der Kühlfläche des Eintauchkühlers gleichmäßige Kristallschichten, die in Abhängigkeit von der Kristalltracht noch bis zu ca. 10% Mutterlauge enthalten können. Die Bildung übermäßig dicker Kristallschichten sollte vermieden werden. Gewöhnlich beendet man die Kristallisation nach einer Dauer von ca. 8 Stunden bzw. einer maximalen Kristallschichtdicke von ca. 5 cm.
  • Der Eintauchkühler mit der abgeschiedenen Kristallschicht wird dann aus der Natriumsulfat-Lösung gehoben und noch ca. 30 Minuten über dem Behälter belassen, um die anhaftende Mutterlauge abtropfen zu lassen. Üblicherweise werden bei dieser Kühlkristallisation Dekontaminationsfaktoren von ca. 10 bis 20 erreicht; d.h. die spezifische Aktivität der Glaubersalz-Kristalle ist um den Faktor 10 bis 20 geringer als die der Mutterlauge.
  • Falls dies bei hohen Ausgangsaktivitäten nicht ausreichend ist, um inaktives Natriumsulfat zu erhalten, kann eine anschließende Umkristallisation durchgeführt werden, z.B. in Form einer Kühlkristallisation oder anderen geeigneten Kristallisationsart. Vorzugsweise wird eine Kühlkristallisation angewandt. Zu diesem Zweck wird der Eintauchkühler mit den abgeschiedenen Glaubersalz-Kristallen über ein Bad aus deionisiertem (z.B. destilliertem) Wasser gebracht und durch Einleiten eines Heizmediums (z.B. warmes Wasser) auf ca. 33-40°C (z.B. 35°C) erwärmt.
  • Hierbei schmelzen die Glaubersalz-Kristalle in ihrem eigenen Kristallwasser, gleiten in das Wasserbad und lösen sich darin auf. Die Wassermenge wird vorzugsweise so gewählt, daß die Natriumsulfat-Konzentration nahe dem Sättigungsbereich liegt, d.h. bei ca. 20 bis 30 Gew.-%.
  • Im Anschluß darin wird der Kühlkristallisationsschritt auf die oben beschriebene Weise wiederholt, d.h. der Eintauchkühler wird durch Einleiten eines Kühlmediums auf ca. 0°C gebracht und in die erhaltene Natriumsulfat-Lösung getaucht. Auch hier erhält man nach ca. 8 Stunden eine gediegene Kristallschicht aus nurmehr gereinigte Glaubersalz.
  • Die Gewinnung des auf dem Eintauchkühler abgeschiedenen Glaubersalzes kann durch erneutes Erwärmen des Eintauchkühlers auf >33°C erfolgen, wobei das Salz in seinem eigenen Kristallwasser schmilzt und in ein Auffanggefäß fällt.
  • Die beschriebene Umkristallisation durch Kühl- oder Verdampfungskristallisatidn kann ein- oder mehrmals wiederholt werden: In der Praxis hat sich gezeigt, daß normalerweise zwei Umkristallisationen genügen, um einen ausreichend hohen Dekontaminationsfaktor von 1000 bis 4000 zu erzielen. Generell wird die Umkristallisation solange wiederholt, bis die gewünschte Restaktivität erreicht ist.
  • Das so erhaltene weiße, inaktive Natriumsulfat kann auf konventionelle Weise verwertet werden und muß nicht auf kostspielige Weise als radioaktiver Betriebsabfall entsorgt werden.
  • Durch die erfindungsgemäße zweistufige Verdampferkonzentrat-Aufbereitung, umfassend (1) die Auskristallisation und Abtrennung von Borsäure zur Wiederverwendung oder Entsorgung; und (2) die Kühlkristallisation des Natriumsulfats mit anschließender konventioneller Entsorgung, können die endzulagernden Abfallmengen aus Druckwasserreaktoren um mehr als 70% reduziert werden.
  • Die zurückbleibende Mutterlauge enthält nahezu die gesamte Radioaktivität des behandelten Verdampferkonzentrats und kann dem Verdampfungssystem der kerntechnischen Anlage zugeführt und dort auf z.B. 20-25 Vol% eingeengt werden. Das aufkonzentrierte Verdampferkonzentrat wird anschließend einer Abklinglagerung unterzogen und kann zu einem späteren Zeitpunkt zur Effizienzsteigerung erneut angewandt werden. Alternativ kann man den radioaktiven Betriebsabfall auch konditionieren und der Endlagerung zuführen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Rückgewinnung von 10Bor oder Dekontamination von Bor aus Verdampferkonzentraten von Kernkraftwerken, insbesondere Druckwasserreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass man
    (a) das Verdampferkonzentrat, das hauptsächlich Natriumborate als Borverbindungen enthält, mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert im Bereich von 3,5 bis 5,5 ansäuert,
    (b) die entstehende Borsäure bei einer Temperatur im Bereich von 2 bis 5°C auskristallisiert und abtrennt,
    (c) die zurückbleibende Natriumsulfat-Lösung neutralisiert und entweder
    (i) eindampft oder
    (ii) aufkonzentriert und das Natriumsulfat auskristallisiert und
    (d) das Natriumsulfat gewinnt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampferkonzentrat mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von ca. 4 eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Borsäure ein- oder mehrmals umkristallisiert wird.
  4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumsulfat in Variante (ii) durch Kühlkristallisation in Form von Glaubersalz gewonnen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkristallisation bei Temperaturen von -5°C bis 0°C, vorzugsweise -2°C bis 0°C durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühtkristallisation mit Hilfe eines Eintauchkühlers durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Eintauchkühler abgeschiedene Glaubersalz umkristallisiert wird, indem man in den Eintauchkühler abwechselnd ein Heiz- oder Kühlmedium einleitet.
EP02803027A 2001-11-15 2002-11-14 Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren Expired - Lifetime EP1444702B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001156119 DE10156119A1 (de) 2001-11-15 2001-11-15 Verfahren zur Rückgewinnung von ·1··0-Bor oder Dekontamination von Bor aus Verdampferkonzentraten von Druckwasserreaktoren
DE10156119 2001-11-15
PCT/EP2002/012772 WO2003043027A1 (de) 2001-11-15 2002-11-14 Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1444702A1 EP1444702A1 (de) 2004-08-11
EP1444702B1 true EP1444702B1 (de) 2010-06-30

Family

ID=7705848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02803027A Expired - Lifetime EP1444702B1 (de) 2001-11-15 2002-11-14 Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1444702B1 (de)
DE (2) DE10156119A1 (de)
WO (1) WO2003043027A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017105004A1 (de) 2017-03-09 2018-09-13 Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft mbH Aufbereitung einer borhaltigen Flüssigkeit

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018114550A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Nukem Technologies Engineering Services Gmbh Verfahren zum Vorreinigen von Radionuklide enthaltenden Lösungen
CN109473185B (zh) * 2018-11-13 2022-07-29 中国核动力研究设计院 一种自动化学停堆系统的测试装置及其测试方法
JP2024501443A (ja) * 2020-12-09 2024-01-12 アトキンス エナジー プロダクツ アンド テクノロジー エルエルシー 放射性物質を含む流体を処理するシステムおよび方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT289968B (de) * 1968-02-19 1971-05-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Endkonzentrierung und Lagerung von radioaktiven Abwässern
DE2950601A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 Rainer Dr. 6843 Biblis Ambros Verfahren zur rueckgewinnung von borsaeure aus einem abwasserkonzentrat eines kernkraftwerkes
US4444680A (en) * 1981-06-26 1984-04-24 Westinghouse Electric Corp. Process and apparatus for the volume reduction of PWR liquid wastes
DE19913103C1 (de) * 1999-03-23 2000-12-14 Kernkraftwerke Gundremmingen B Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Verdampferkonzentraten aus kerntechnischen Anlagen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017105004A1 (de) 2017-03-09 2018-09-13 Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft mbH Aufbereitung einer borhaltigen Flüssigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
DE50214514D1 (de) 2010-08-12
EP1444702A1 (de) 2004-08-11
DE10156119A1 (de) 2003-06-05
WO2003043027A1 (de) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60028806T2 (de) Kristallisierung von materialien aus wässerigen lösungen
DE3344018C2 (de) Behandlung der Soleabschlämmung mit hohem Na↓2↓SO↓4↓- und KCl-Anteil
EP1444702B1 (de) Verfahren zur rückgewinnung von 10bor oder dekontamination von bor aus verdampferkonzentraten von druckwasserreaktoren
DE2912953C2 (de) Verfahren zum Gewinnen von Kristallen aus wässrigen Salzlösungen, die zwei Salze mit unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten der Löslichkeit enthalten
DE102017105004B4 (de) Aufbereitung einer borhaltigen Flüssigkeit
DE2950601A1 (de) Verfahren zur rueckgewinnung von borsaeure aus einem abwasserkonzentrat eines kernkraftwerkes
DE3148423A1 (de) Verfahren zur herstellung von reinem monoammoniumphosphat
DE2911272A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines in einem kernkraftwerk anfallenden radioaktiven abwassers
DE102008059754A1 (de) Verfahren zur Erzeugung eines grobkörnigen Ammoniumsulfat-Produkts
DE19913103C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Verdampferkonzentraten aus kerntechnischen Anlagen
DE1542611C3 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Phosphorsäure und Calciumsulfatdihydrat
DE2647084C2 (de) Verfahren zur Reinigung einer verdünnten Schwefelsäurelösung
DE2706430A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entfernen von geloesten feststoffen aus waesserigen loesungen
DE2723025A1 (de) Verfahren zum aufbereiten von borsaeure, radioaktives antimon und weitere radioaktive nuklide enthaltenden abwaessern u.dgl., insbesondere von in kernkraftwerken anfallenden verdampferkonzentraten
DE2320877B2 (de) Verfahren zur Reinigung von Naßphosphorsäure
CH313763A (de) Verfahren zum Bewirken einer doppelten Umsetzung von in Lösung vorhandenen Ionenbildnern unter Verwendung eines Ionenaustauschers
DE1567830A1 (de) Verfahren zu der Herstellung wasserloeslicher Phosphate
DE3111320C2 (de) Verfahren zur Kristallisation von Fetten
DE2047261B2 (de) Verfahren zur Entfernung von Eisen aus Phosphorsäure
DE2238805B2 (de) Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Koksofengas
EP0736119B1 (de) Verfahren zur gewinnung grobkörniger reiner kieselsäurekristalle
DE3215735C2 (de)
DE2447471A1 (de) Verfahren zur behandlung von abwaessern aus chemischen aufbereitungsanlagen von uranerzen
DE422075C (de) Verfahren zur Gewinnung von Harnstoff aus schwefelsauren Loesungen
DE1015422B (de) Verfahren zum Reinigen von Terephthalsaeure

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040406

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090423

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR LI

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100812

Kind code of ref document: P

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20110331

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

Effective date: 20110330

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20171127

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181130

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181130

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50214514

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210601