JP2000086248A - 低温るつぼ形誘導溶融による無機マトリックスの調製 - Google Patents

低温るつぼ形誘導溶融による無機マトリックスの調製

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 追加の加熱手段を必要とせず、簡便に実施す
ることができる直接低温るつぼ形誘導溶融による無機マ
トリックスの調製方法を提供する。 【解決手段】 直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従っ
て実施する溶融による無機マトリックスの調製方法であ
って、上記方法は、上記溶融の開始のための開始工程か
らなるものであり、上記開始工程の間に、導体無機負荷
が、低温るつぼにおいて、適当な温度に誘導することに
よってもたらされる導体液媒体の中に上記マトリックス
の構成元素を導入することにより生成されるものであっ
て;上記介入する導体液は、600℃未満、好ましくは
100〜500℃の温度θ1 と、上記マトリックスの構
成元素が溶融してマトリックスを生成する温度に少なく
とも等しい温度θ2 との間で、液体及び電気的導体であ
るという特性を有することを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温るつぼ形誘導
溶融による無機マトリックスの調製に関する。更に詳し
くは、本発明は、直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従
って実施する溶融による無機マトリックスの調製方法で
あって、上記方法が溶融の開始のための開始工程からな
る方法に関する。本発明の範囲内においては、技術的革
新は、実際に、公知の方法である直接低温るつぼ形誘導
溶融の方法を実施することを提供することである。上記
技術的革新は、溶融の開始にある。
【0002】無機マトリックスを調製するための直接低
温るつぼ形誘導溶融の方法は、種々の状況において、特
にガラスマトリックスの調製において実施することがで
きる。上記ガラスマトリックスは、特に、放射性廃棄物
をガラス固化する方法に含まれるものである。本発明
は、特に、この点に関して記述するものである。しかし
ながら、本発明は、上記範囲に限定されるものではな
い。
【0003】
【従来の技術】放射性廃棄物をガラス固化する方法にお
いては、廃棄物は、特に誘導によって加熱されたるつぼ
の内部で溶融ガラスと混合される。るつぼには、連続的
に、ガラスフリット及び廃棄物が供給される。加熱るつ
ぼ形溶融の方法においては、動力は、るつぼの壁面と接
触している負荷(溶融ガラス+廃棄物)へ伝導によって
送られる。壁面そのものは、ジュール効果によって加熱
される;このジュール効果は、壁面で誘導されたフーコ
ー電流の移動によって生じるものである。このような方
法を実施するのに適した装置は、EP−A−01968
09特許出願に記載されている。上記方法は、現在は、
フランス、ハーグのCogema(Compagnie Generale
des Matieres Nucleaires)ガラス固化ワークショップ
において行わている。
【0004】直接低温るつぼ形誘導溶融の最も最近の方
法においては、るつぼの壁面は、壁面の内部を末端まで
設置された流路の中を循環する冷却水の流動によって冷
却される。動力は、ジュール効果によって負荷(溶融ガ
ラス+廃棄物)へ直接送られるが、このジュール効果
は、(溶融)状態の電気的導体である溶融ガラスへと直
接誘導されたフーコー電流の循環によって生じるもので
ある。
【0005】即ち、低温るつぼが低温ガラスを(開始の
ために)含むような、直接低温るつぼ形誘導によって溶
融する方法の開始のためには、この状態において非導体
である低温ガラス中の誘導によって加熱を得ることはで
きない。従って、上記の開始のためには、演繹的に、追
加の加熱手段によることが必要である。
【0006】低温の(非導体の)ガラス層へ電気的導体
元素(金属リング又は金属ターニング型のもの)を導入
することが推奨されるが、その元素においては、誘導さ
れた電流が循環することができ、ジュール効果によっ
て、近傍のガラスの溶融を引き起こす際により密接して
広がる金属の燃焼開始まで進行的に温められ、このガラ
スは溶融し、ガラスが完全に溶融するまで、誘導された
電流が引き続いて進行的に発達するものである。上記導
体元素の放射性環境への導入は、2、3の困難、主とし
て機械的困難等を起こし得る。このタイプの方法は、E
P−A−0640992特許出願に記載されている:即
ち、ガラス固化すべき廃棄物の一部がそれ自身電気的導
体元素を構成しており、その他の部分がガラス質物質か
らなるものである。
【0007】直接低温るつぼ形誘導溶融の方法の開始の
ためには、誘導加熱手段:バーナー、マイクロ波、電
極、アーク等とは異なる加熱手段を用いることも予想さ
れてきた。このような追加の加熱手段の介入にも、問題
が提起されている: −その手段が、低温るつぼの内部及び/又は外部を妨げ
る、 −低温るつぼの使用及び維持の操作を煩雑化する。 上記提案された2つの方策は、いかなる場合において
も、低温るつぼの構造及びその使用に関して特別な適合
性を要するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】直接低温るつぼ形誘導
による溶融によって放射性廃棄物をガラス固化する方法
の開始のこのような技術的課題、及び、より一般的に
は、直接低温るつぼ形誘導溶融の開始の技術的課題に直
面して、本出願人は、本発明の範囲内において、独創的
な解決策を提示している。この独創的な解決策は、低温
るつぼ内における導体液の先の介入に基づくものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の方法−直接低温
るつぼ形誘導溶融の方法に従って実施し、かつ、上記溶
融の開始のための独創的な開始工程を含む溶融による無
機マトリックスの調製方法−は、特徴的には、上記開始
工程の間に、適当な温度に誘導することによってもたら
される導体液媒体(bath)の中に上記マトリックス
の構成元素を導入することにより、低温るつぼの中に導
体無機負荷(load)を構成することからなるもので
ある。上記導体液媒体の温度上昇のために、低温るつぼ
中に導体無機負荷を直接的に構成することが、誘導加熱
手段のみの使用によって可能となる。この結果は、上記
介入する導体液が、600℃未満、好ましくは100〜
500℃の温度θ1 と、マトリックスの構成元素が溶融
してマトリックスを生成させるための温度に少なくとも
等しい温度θ2 との間の比較的広い温度範囲にわたっ
て、液体であり、かつ、導体でありさえすれば、得るこ
とができる。
【0010】上記のような広い温度範囲は、以下のこと
が必要とされる限りにおいて興味あることである: −一方では、低温るつぼ中の導体液を容易かつ迅速に得
ること。この条件によって、上記温度範囲の低い方の値
θ1 が定められる。合理的に、θ1 が600℃未満、好
適には100〜500℃であることが見出されている。
上記温度θ1 が低いほど、本発明の方法の開始を実施す
ることが容易になる。 −及び、他方では、導体液中のマトリックスの添加した
構成元素を溶融させること;溶融は、導体液の分解及び
/又は蒸発の前に行われることが必要である。この条件
によって上記温度範囲の高い方の値θ2 が定められる。
この値θ2 は、介入する構成元素、故に必要とされてい
る溶融下の無機マトリックスの性質の機能であると容易
に理解される。本発明の方法がガラス、エナメル質及び
セラミックのマトリックスを調製するために特に適用さ
れることが後に判るであろう。溶融が行われるガラスマ
トリックスの調製の場合には、θ2 は少なくとも100
0℃に等しく、好適には、少なくとも1300℃に等し
いことをここでは例示的に示すことができる。上記温度
においては、無機酸化物型:SiO2 、B23 、Ca
O等の、その構成元素から溶融が行われるガラスを調製
することも同時に可能である。
【0011】本発明においては、溶融方法を開始するた
めに、温度範囲:[θ1 −θ2 ]の全てにわたって導体
であるような液体の媒体を使用する。上記媒体には、適
当な加熱源に供されており、必要とされている導体無機
負荷が得られるまで、必要とされているマトリックスの
構成元素−溶融する元素−が添加される。
【0012】種々の態様においては: −上記負荷は、添加される構成元素により構成される;
又は −上記負荷は、添加される構成元素、及び、導体液媒体
に当初存在していたその他の構成元素により構成され
る;又は −上記負荷は、添加される構成元素、及び、導体液から
直接得られる少なくとも1つのその他の構成元素により
構成される;又は −上記負荷は、添加される構成元素、導体液媒体に当初
存在していたその他の構成元素、及び、最終的には、導
体液から得られる少なくとも1つのその他の構成元素に
より構成される。
【0013】上記の最初の2つの態様においては、導体
液は、方法の開始にのみ介入され、その開始を担保する
が、構成される導体無機負荷の汚染の要素となる。次い
で、それを除去すること、即ち、継続的な充填/排出に
よるか、又は、連続的に行われる充填/排出によって希
釈を行うことが必要である。これについては、本明細書
中に更に述べられている。
【0014】上記の後の2つの態様においては、導体液
は、方法を開始するため、及び、(最初の)溶融された
導体無機負荷の調製において介入される。上記の導体液
媒体を用いて本発明の方法を実施することが特に好まし
い;上記導体液は、マトリックスの少なくとも1つの構
成元素の前駆体であり、必要とされている導体無機負荷
を調製するために好適に使用されるものである。このよ
うな条件下、低温るつぼ中に導入された全てのものは、
導体無機負荷を構成するために使用される。排出を実施
することは必要ではなく、上記マトリックス中に固定化
される元素(例えば、ガラスマトリックス中に固定化さ
れている廃棄物)と同時にマトリックスの構成元素を導
入することが全く可能である。これについても、本明細
書中に更に詳細に述べられている。
【0015】低温るつぼ中の導体液媒体の介入について
は述べた。しかしながら、開始媒体として一般的にみな
すことができる、媒体中に数種の導体液を付随的に使用
することは、本発明の範囲から排除するものではない。
この場合、種々の介入する液体が相溶するものであり、
かつ、混合物が温度範囲:〔θ1 −θ2 〕の全てにわた
って液体であり導体であることが明らかに肝要である。
本説明及び付属の請求項中において、「導体液」なる表
現は、従って、「単一の導体液又は少なくとも2つの導
体液の混合物」を意味するものとして理解される。
【0016】本発明では、低温るつぼに存在する導体液
媒体によって、存在する誘導加熱手段以外は、低温るつ
ぼ内において加熱手段の必要がなく、導体無機負荷を直
接調製することが可能となる。
【0017】低温るつぼ中の媒体は、種々の態様によっ
て調製することができる。最初の態様では、導体液は、
導体液の前駆体である適当な組成物がすでに供給された
低温るつぼ中の系内で生成する。即ち、低温るつぼは、
適当な塩の水溶液又は低い水含量のその塩のペーストを
供給することができる。誘導によって加熱された上記溶
液又はペーストは最初乾燥する。常に誘導加熱され、得
られた塩は、次いで溶融し、溶融した塩の媒体を発生す
る;溶融した塩は本発明において導体液として適してい
る。塩又は塩の混合物を配合することが実際可能であ
る。
【0018】第二の態様では、導体液は、低温るつぼの
外で調製され、溶融を開始するために有用な媒体を発生
させるため低温るつぼへ移送される。導体液の移送は、
一般的に加熱され、保温され、耐食性等のある少なくと
も1つの適当な流路中で実施される。この態様において
は、低温るつぼには、直接的に上記導体液が供給され
る。即ち、上記低温るつぼには、本発明の範囲において
導体液として適当な溶融塩又は溶融塩の混合物を直接供
給することができる。
【0019】上記示したように、本発明では、介入する
導体液は、溶融方法の開始において、好適に、溶融塩又
は溶融塩の混合物からなるものとすることができる;こ
れは、必要とされる要求に明らかに合致する;即ち、上
記規定した温度範囲[θ1 −θ 2 ]の範囲内で液体であ
り導体である溶融塩又は溶融塩の混合物である。溶融塩
又は溶融塩の混合物、特に、溶融状態若しくは溶融塩の
混合物として、ペーストとして又は溶液で低温るつぼへ
導入される溶融塩又は溶融塩の混合物は、好適には、溶
融アルカリ塩又は溶融アルカリ塩の混合物からなるもの
である。好ましくは、塩は、水酸化リチウム(LiO
H)、水酸化ナトリウム(NaOH)又は水酸化カリウ
ム(KOH)等の水酸化物;硝酸塩;亜硝酸塩又はこれ
らの塩の混合物である。
【0020】本発明の方法の好ましい態様においては、
導体液は、開始のために、及び、最初の溶融導体無機負
荷の調製のために、必要とされているマトリックスの少
なくとも1つの構成元素の前駆体として、介入すること
が見出された。上記好ましい態様の実施のためには、従
って、上記導体液は、マトリックスの少なくとも1つの
構成元素の前駆体であることが必要である。従って、マ
トリックスの少なくとも1つの構成元素の前駆体である
導体液の介入は、本発明の範囲内において広く推奨され
るものである。即ち、Na2 O(調製されるガラスの構
成元素)の前駆体及び特に水酸化ナトリウム(NaO
H)の前駆体であるナトリウムを含む導体液の使用は、
無機ガラスのマトリックスを調製するために本発明の方
法を実施することにおいて、本発明の開始負荷を構成す
るための導体液として、特に推奨されるものである。共
晶の硝酸及び亜硝酸ナトリウム混合物も、この範囲(ガ
ラスマトリックスの調製)において、好適に介入するこ
とができる。
【0021】上記導体液、即ち、必要とされているマト
リックスの少なくとも1つの構成元素の前駆体の介入の
場合には、本発明の方法は、好適には、以下のように実
施される:開始工程の間、マトリックスの追加の構成元
素が、(低温るつぼに存在する)導体液媒体に添加され
(即ち、予め導体液に導入することができたマトリック
スの構成元素と同様に、導体液によってもたらされるマ
トリックスの元素が考慮される)、温度が(誘導による
熱のために)次第に増加する。
【0022】上記導体液、即ち、必要とされているガラ
スマトリックス(例えば、Na2 Oの前駆体であるナト
リウムを含む)の少なくとも1つの構成元素の前駆体を
放射性廃棄物を固定化するために介入する場合には、
(ガラス)マトリックスの追加の構成元素と同時に又は
その後、好適には同時に、放射性廃棄物を追加する。従
って、上記廃棄物は、開始工程の終了時又は最初のガラ
ス負荷を構成する間に構成される最初のガラス負荷中に
介入することができる。
【0023】一般的には、マトリックスの追加の構成元
素は、好適には導体液媒体の温度の増加の開始から、次
第に添加される。しかしながら、θ2 付近又はθ2 に等
しい温度となった媒体へ添加することを排除するもので
はない。本発明の方法の実施のこの態様は、特に好まし
いものであることが見出されている。溶融を開始するた
めに存在する導体液は、溶融の間、使用されて消費され
るものである。それは、このように生成する最初の導体
無機負荷の汚染物質を構成するものではない。その介入
は、いかなる排出(洗浄)の実施をも課されるものでは
ない。
【0024】次いで、上記の溶融開始工程の実施の終了
においてこのように迅速に得られる最初の導体無機負荷
は、回収することができる。このように構成されるガラ
ス負荷は、放射性廃棄物を含むものではあるが、特に、
容器中へ注ぐことができる。しかしながら、低温るつぼ
中に熱い導体負荷のストックを保持するために注意が払
われる。上記ストックは、ひき続く負荷のために、導体
媒体が最初の負荷のために確保するという役割を確保す
ることができる。開始工程の実施の終了時には、このよ
うにして、nの負荷を次第に処理することができる。
【0025】必要とされているマトリックスの少なくと
も1つの構成元素の非前駆体である「汚染」導体液の介
入の場合、本発明の方法の実施のもう1つ別の手段を見
出すことが必要である。上記もう1つ別の手段は、演繹
的には、あまり興味のないことである。しかしながら、
従来の開始方法に関して興味深いことは示される。その
ようなもう1つの別の実施手段も、しかし、種々の理由
のために、また例外的に、必要とされているマトリック
スの少なくとも1つの構成元素の前駆体である非汚染導
体液を用いて実施できることをここでは明記しておく。
この場合には、導体液の前駆体の機能は使用されない。
【0026】上記の本発明の方法のもう1つ別の実施手
段は、必要とされているマトリックスの構成元素を導体
液媒体に添加し、その温度は次第に増加し、そして、適
当な(「非汚染の」)溶融無機負荷が得られるまで連続
的部分排出又は非連続的部分排出が組み合わされた連続
的に又は非連続的に上記添加を続行することからなる。
【0027】このようにして調製された無機負荷が放射
性廃棄物を固定化することを目的とするガラス負荷であ
る場合、その調製の終了時には廃棄物がその中に導入さ
れると理解される。上記他の実施手段の場合において
は、ある一定の体積のマトリックスが、汚染物質の希釈
のために、失われた理由により、介入されることが必要
である。
【0028】上記他の実施手段は、主として、以下の2
つの態様に従って、使用することができる。 最初の態様においては:開始工程の間、マトリックスの
構成元素(マトリックスの追加の構成元素が既にいくつ
かを含む導体液媒体の中に添加されると考えられること
があるように、一般的には次第に、所望により1つ又は
それ以上の負荷の中のマトリックスの全ての構成元素)
を、(低温るつぼ中に存在する)導体液媒体へ添加し、
その温度は(誘導による加熱のために)次第に増加す
る。最初の負荷のこの調製の終了時に、最初の汚染され
た負荷が、誘導による加熱を続けることができるストッ
クを保持するために、部分的に排出される。次いで、ス
トック中に存在する汚染物質の希釈を担保して実施する
に当たり、マトリックスの構成元素の供給が再び開始さ
れる。排出/充填サイクルは、汚染内容物が許容される
とみなされるまで再び行われる。導体ガラス負荷がこの
ように調製される場合、固定化される放射性廃棄物質
は、次いで、それへ添加することができる。
【0029】第2の態様においては:開始工程の間、マ
トリックスの構成元素(マトリックスの追加の構成元素
が、既にいくつかを含む導体液媒体の中に添加されると
考えられることがあるように、一般的には次第に、所望
により1つ又はそれ以上の負荷の中のマトリックスの
ての構成元素)を、(低温るつぼ中に存在する)導体液
媒体へ添加し、その温度は(誘導による加熱のために)
次第に増加し、同時に、その負荷;即ち、((導体液の
「痕跡なしに」)溶融マトリックスの最終組成物に対す
る(「純粋な」)導体液とは異なるので)組成が変化し
得る導体液及び溶融マトリックスからなる負荷の低温る
つぼが部分的、連続的に排出される。上記の添加及び上
記部分的排出は、負荷、即ち、含量が許容できると判断
される汚染物質が低温るつぼ中に得られるまで、続けら
れる。その後、添加及び排出は止められる。導体ガラス
負荷がこのように調製される場合、放射性廃棄物質は、
次いで、それへ導入することができる。
【0030】この実施の手段においては、開始に有用な
(「汚染された」)導体液は、低温るつぼから排出され
なければならない。その機能:即ち、添加されるマトリ
ックスの構成元素の溶融が可能となる機能が維持された
後、次第に排出される。「開始物質」を除去することの
実施は、より困難でより長いものである。この除去によ
って、ある一定の体積のマトリックスが喪失する。しか
しながら、それによって、誘導手段とは異なる追加の加
熱手段の必要なしに、溶融の開始ができる。除去はま
た、無機マトリックスの生産の2つの全く異なるキャン
ペーンを分離するために有利な方法で実施することがで
きる。
【0031】上記溶融の開始工程の実施の終了時にこの
ようにして得られる最初の導体無機負荷は、次いで回収
することができる。このように構成され、放射性廃棄物
を含むガラス負荷は、特に、容器へと注入することがで
きる。上記示したように、第2負荷及びその後のものの
溶融を開始するために負荷のストックを保持するために
注意が払われる。
【0032】低温るつぼは、「機能範囲」と呼ばれるあ
る一定のインピーダンスの範囲内で機能することができ
る誘導による電気的加熱のシステムからなる。回転子の
極数におけるインピーダンスは、与えられるるつぼの形
状のために、負荷の抵抗率及び体積に依存する。従っ
て、本発明の方法の実施の態様がいかなるものでも、導
体液は、その抵抗率の点より、回転子の極数におけるイ
ンピーダンスが機能範囲に属することとなるような量を
最初に介入することが適当である。
【0033】導体液を用いた溶融の開始は、機能範囲の
なかで非常に広がりすぎることを必要とすべきではな
い。従って、好適には、導体液媒体が、誘導加熱工程の
点から、溶融が行われている導体無機負荷及び溶融方法
の呼び温度と同等即ち、ほとんど同一である負荷から構
成されるように要求される。
【0034】当業者は、以上の記載及び以下の実施例を
考慮する場合、本発明の方法の独創的概念を理解し、実
施し、及び、実施を最適化するのに困難がないであろ
う。当業者は、本発明の開始の方法である、追加の加熱
手段を必要とせず、従来使用されている装置に大きな変
更の必要ない簡便な実施に、大きな興味を払い損ねるこ
とはないであろう。上記従来の装置は、主として、低温
るつぼ及び誘導加熱回路からなるものであり;誘導コイ
ルは低温るつぼの周囲に配置されている。低温るつぼ
は、マトリックスの構成元素及びマトリックス中に固定
化されるべき元素も導入するための装置、並びに、キャ
スト装置等を明らかに装備している。
【0035】本発明の方法の実施のためには、導体液又
は導体液の前駆体物質(例:溶融塩を生成することがで
きる水溶液又は塩のペースト)を供給するために、特定
の分岐回路が低温るつぼに備えられていることが好まし
い。
【0036】当業者は、低温るつぼ形誘導溶融の独創的
な開始工程を有する本発明の方法が、いかなるタイプの
無機マトリックスを調製するために、及び、特に、ガラ
ス、エナメル質及びセラミックのマトリックスから選択
される無機マトリックスを調製するために適しているこ
とが理解できた。上記マトリックスは、それ自身のため
に、又は、マトリックスをコーティング若しくは固定化
することを構成するために調製することができる。本発
明の方法が、好適には、放射性廃棄物を固定化すること
を目的とするガラスマトリックスを調製するために実施
されることは、既に示した。しかしながら、本来、ガラ
スマトリックス、他のタイプの生成物等を固定化するこ
とを目的とするガラスマトリックスをも調製するための
方法の実施を排除するものではない。
【0037】
【実施例】本発明の方法は、ガラスマトリックス中の放
射性廃棄物のガラス固化の範囲内の以下の実施例によっ
て説明される。実施例1 本発明の方法は、扇形歯輪をつけられた(sector
ed)台板、扇形歯輪をつけられたカラー、及び、生成
物(核ガラスの構成元素、放射性廃棄物)の導入手段が
供給されている構造物と同一水準にあるドームからなる
低温るつぼにおいて実施した。扇形歯輪(台板及びカラ
ー内の冷却流路の変形)は、電磁場を通過し、収量を減
少させる金属部分の中の電流の水平ループを可能な限り
防ぐような方法でつけられた。扇形歯輪をつけられたカ
ラーは、回転子によって囲まれている。低温るつぼは、
高さHglass =500mm、抵抗率1200℃で5Ωc
mのガラス負荷で機能するように設計されていた。
【0038】本発明のガラス固化の開始工程は、以下の
通りであった: −るつぼには、100℃の温度で抵抗率0.7Ωcmの
液体の水和した水酸化ナトリウム(25%Na2 O、7
5%H2 O、重量%)を100℃において供給した; −動力の伝達は、導体の水和した水酸化ナトリウムの2
0kg(この20kgは約5kgのNa2 Oに該当す
る)において行い、その温度は、溶融NaOH−H 2
混合物が得られるまで次第に増加した; −水は、温度が増加する間徐々に除去され、溶融した液
体の抵抗率は減少した; −抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の
核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからな
る混合物250kg: .SiO2 59% .Al23 4% .B23 18% .Na2 O 7% .CaO 5% .ZrO2 1% .ZnO 3% .Li2 O 3% (重量%) を上記水酸化ナトリウム媒体に次第に添加した。上記混
合物の組成物は、水酸化ナトリウムによって、Na2
の系内での寄与を考慮に入れるために調整した。塩基性
のガラス負荷が、上記操作の終了時に得られた。
【0039】ガラス固化する放射性排水70kgは、こ
の塩基性のガラス負荷に導入した。必要とされている組
成物の放射性ガラスは、1200℃で5Ωcmの抵抗率
のものがこのようにして得られた。この最初のガラス負
荷は、次いで、キャストすることができる。注入し、同
時に、低温るつぼの底にガラスのストックを保存した。
上記ストックによって、それに続く負荷及びその後のも
のを処理することができる。
【0040】実施例2 本発明の方法は、実施例1と同一の低温るつぼ中で実施
した。本発明のガラス固化の開始工程は、以下の通りで
あった: −るつぼには、14kgの水酸化ナトリウム及び水酸化
カリウムの共晶混合物(51%NaOH−49%KO
H、モル%;約5kgのNa2 Oに該当)を供給し、約
170℃で溶融した; −動力の伝達は、溶融した液体の(この媒体の)上記量
において行い、温度は次第に増加し、これによってその
抵抗率は減少した; −抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の
核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからな
る混合物250kg: .SiO2 59% .Al23 4% .B23 18% .Na2 O 5% .CaO 5% .ZrO2 1% .ZnO 3% .Li2 O 3% (重量%) を上記水酸化ナトリウム/水酸化カリウム媒体に次第に
添加した。
【0041】上記混合物の組成物は、水酸化ナトリウム
によって、Na2 Oの系内での寄与を考慮に入れるため
に調整した。 −キャスティングは、望ましくない元素Kを含む最初の
不活性負荷について行った。るつぼの底に熱いガラスの
ストックを保持できるほど低温るつぼ中に充分なガラス
を保存するように、キャスティングを停止することを目
的として注意を払った; −上記の重量による組成物を有する前駆体ガラス混合物
を再び添加した; −元素Kを希釈するために、調製されたガラスに許容さ
れる含量になるまで、必要なだけのキャスティング/充
填サイクルを行った。必要とされている塩基性組成物の
ガラスは、開始工程の終了時に得られた。放射性排水7
0kgは、次いで、この塩基性ガラスに導入した。必要
とされている組成物の放射性ガラスは、1200℃で5
Ωcmの抵抗率のものがこのようにして得られた。実施
例1におけるものと同様の実施を行うことができる(ガ
ラスのストックからなる負荷のキャスティング;連続的
負荷の処理)。
【0042】実施例3 本発明の方法は、実施例1と同一の低温るつぼ中で実施
した。本発明のガラス固化の開始工程は、以下の通りで
あった: −るつぼには、約230℃で溶融する共晶の硝酸及び亜
硝酸ナトリウム混合物(約40%NaNO2 −60%N
aNO3 、モル%)13kgを供給した; −動力の伝達は、溶融した液体の(この媒体の)上記量
において行い、温度は次第に増加し、これによってその
抵抗率は減少した; −抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の
核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからな
る混合物250kg: .SiO2 59% .Al23 4% .B23 18% .Na2 O 7% .CaO 5% .ZrO2 1% .ZnO 3% .Li2 O 3% (重量%) を上記溶融した液体に次第に添加した。徐々に溶融する
液体中に含まれる硝酸塩及び亜硝酸塩は、温度(800
℃以上)増加の間分解し、Na2 Oとなる。
【0043】上記混合物の組成物は、硝酸及び亜硝酸ナ
トリウムによって、Na2 Oの系内での寄与を考慮に入
れるために調整した。塩基性ガラス負荷は、開始工程の
終了時に得られた。放射性排水70kgは、この塩基性
ガラス負荷に導入し、次いで、実施例1及び2における
ものと同様に実施した。
【0044】
【発明の効果】本発明の方法は、上述の通りであるの
で、追加の加熱手段を必要とせず、従来使用されている
装置に大きな変更の必要もなく、簡便に実施することが
できるので、直接低温るつぼ形誘導溶融の方法によっ
て、特にガラス、エナメル質及びセラミック等の無機マ
トリックスを調製するために好適に実施することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599102206 1, rue des H▲e▼ron s, 78180 Montigny Le Bretonneux, France (72)発明者 パトリック カンタン フランス国 92200 ヌイイ シュール セーヌ, 2, リュ ベランジェ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従っ
    て実施する溶融による無機マトリックスの調製方法であ
    って、前記方法は、上記溶融の開始のための開始工程か
    らなるものであり、前記開始工程の間に、導体無機負荷
    が、低温るつぼにおいて、適当な温度に誘導することに
    よってもたらされる導体液媒体の中に前記マトリックス
    の構成元素を導入することにより生成されるものであっ
    て;前記介入する導体液は、600℃未満、好ましくは
    100〜500℃の温度θ1と、前記マトリックスの構
    成元素が溶融してマトリックスを生成する温度に少なく
    とも等しい温度θ2 との間で、液体及び電気的導体であ
    るという特性を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 導体液媒体は、低温るつぼの系内で生成
    されたものである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 低温るつぼには、導体液が直接供給され
    たものである請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 導体液は、溶融塩又は溶融塩の混合物で
    ある請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 導体液は、溶融アルカリ塩又は溶融アル
    カリ塩の混合物である請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 導体液は、水酸化物、硝酸塩、亜硝酸塩
    又はこれらの塩の混合物からなるものである請求項5記
    載の方法。
  7. 【請求項7】 導体液は、マトリックスの少なくとも1
    つの構成元素の前駆体である請求項1〜6のいずれか1
    項記載の方法。
  8. 【請求項8】 開始工程の間、マトリックスの追加の構
    成元素を導体液媒体に添加し、その温度が次第に増加す
    るものである請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 開始工程の間、マトリックスの構成元素
    を導体液媒体に添加し、その温度が次第に増加し、この
    添加は、必要とされている溶融無機マトリックスが得ら
    れるまで、連続的部分排出又は非連続的部分排出と組み
    合わせて、それぞれ、連続的又は非連続的に続けられる
    ものである請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
  10. 【請求項10】 ガラス、エナメル質及びセラミックか
    ら選択される無機マトリックスを調製するために実施さ
    れるものである請求項1〜9のいずれか1項記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 ガラスマトリックスを調製するために
    実施されるものである請求項1〜10のいずれか1項記
    載の方法。
  12. 【請求項12】 放射性廃棄物をガラス固化する方法の
    範囲内において実施されるものである請求項11記載の
    方法。
  13. 【請求項13】 導体液は、Na2 Oの前駆体であるナ
    トリウムを含むものである請求項11又は12の1項記
    載の方法。
  14. 【請求項14】 放射性廃棄物は、ガラスマトリックス
    の追加の構成元素と同時に又はその後で、好ましくは同
    時に、導入されるものである請求項8及び12記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 放射性廃棄物は、必要とされている溶
    融ガラスマトリックスへ導入されるものである請求項9
    及び12記載の方法。
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