JP2013076690A - Method for removing radioactive cesium and method for manufacturing burned product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射性セシウムで汚染された廃棄物から放射性セシウムを除去するための方法、及び、放射性セシウムで汚染された廃棄物を原料として用いて、無害な焼成物（例えば、セメントクリンカー）を製造するための方法に関する。 The present invention relates to a method for removing radioactive cesium from waste contaminated with radioactive cesium, and manufacturing a harmless fired product (for example, cement clinker) using the waste contaminated with radioactive cesium as a raw material. On how to do.
原子力発電所の大きな事故によって外部の環境中に放出された放射性セシウムが廃棄物又は土壌中に含まれている場合があるという問題が起きている。放射性セシウム（セシウム１３７）は、半減期が３０年であり、長期間に亘って人体に悪影響を与えうるため、廃棄物等からの放射性セシウムの除去を求められる場合が多い。
放射性セシウムを除去する方法として、例えば、硝酸塩の形態で存在する放射性廃棄物を、外部に周回する通電コイルを備えたスリットを有する冷却された容器内で電磁誘導加熱により溶解し、硝酸塩が分解して生成した金属酸化物を容器周囲に、還元された白金属元素を電磁ピンチ力によって容器中央部に集積させ、次いで冷却・凝結後に、生成した固化体を回収することからなる、放射性廃棄物の処理方法において、電磁誘導加熱中に放射性廃棄物から揮発したセシウム等の長寿命核種を分離・回収する方法が記載されている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１の方法は、事故によって外部の環境中に放出された放射性セシウムを対象とするものではなく、原子力発電所等の限定された区域内で発生する放射性廃棄物を対象とするものであるため、膨大な量の汚染土壌等の処理に適したものではなく、また、装置が複雑で高価であり、高コストであるという問題があった。
一方、セメント産業では、産業廃棄物や一般廃棄物をセメント原料として再資源化している。例えば、（Ａ）塩素含有廃棄物を原料として製造したセメントクリンカーであって、フッ素の含有量が４００〜２０００ｍｇ／ｋｇ、ＳＯ３含有量が０．５〜２．５質量％、塩素の含有量が５０〜２５０ｍｇ／ｋｇであるセメントクリンカーの粉砕物と、（Ｂ）塩素含有物と、（Ｃ）石膏を含有することを特徴とするセメント組成物が提案されている（特許文献２）。
There is a problem that radioactive cesium released into the external environment due to a major accident at a nuclear power plant may be contained in waste or soil. Since radioactive cesium (cesium 137) has a half-life of 30 years and can adversely affect the human body over a long period of time, it is often required to remove radioactive cesium from wastes and the like.
As a method for removing radioactive cesium, for example, radioactive waste existing in the form of nitrate is dissolved by electromagnetic induction heating in a cooled container having a slit having a current-carrying coil that circulates outside, and nitrate is decomposed. Of radioactive waste consisting of collecting the metal oxide produced in this way around the container, collecting the reduced white metal element in the middle of the container by electromagnetic pinch force, and then recovering the produced solidified material after cooling and condensation In the treatment method, a method for separating and recovering long-lived nuclides such as cesium volatilized from radioactive waste during electromagnetic induction heating is described (Patent Document 1).
However, the method of Patent Document 1 is not intended for radioactive cesium released into the external environment due to an accident, but for radioactive waste generated in a limited area such as a nuclear power plant. Therefore, it is not suitable for processing a huge amount of contaminated soil and the like, and there is a problem that the apparatus is complicated and expensive, and the cost is high.
On the other hand, in the cement industry, industrial waste and general waste are recycled as cement raw materials. For example, (A) a cement clinker manufactured using chlorine-containing waste as a raw material, the fluorine content is 400 to 2000 mg / kg, the SO 3 content is 0.5 to 2.5 mass%, and the chlorine content A cement composition characterized by containing a pulverized product of cement clinker having a weight of 50 to 250 mg / kg, (B) a chlorine-containing material, and (C) gypsum has been proposed (Patent Document 2).
本発明は、放射性セシウムで汚染された廃棄物から、放射性セシウムを容易にかつ効率的に除去することができる方法を提供することを目的とする。本発明は、また、放射性セシウムで汚染された廃棄物を原料として用いて、無害な焼成物（例えば、セメントクリンカー）を製造するための方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method capable of easily and efficiently removing radioactive cesium from waste contaminated with radioactive cesium. Another object of the present invention is to provide a method for producing a harmless fired product (for example, cement clinker) using a waste material contaminated with radioactive cesium as a raw material.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、放射性セシウムで汚染された廃棄物、及び、ＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源を、特定の配合割合で加熱することによって、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］ 放射性セシウムで汚染された廃棄物、及び、ＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源を加熱して、上記廃棄物中の放射性セシウムを揮発させる加熱工程を含む放射性セシウムの除去方法であって、上記加熱工程において、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｉＯ２の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、上記廃棄物、ＣａＯ源及びＭｇＯ源の各々の種類及び配合割合を定めることを特徴とする放射性セシウムの除去方法。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。）
［２］ 上記加熱工程における加熱温度が１２５０〜１５５０℃である上記［１］に記載の放射性セシウムの除去方法。
［３］ 放射性セシウムで汚染された廃棄物、及び、ＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源を加熱して、上記廃棄物中の放射性セシウムを揮発させ、焼成物を得る加熱工程を含む焼成物の製造方法であって、上記加熱工程において、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｉＯ２の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、上記廃棄物、ＣａＯ源及びＭｇＯ源の各々の種類及び配合割合を定めることを特徴とする焼成物の製造方法。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。）
［４］ 上記［３］に記載の焼成物の製造方法によって得られた焼成物からなる、放射性セシウムの含有率が１００Ｂｑ／ｋｇ以下であるセメントクリンカー。
［５］ 上記［４］に記載のセメントクリンカーの粉砕物、及び石膏を含むセメント。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have heated the waste contaminated with radioactive cesium and the CaO source and / or MgO source at a specific blending ratio. The present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] A radioactive cesium removal method including a heating step of heating a waste contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or a MgO source to volatilize the radioactive cesium in the waste, In the heating step, the types and mixing ratios of the waste, the CaO source, and the MgO source are determined so that the masses of CaO, MgO, and SiO 2 satisfy the following formula (1). Removal method of radioactive cesium.
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
[2] The method for removing radioactive cesium according to the above [1], wherein the heating temperature in the heating step is 1250 to 1550 ° C.
[3] A method for producing a calcined product including a heating step of heating a waste contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or MgO source to volatilize the radioactive cesium in the waste to obtain a calcined product. a is, in the heating step, CaO, MgO, and SiO 2 for each mass, so as to satisfy the following formula (1), defines the type and blending ratio of each of the waste, CaO source and MgO source The manufacturing method of the baked product characterized by the above-mentioned.
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
[4] A cement clinker having a radioactive cesium content of 100 Bq / kg or less, comprising a fired product obtained by the method for producing a fired product according to [3].
[5] A cement comprising the pulverized cement clinker according to the above [4] and gypsum.
本発明の放射性セシウムの除去方法によれば、放射性セシウムで汚染された廃棄物から、放射性セシウムを容易にかつ効率的に除去することができる。
また、本発明の焼成物の製造方法によれば、放射性セシウムが除去された無害な焼成物を得ることができる。この焼成物は、セメントクリンカーとして使用することができる。この場合、この焼成物の粉砕物と石膏の混合物であるセメントを得ることができる。
According to the method for removing radioactive cesium of the present invention, radioactive cesium can be easily and efficiently removed from waste contaminated with radioactive cesium.
Moreover, according to the manufacturing method of the baked product of this invention, the harmless baked product from which radioactive cesium was removed can be obtained. This fired product can be used as a cement clinker. In this case, a cement which is a mixture of the pulverized product and gypsum of the fired product can be obtained.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の放射性セシウムの除去方法は、放射性セシウムで汚染された廃棄物、及び、ＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源を加熱して、上記廃棄物中の放射性セシウムを揮発させる加熱工程を含む放射性セシウムの除去方法であって、上記加熱工程において、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｉＯ２の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、上記廃棄物、ＣａＯ源及びＭｇＯ源の各々の種類及び配合割合を定めることを特徴とする。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。）
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for removing radioactive cesium of the present invention includes a heating step of heating a waste contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or a MgO source to volatilize the radioactive cesium in the waste. a removal method, in the heating step, CaO, MgO, and each of the mass of SiO 2 is, so as to satisfy the following formula (1), the waste types and blending ratio of each of the CaO source and MgO source It is characterized by determining.
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
本発明の処理対象物は、放射性セシウムで汚染された廃棄物である。
ここで、放射性セシウムで汚染された廃棄物とは、例えば、土壌や、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、ごみ由来の溶融スラグ、貝殻、草木等の一般廃棄物や、下水汚泥、下水スラグ、浄水汚泥、建設汚泥等の産業廃棄物や、がれき等の災害廃棄物であって、放射性セシウムを含むものである。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、放射性セシウムをほとんど含まない部分（例えば、土壌の場合、砂、石）を予め取り除いて得られる、放射性セシウムが濃縮されたもの（中間処理物）も、本発明における「放射性セシウムで汚染された廃棄物」の概念に含まれるものとする。
また、ＣａＯ源としては、例えば炭酸カルシウム、石灰石、生石灰、消石灰、石灰石、ドロマイト、高炉スラグ等が挙げられる。ＭｇＯ源としては、例えば炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、蛇紋岩、フェロニッケル合金スラグ等が挙げられる。これらの例示物は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明において、ＣａＯ源及びＭｇＯ源は、これら両方を用いてもよいし、いずれか一方のみを用いてもよいが、セメントとして利用する観点から、ＣａＯ源のみを用いることが好ましい。
また、ＣａＯ源及びＭｇＯ源は、粉砕された粉状物を使用することが好ましい。
The object to be treated of the present invention is a waste contaminated with radioactive cesium.
Here, waste contaminated with radioactive cesium is, for example, general waste such as soil, sewage sludge dry powder, municipal waste incinerated ash, molten slag derived from garbage, shells, vegetation, sewage sludge, sewage slag, Industrial waste such as purified water sludge and construction sludge, and disaster waste such as debris, which contains radioactive cesium. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. In addition, the radioactive cesium-enriched product (intermediate treatment product) obtained by removing in advance a portion containing almost no radioactive cesium (for example, sand and stone in the case of soil) is also contaminated with radioactive cesium in the present invention. It is included in the concept of “waste”.
Examples of the CaO source include calcium carbonate, limestone, quicklime, slaked lime, limestone, dolomite, and blast furnace slag. Examples of the MgO source include magnesium carbonate, magnesium hydroxide, dolomite, serpentine, and ferronickel alloy slag. These examples may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
In the present invention, both of the CaO source and the MgO source may be used, or only one of them may be used, but it is preferable to use only the CaO source from the viewpoint of use as cement.
Moreover, it is preferable to use a pulverized powder as the CaO source and the MgO source.
本発明において、放射性セシウムとは、セシウムの放射性同位体であるセシウム１３４及びセシウム１３７を意味する。これらの放射性セシウムは、原子力発電所の事故によって外部の環境中に放出される放射性物質であり、半減期がそれぞれ約２年と約３０年のものである。
本発明において、除去対象物である放射性セシウムは、事故を起こした原子力発電所から、ヨウ化セシウム等の形態で放射性ヨウ素と共に外部の環境中に放出され、上空から地表面に降下したものである。ヨウ化セシウムは、沸点が１２００℃以上であり、沸点が７００℃程度であるセシウム単体に比べて、揮発し難い性質を有する。そのうえ、地表面に降下した放射性セシウムは、土壌に含まれる粘土鉱物中に閉じ込められて、土壌から離れにくい状態となり、また、形態が変化する場合もある。また、がれき等の災害廃棄物に付着したり、地表面に降下した放射性セシウムが雨によって流され、下水処理の過程で濃縮されることによって、高濃度の放射性セシウムを含む下水汚泥等が生じることがある。さらに、土壌に含まれる放射性セシウムを吸収することによって、草木が放射能に汚染され、これら放射能に汚染された草木を含むものを焼却して生じた焼却灰においては、ガラスなどに放射性セシウムが閉じ込められていることもある。本発明では、これらの処理し難い状態になっている放射性セシウム化合物を分離し回収しようとするものである。
In the present invention, radioactive cesium means cesium 134 and cesium 137, which are radioactive isotopes of cesium. These radioactive cesiums are radioactive substances that are released into the external environment by accidents at nuclear power plants, and have half-lives of about 2 years and about 30 years, respectively.
In the present invention, the radioactive cesium that is the object to be removed is released into the external environment together with radioactive iodine in the form of cesium iodide, etc., from the nuclear power plant that caused the accident, and dropped from the sky to the ground surface. . Cesium iodide has a boiling point of 1200 ° C. or higher and is less likely to volatilize than cesium iodide having a boiling point of about 700 ° C. In addition, radioactive cesium that has fallen to the surface of the earth is trapped in clay minerals contained in the soil, becomes difficult to separate from the soil, and the form may change. In addition, radioactive cesium that adheres to disaster waste such as debris or falls to the ground surface is washed away by rain and concentrated in the process of sewage treatment, resulting in sewage sludge containing high concentration of radioactive cesium, etc. There is. Furthermore, by absorbing radioactive cesium contained in the soil, the vegetation is contaminated with radioactivity, and incineration ash generated by incineration of those containing vegetation contaminated with these radioactivity, radioactive cesium is contained in glass, etc. Sometimes it is trapped. In the present invention, it is intended to separate and recover these radioactive cesium compounds that are difficult to treat.
上記放射性セシウムで汚染された廃棄物とＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源は、得られる混合物中の酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、及び二酸化珪素（ＳｉＯ２）の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、前記廃棄物とＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源の種類及び配合割合を定めたうえで混合される。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。）
なお、ＣａＯの１モルの質量は、ＭｇＯの１．３９モルの質量に相当することから、上記式（１）において、ＭｇＯの質量に１．３９を乗じている。
該質量比が２．２を超えると、得られた焼成物をセメントクリンカーとして利用することができる。該質量比の上限は、特に限定されないが、得られた焼成物をセメントクリンカーとして利用する場合のセメントクリンカーの物性の観点から、好ましくは３．７以下である。
なお、得られた焼成物をセメントクリンカーとして利用する場合、上述した廃棄物及びＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源以外にも、一般のポルトランドセメントクリンカー原料、例えば、珪石、粘土等のＳｉＯ２原料、；粘土等のＡｌ２Ｏ３原料；鉄滓、鉄ケーキ等のＦｅ２Ｏ３原料を、上述した廃棄物等と共に加熱してもよい。
The radioactive cesium-contaminated waste and the CaO source and / or MgO source have the following masses of calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), and silicon dioxide (SiO 2 ) in the resulting mixture: The waste is mixed with the CaO source and / or the MgO source after determining the type and mixing ratio so as to satisfy the formula (1).
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
In addition, since the mass of 1 mol of CaO corresponds to the mass of 1.39 mol of MgO, in the above formula (1), the mass of MgO is multiplied by 1.39.
When the mass ratio exceeds 2.2, the fired product obtained can be used as a cement clinker. The upper limit of the mass ratio is not particularly limited, but is preferably 3.7 or less from the viewpoint of physical properties of the cement clinker when the obtained fired product is used as a cement clinker.
In addition, when using the obtained baked product as a cement clinker, in addition to the waste and the CaO source and / or the MgO source described above, a general Portland cement clinker raw material, for example, an SiO 2 raw material such as silica stone and clay; Al 2 O 3 raw material clay and the like; Tetsukasu, the Fe 2 O 3 raw material such as iron cake may be heated with waste described above.
上記の廃棄物とＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源との混合に際し、必要に応じて、混合を兼ねて解砕、粉砕等を行ったり、あるいは、解砕機もしくは粉砕機と、混合機を組み合わせて、２段階の処理を行ってもよい。後述するロータリーキルンを用いて焼成する場合は、ロータリーキルン内で各材料が回転混合されるので、上述のポルトランドセメントクリンカー原料、廃棄物等の一部をそのままキルンの窯尻に投入してもよい。 When mixing the above-mentioned waste with the CaO source and / or MgO source, if necessary, crushing, pulverizing, etc. also serving as mixing, or combining the crusher or pulverizer with a mixer, A two-stage process may be performed. When firing using a rotary kiln, which will be described later, each material is rotationally mixed in the rotary kiln, and therefore, part of the above-mentioned Portland cement clinker raw material, waste, etc. may be directly put into the kiln bottom of the kiln.
放射性セシウムで汚染された廃棄物とＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源との混合物の加熱温度は、好ましくは１２５０〜１５５０℃、より好ましくは１２７０〜１５００℃、さらに好ましくは１２９０〜１４５０℃、特に好ましくは１３００〜１４００℃である。
上記温度範囲内で加熱することで、廃棄物に含まれる放射性セシウムを効率的に揮発させることができる。加熱温度が１２５０℃未満では、未反応のＣａＯが多量に生成してしまい、セメントクリンカーとしての品質が悪化すると共に、放射性セシウムの揮発量が少なくなる。加熱温度が１５５０℃を超えると、液相が形成されることで放射性セシウムがこの液相中に取り込まれて揮発しにくくなることに加え、焼成物が溶融して硬くなり、粉砕し難くなるので、セメントクリンカーとして利用し難くなる。
混合物の加熱時間は、放射性セシウムの十分な揮発量を得る観点から、好ましくは１５分間以上、より好ましくは３０分間以上である。ロータリーキルン等を用いて原料を転動させる場合には、ガスと放射性セシウムの接触率が上がり、熱伝導率も良くなるため、原料を静置させる場合に比べて、短い焼成時間で、高い揮発率を得ることができる。
加熱手段としては、連続式とバッチ式のいずれも用いることができる。
連続式の加熱手段の例としては、ロータリーキルン等が挙げられる。
バッチ式の加熱手段の例としては、焼却炉、電気炉、マイクロ波加熱装置等が挙げられる。
中でも、連続式の加熱手段は、処理の効率を高める観点から、本発明で好ましく用いられる。特に、ロータリーキルンは、放射性セシウムの揮発に適する加熱温度及び廃棄物の滞留時間を容易に与えることができるので好ましい。また、ロータリーキルンは、加熱後に得られる焼成物をセメントクリンカーとして用いる観点からも好ましい。
The heating temperature of the mixture of the radioactive cesium-contaminated waste and the CaO source and / or MgO source is preferably 1250 to 1550 ° C, more preferably 1270 to 1500 ° C, still more preferably 1290 to 1450 ° C, particularly preferably. It is 1300-1400 degreeC.
By heating within the above temperature range, radioactive cesium contained in the waste can be volatilized efficiently. When the heating temperature is less than 1250 ° C., a large amount of unreacted CaO is generated, the quality as a cement clinker is deteriorated, and the volatilization amount of radioactive cesium is reduced. When the heating temperature exceeds 1550 ° C., the liquid phase is formed, so that radioactive cesium is taken into the liquid phase and is less likely to volatilize, and the fired product is melted and hardened, making it difficult to grind. It becomes difficult to use as a cement clinker.
The heating time of the mixture is preferably 15 minutes or more, more preferably 30 minutes or more from the viewpoint of obtaining a sufficient volatilization amount of radioactive cesium. When rolling the raw material using a rotary kiln, etc., the contact rate between the gas and radioactive cesium is increased and the thermal conductivity is improved. Can be obtained.
As the heating means, either a continuous type or a batch type can be used.
A rotary kiln etc. are mentioned as an example of a continuous heating means.
Examples of the batch type heating means include an incinerator, an electric furnace, a microwave heating device, and the like.
Among these, the continuous heating means is preferably used in the present invention from the viewpoint of increasing the processing efficiency. In particular, a rotary kiln is preferable because a heating temperature suitable for volatilization of radioactive cesium and a residence time of waste can be easily provided. The rotary kiln is also preferable from the viewpoint of using the fired product obtained after heating as a cement clinker.
次に、ロータリーキルンを用いた、セメントクリンカーの製造方法について説明する。
上記の廃棄物、ＣａＯ源及び／又はＭｇＯ源等の、セメントクリンカーの原料を、各種セメントクリンカーが得られるような組成で混合した後、ロータリーキルンを用いて焼成し、揮発した放射性セシウムを排ガスとして回収すると共に、焼成物を冷却することによって、セメントクリンカーを製造することができる。
各原料を混合する方法は特に限定されず、慣用の装置等を用いて行うことができる。
焼成に用いられる燃料は、主原料である石炭のほか、燃料代替廃棄物、例えば、廃油、廃タイヤ、廃プラスチック、木屑、ゴミ固形化燃料等を使用することができる。
焼成温度は、上述のとおり、好ましくは１２５０〜１５５０℃、より好ましくは１２７０〜１５００℃、さらに好ましくは１２９０〜１４５０℃、特に好ましくは１３００〜１４００℃である。
焼成時間は、１５分間以上、好ましくは３０〜１２０分間、より好ましくは４０〜６０分間である。
また、セメントクリンカーを冷却する方法は、特に制限されず、慣用の装置（例えば、ロータリーキルンに付属するクーラー）等を用いて行うことができる。
Next, a method for producing a cement clinker using a rotary kiln will be described.
Cement clinker raw materials such as the above waste, CaO source and / or MgO source are mixed in such a composition that various cement clinker can be obtained, then fired using a rotary kiln, and volatilized radioactive cesium is recovered as exhaust gas. In addition, the cement clinker can be manufactured by cooling the fired product.
The method of mixing each raw material is not particularly limited, and can be performed using a conventional apparatus or the like.
As fuel used for firing, in addition to coal as a main raw material, alternative fuel wastes such as waste oil, waste tires, waste plastics, wood waste, solid waste fuel, and the like can be used.
As described above, the firing temperature is preferably 1250 to 1550 ° C, more preferably 1270 to 1500 ° C, still more preferably 1290 to 1450 ° C, and particularly preferably 1300 to 1400 ° C.
The firing time is 15 minutes or more, preferably 30 to 120 minutes, more preferably 40 to 60 minutes.
Moreover, the method in particular of cooling a cement clinker is not restrict | limited, It can carry out using a conventional apparatus (for example, cooler attached to a rotary kiln) etc.
排ガス中の揮発した放射性セシウムは、冷却されて固体になった後、集塵機またはスクラバー等で回収することができる。また、キルンにプレヒーターが取り付けられている場合は、揮発した放射性セシウムを高濃度で含む排ガスの一部を抽気して、冷却することによって、固体となった放射性セシウムを回収することもできる。回収した放射性セシウムは、必要に応じて水洗、吸着、ブリケットマシン等の造粒機、プレス機等の加圧成型機による圧縮などによるさらなる減容化処理を行った後、コンクリート製の容器などに密閉して保管することができる。これにより、放射性物質を含む廃棄物を外部に漏出させずに、減容化した状態で保管することができる。 Volatile radioactive cesium in the exhaust gas can be recovered by a dust collector or a scrubber after being cooled and solidified. Moreover, when the preheater is attached to the kiln, the radioactive cesium which became solid can also be collect | recovered by extracting and cooling a part of waste gas which contains the volatilized radioactive cesium in high concentration. The recovered radioactive cesium is subjected to further volume reduction treatment such as washing with water, adsorption, granulation machine such as briquette machine, compression with pressure molding machine such as press machine, etc., and then into concrete containers etc. Can be sealed and stored. As a result, the waste containing the radioactive substance can be stored in a reduced volume without leaking outside.
加熱後に得られる焼成物は、セメントクリンカー、コンクリート・アスファルト用骨材、埋土材などの建設資材として用いることができる。得られるセメントクリンカーの具体例としては、各種ポルトランドセメントクリンカーのほか、水硬率（Ｈ．Ｍ．）を１．８〜２．３、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）を１．３〜３．０、鉄率（Ｉ．Ｍ．）を１．３〜２．８に調整したセメントクリンカー等が挙げられる。具体的には、例えば普通ポルトランドセメントクリンカー、早強ポルトランドセメントクリンカー、中庸熱ポルトランドセメントクリンカー、低熱ポルトランドセメントクリンカー、耐硫酸塩セメントクリンカー、エコセメントクリンカー等が挙げられる。 The fired product obtained after heating can be used as construction materials such as cement clinker, aggregate for concrete and asphalt, and buried material. Specific examples of the obtained cement clinker include various Portland cement clinker, hydraulic ratio (HM) of 1.8 to 2.3, and silicic acid ratio (SM) of 1.3 to 3 And a cement clinker having an iron ratio (IM) adjusted to 1.3 to 2.8. Specific examples include ordinary Portland cement clinker, early-strength Portland cement clinker, moderately hot Portland cement clinker, low heat Portland cement clinker, sulfate resistant cement clinker, and ecocement clinker.
また、上記セメントクリンカーと、石膏と、必要に応じて配合される他の材料（以下、混合材ともいう。）を混合して粉砕することなどによって、セメントを得ることができる。
石膏としては、二水石膏、α型又はβ型半水石膏、無水石膏等が挙げられる。これらの石膏は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
石膏のブレーン比表面積は、セメント組成物（例えば、モルタル、コンクリート等）の流動性、強度発現性、及びコスト等の観点から、好ましくは２０００〜１００００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは２５００〜８０００ｃｍ2／ｇである。
石膏の量は、セメントのブレーン比表面積やセメントクリンカー中のＣ3Ａ量に応じて調整することが好ましく、例えばセメントのブレーン比表面積が３０００〜３５００ｃｍ2／ｇの場合には、全ＳＯ３換算で好ましくは１〜４質量％、より好ましくは１．５〜３．５質量％、特に好ましくは１．８〜３質量％となる量に定めるのが、セメント組成物の水和熱、凝結、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から好ましい。一方、セメントのブレーン比表面積が３５００〜４５００ｃｍ2／ｇの場合には、全ＳＯ３換算で好ましくは２〜６質量％、より好ましくは２．５〜５質量％、特に好ましくは３〜４．５質量％となる量に定めるのが、セメント組成物の水和熱、凝結、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から好ましい。
In addition, the cement can be obtained by mixing and pulverizing the cement clinker, gypsum, and other materials blended as necessary (hereinafter also referred to as a mixed material).
Examples of the gypsum include dihydrate gypsum, α-type or β-type hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum. These gypsum may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Blaine specific surface area of the gypsum, the cement composition (e.g., mortar, concrete, etc.) of the fluidity, strength development, and from the viewpoint of cost and the like, preferably 2000~10000cm 2 / g, more preferably 2500~8000cm 2 / g.
The amount of gypsum is preferably adjusted according to the Blaine specific surface area of the cement and the amount of C 3 A in the cement clinker. For example, when the Blaine specific surface area of the cement is 3000 to 3500 cm 2 / g, the total SO 3 conversion Preferably, the amount is set to 1 to 4% by mass, more preferably 1.5 to 3.5% by mass, and particularly preferably 1.8 to 3% by mass. It is preferable from the viewpoints of fluidity, durability and strength development. On the other hand, when the brane specific surface area of the cement is 3500 to 4500 cm 2 / g, it is preferably 2 to 6% by mass in terms of total SO 3 , more preferably 2.5 to 5% by mass, and particularly preferably 3 to 4%. The amount of 5% by mass is preferably determined from the viewpoints of heat of hydration, setting, fluidity, durability, strength development, and the like of the cement composition.
本発明において、セメントは、セメントクリンカー粉砕物と他の材料（石膏、混合材）を混合し粉砕することによっても製造することができる。この場合、セメントクリンカー粉砕物のブレーン比表面積は、セメント組成物の流動性、強度発現性、及びコスト等の観点から、好ましくは２５００〜４５００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３０００〜４２００ｃｍ２／ｇである。
なお、セメントクリンカーと他の材料（石膏、混合材）を同時に粉砕する場合は、セメントのブレーン比表面積は、流動性、強度発現性、及びコスト等の観点から、好ましくは２５００〜５０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３０００〜４５００ｃｍ２／ｇである。
In the present invention, the cement can also be produced by mixing and pulverizing a cement clinker pulverized product and other materials (gypsum, mixed material). In this case, the Blaine specific surface area of the cement clinker grind, the fluidity of the cement composition, strength development, and from the viewpoint of cost and the like, preferably 2500~4500cm 2 / g, more preferably 3000~4200cm 2 / g is there.
When cement clinker and other materials (gypsum, mixed material) are pulverized simultaneously, the brane specific surface area of the cement is preferably 2500 to 5000 cm 2 / g from the viewpoint of fluidity, strength development, cost, and the like. More preferably, it is 3000-4500 cm < 2 > / g.
セメントの材料として必要に応じて配合される混合材の例としては、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末及びシリカフュームから選ばれる１種以上の無機粉末や、２ＣａＯ・ＳｉＯ２（「Ｃ２Ｓ」と略記される。）及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２（「Ｃ２ＡＳ」と略記される。）を含み、Ｃ２Ｓ１００質量部当たりのＣ２ＡＳと４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（「Ｃ４ＡＦ」と略記される。）の合計量が１０〜１００質量部であり、かつ、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（「Ｃ３Ａ」と略記される。）の含有量が２０質量部以下である焼成物の粉砕物等が挙げられる。
なお、ここでの無機粉末及び焼成物の粉砕物は、これら両方を用いてもよいし、いずれか一方のみを用いてもよい。
As an example of a mixed material blended as necessary as a cement material, one or more inorganic powders selected from blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, silica stone powder, and silica fume, and 2CaO · SiO 2 (“C abbreviated 2 S ".) and 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 ( abbreviated as" C 2 aS ".) a, C 2 aS and 4CaO · Al 2 O per C 2 S100 parts by 3 · Fe 2 O 3 (abbreviated as “C 4 AF”) is 10 to 100 parts by mass, and 3CaO · Al 2 O 3 (abbreviated as “C 3 A”). The pulverized material of the baked product whose content is 20 parts by mass or less.
Note that both of these inorganic powders and the pulverized product of the fired product may be used, or only one of them may be used.
上記の無機粉末（高炉スラグ粉末等）を用いることによって、水和熱の低減、流動性の向上、耐久性及び長期強度発現性の向上等を図ることができる。上記の焼成物の粉砕物を用いることによって、水和熱の低減、及び流動性の向上を図ることができる。また、上記の焼成物の粉砕物は、産業廃棄物等を原料としているため、廃棄物の有効利用の促進を図ることができる。 By using the above-mentioned inorganic powder (eg, blast furnace slag powder), it is possible to reduce heat of hydration, improve fluidity, improve durability, and develop long-term strength. By using the pulverized product of the fired product, the heat of hydration can be reduced and the fluidity can be improved. Moreover, since the pulverized product of the fired product is made from industrial waste or the like, it is possible to promote effective use of the waste.
上記の無機粉末のうち、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、及び珪石粉末のブレーン比表面積は、セメント組成物の流動性、強度発現性等の観点から、好ましくは２５００〜１００００ｃｍ２／ｇであり、特に強度発現性の観点から、より好ましくは３０００〜１００００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは４０００〜９０００ｃｍ２／ｇである。
また、高炉スラグ粉末の配合量は、セメント組成物の水和熱、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、セメント組成物中、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７５質量％以下となる量である。フライアッシュ、石灰石粉末、及び珪石粉末の配合量（これらの２種以上を併用する場合は合計量）は、セメント組成物の水和熱、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、セメント組成物中、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下となる量である。
なお、この場合のセメント中の石膏量は、全ＳＯ３換算で好ましくは１〜５質量％、より好ましくは１．５〜４質量％、特に好ましくは１．８〜３質量％となる量とするのが、セメント組成物の水和熱、凝結、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から好ましい。
Among the above inorganic powders, the blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, and silica stone powder have a Blaine specific surface area of preferably 2500 to 10,000 cm 2 / g from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition. There, in particular in view of the strength development, more preferably 3000~10000cm 2 / g, more preferably from 4000~9000cm 2 / g.
Further, the blending amount of the blast furnace slag powder is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass in the cement composition from the viewpoint of heat of hydration, fluidity, durability, strength development and the like of the cement composition. It is the amount that is less than The blending amount of fly ash, limestone powder, and quartzite powder (total amount when using two or more of these) is from the viewpoint of heat of hydration, fluidity, durability, and strength development of the cement composition. In the cement composition, the amount is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
In this case, the amount of gypsum in the cement is preferably 1 to 5% by mass, more preferably 1.5 to 4% by mass, and particularly preferably 1.8 to 3 % by mass in terms of total SO 3. It is preferable from the viewpoints of heat of hydration, setting, fluidity, durability, strength development and the like of the cement composition.
上記の無機粉末のうち、シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、入手のし易さや、セメント組成物の流動性、強度発現性等の観点から、好ましくは５〜２０ｍ２／ｇ、より好ましくは６〜１８ｍ２／ｇ、特に好ましくは７〜１５ｍ２／ｇである。また、シリカフュームの配合量は、セメント組成物の水和熱、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、セメント組成物中、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下となる量である。
なお、この場合のセメント中の石膏量は、セメント組成物の水和熱、凝結、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、全ＳＯ３換算で好ましくは１〜５質量％、より好ましくは１．５〜４質量％、特に好ましくは１．８〜３質量％である。
Among the above inorganic powders, the BET specific surface area of silica fume is preferably 5 to 20 m 2 / g, more preferably 6 to 18 m from the viewpoints of availability, fluidity of the cement composition, strength development, and the like. 2 / g, particularly preferably 7 to 15 m 2 / g. Further, the amount of silica fume is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less in the cement composition from the viewpoint of heat of hydration, fluidity, durability, strength development and the like of the cement composition. This is the amount.
In this case, the amount of gypsum in the cement is preferably 1 to 5% by mass in terms of total SO 3 from the viewpoints of heat of hydration, setting, fluidity, durability, and strength development of the cement composition, More preferably, it is 1.5-4 mass%, Most preferably, it is 1.8-3 mass%.
混合材である上記の焼成物の粉砕物は、Ｃ２Ｓ及びＣ２ＡＳを必須成分とするもので、Ｃ２Ｓ１００質量部に対して、Ｃ２ＡＳを好ましくは１０〜１００質量部、より好ましくは２０〜９０質量部含有するものである。Ｃ２ＡＳの含有量が１０質量部未満では、セメント組成物の流動性が悪くなる。また、焼成時に焼成温度を上げてもフリーライム量が低下しにくく、焼成が困難になる。さらに、生成するＣ２Ｓも水和活性のないγ型Ｃ２Ｓである可能性が高くなり、セメント組成物の強度発現性を大きく低下させることがある。一方、Ｃ２ＡＳの含有量が１００質量部を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下することがある。
また、混合材である上記の焼成物の粉砕物は、Ｃ２Ｓ１００質量部当たりのＣ３Ａの含有量が２０質量部以下、好ましくは１０質量部以下のものである。Ｃ３Ａの含有量が２０質量部を超えると、セメント組成物の水和熱が大きくなり、流動性も悪くなる。
Pulverized admixture above calcined product is is as an essential component of C 2 S and C 2 AS, with respect to C 2 S100 parts by weight, preferably from 10 to 100 parts by weight of C 2 AS, more Preferably it contains 20-90 mass parts. When the content of C 2 AS is less than 10 parts by mass, the fluidity of the cement composition is deteriorated. Further, even if the firing temperature is raised during firing, the amount of free lime is unlikely to decrease, making firing difficult. Furthermore, the resulting C 2 S becomes likely to be no γ-type C 2 S hydration activity, which may greatly reduce strength development of the cement composition. On the other hand, when the content of C 2 AS exceeds 100 parts by mass, strength development of the cement composition may be deteriorated.
Moreover, the pulverized product of the fired product, which is a mixed material, has a C 3 A content of 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of C 2 S. When the content of C 3 A is more than 20 parts by weight, the heat of hydration increases the cement composition, also deteriorates the fluidity.
鉱物組成は、使用原料中のＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３の各含有量（質量％）から、次式により求めることができる。
Ｃ４ＡＦ＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ３Ａ＝１．６１×ＣａＯ−３．００×ＳｉＯ２−２．２６×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ２ＡＳ＝−１．６３×ＣａＯ＋３．０４×ＳｉＯ２＋２．６９×Ａｌ２Ｏ３＋０．５７×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ２Ｓ＝１．０２×ＣａＯ＋０．９５×ＳｉＯ２−１．６９×Ａｌ２Ｏ３−０．３６×Ｆｅ２Ｏ３
Mineral composition can be determined CaO use in the raw material, from the content of SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 ( wt%), the following equation.
C 4 AF = 3.04 × Fe 2 O 3
C 3 A = 1.61 × CaO−3.00 × SiO 2 −2.26 × Fe 2 O 3
C 2 AS = −1.63 × CaO + 3.04 × SiO 2 + 2.69 × Al 2 O 3 + 0.57 × Fe 2 O 3
C 2 S = 1.02 × CaO + 0.95 × SiO 2 -1.69 × Al 2 O 3 −0.36 × Fe 2 O 3
混合材である上記の焼成物の粉砕物のブレーン比表面積は、セメント組成物の水和熱、流動性、及び強度発現性等の観点から、好ましくは２５００〜５０００ｃｍ２／ｇである。粉砕方法は特に制限されず、例えばボールミル等を用い、通常の方法で粉砕することができる。
該粉砕物の配合量は、セメント組成物の水和熱、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、セメント組成物中、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下となる量である。
なお、該粉砕物を含むセメント中の石膏量は、セメント組成物の水和熱、凝結、流動性、耐久性、及び強度発現性等の観点から、全ＳＯ３換算で好ましくは１〜５質量％、より好ましくは１．５〜４質量％、特に好ましくは１．８〜３質量％である。
The brane specific surface area of the pulverized product of the fired product, which is a mixed material, is preferably 2500 to 5000 cm 2 / g from the viewpoints of heat of hydration, fluidity, strength development and the like of the cement composition. The pulverization method is not particularly limited, and for example, it can be pulverized by a usual method using a ball mill or the like.
The blended amount of the pulverized product is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less in the cement composition from the viewpoints of heat of hydration, fluidity, durability, strength development and the like of the cement composition. This is the amount.
The amount of gypsum in the cement containing the pulverized product is preferably 1 to 5 mass in terms of total SO 3 from the viewpoint of heat of hydration, setting, fluidity, durability, strength development, and the like of the cement composition. %, More preferably 1.5 to 4% by mass, particularly preferably 1.8 to 3% by mass.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［合成例１；セシウム吸着粘土の作製］
ベントナイト５００ｇを、セシウムを２５０ｍｇ／リットルの濃度で含む水溶液２リットル中に１日間浸漬した後、遠心分離によって固形分を回収し、さらに該固形分を水洗して、再度遠心分離を行った。これにより、セシウムを１０６０ｍｇ／ｋｇの濃度で含むセシウム吸着粘土を得た。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Synthesis Example 1; Preparation of Cesium-Adsorbed Clay]
After immersing 500 g of bentonite in 2 liters of an aqueous solution containing cesium at a concentration of 250 mg / liter for 1 day, the solid content was recovered by centrifugation, and the solid content was washed with water and centrifuged again. As a result, cesium-adsorbed clay containing cesium at a concentration of 1060 mg / kg was obtained.
［実施例１］
合成例１で得られたセシウム吸着粘土２３ｇと、石灰石粉末７７ｇを混合した。得られた混合物を、管状電気炉を用いて、６０℃の水中に通過させてバブリングして得られた空気（水分量：７％）の存在下で、１３００℃で６０分間加熱し、焼成物を得た。加熱前の混合物、及び加熱して得られた焼成物（セメントクリンカー）の各々のセシウム（Ｃｓ）の含有量を、湿式法を用いて測定し、Ｃｓの揮発率（質量％）を求めた。また、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの各量を、蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）で測定し、Ｎａ及びＫの揮発率（質量％）を求めた。結果を表１に示す。
［実施例２］
１３００℃で６０分間の加熱に代えて、１３５０℃で６０分間の加熱を行った以外は実施例１と同様にして実験した。結果を表１に示す。
[Example 1]
23 g of cesium adsorption clay obtained in Synthesis Example 1 and 77 g of limestone powder were mixed. The obtained mixture was heated at 1300 ° C. for 60 minutes in the presence of air (water content: 7%) obtained by bubbling by passing it through water at 60 ° C. using a tubular electric furnace. Got. The cesium (Cs) content of each of the mixture before heating and the fired product (cement clinker) obtained by heating was measured using a wet method, and the volatilization rate (mass%) of Cs was determined. Moreover, each amount of Na 2 O and K 2 O was measured by X-ray fluorescence analysis (XRF), and the volatilization rate (mass%) of Na and K was determined. The results are shown in Table 1.
[Example 2]
The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that heating was performed at 1350 ° C. for 60 minutes instead of heating at 1300 ° C. for 60 minutes. The results are shown in Table 1.
［実施例３］
放射性廃棄物としての都市ごみ処理焼却灰５１質量％、石灰石４６質量％、及び、鉄原料３質量％（以上の合計１００質量％）を、それぞれ粉砕した後、（（ＣａＯ＋１．３９ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）の質量比が３．５５になるように混合した。得られた混合物をセメントキルンに１００ｋｇ／時間（ｈｒ）の供給速度で投入し、１４５０℃で約３０分間加熱した。加熱前の混合物、及び加熱後の焼成物（セメントクリンカー）の各々の放射性セシウムの量を、ガンマ線スペクトロメトリーを用いて測定した。また、これらの主要な化学組成を、蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）で測定した。その結果、加熱前の混合物中の放射性セシウムの量は、２５００Ｂｑ／ｋｇであった。焼成物中の放射性セシウムの量は、未検出（１０Ｂｑ／ｋｇ以下）であった。また、焼成物は、水硬率（Ｈ．Ｍ．）が２．０６、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）が１．６８、鉄率（Ｉ．Ｍ．）が１．７０の各値を有していた。
上記焼成物（セメントクリンカー）に二水石膏を、焼成物と二水石膏の混合物中のＳＯ3の含有率が３．８質量％となるように混合粉砕して、ブレーン比表面積が４０００ｃｍ２／ｇのセメントを製造した。このセメントは、凝結が始発２時間４５分、終結４時間２５分、モルタル強さが３日で２７．６Ｎ／ｍｍ２、７日で４１．０Ｎ／ｍｍ２、２８日で５５．３Ｎ／ｍｍ２の各物性値を有していた。
[Example 3]
After pulverizing 51% by mass of municipal solid waste incineration ash as radioactive waste, 46% by mass of limestone, and 3% by mass of iron raw material (total of 100% by mass of the above), ((CaO + 1.39MgO) / SiO 2 ) So that the mass ratio is 3.55. The resulting mixture was charged into a cement kiln at a feed rate of 100 kg / hr (hr) and heated at 1450 ° C. for about 30 minutes. The amount of radioactive cesium in each of the mixture before heating and the fired product (cement clinker) after heating was measured using gamma-ray spectrometry. These main chemical compositions were measured by X-ray fluorescence analysis (XRF). As a result, the amount of radioactive cesium in the mixture before heating was 2500 Bq / kg. The amount of radioactive cesium in the fired product was not detected (10 Bq / kg or less). In addition, the fired product has a hydraulic modulus (HM) of 2.06, a silicate ratio (SM) of 1.68, and an iron ratio (IM) of 1.70. Had.
Dihydrate gypsum was mixed and pulverized into the calcined product (cement clinker) so that the content of SO 3 in the mixture of the calcined product and dihydrate gypsum was 3.8% by mass, and the specific surface area of branes was 4000 cm 2 / g cement was produced. The cement, condensation is first train 2 hours 45 minutes, termination 4 hours 25 minutes, 55.3N / mm mortar strength is 3 days at 27.6N / mm 2, 7 days 41.0N / mm 2, 28 days Each physical property value was 2 .
Claims (5)
上記加熱工程において、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｉＯ２の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、上記廃棄物、ＣａＯ源及びＭｇＯ源の各々の種類及び配合割合を定めることを特徴とする放射性セシウムの除去方法。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。） A method for removing radioactive cesium, comprising a heating step of heating a waste contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or a MgO source to volatilize the radioactive cesium in the waste,
In the heating step, the wastes, the CaO source, and the MgO source are determined in terms of the types and mixing ratios so that the masses of CaO, MgO, and SiO 2 satisfy the following formula (1). To remove radioactive cesium.
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
上記加熱工程において、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｉＯ２の各々の質量が、下記式（１）を満たすように、上記廃棄物、ＣａＯ源及びＭｇＯ源の各々の種類及び配合割合を定めることを特徴とする焼成物の製造方法。
（（ＣａＯ＋１．３９×ＭｇＯ）／ＳｉＯ２）＞２．２ ・・・（１）
（式中、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２は、各々、カルシウムの酸化物換算の質量、マグネシウムの酸化物換算の質量、珪素の酸化物換算の質量を表す。） A method for producing a calcined product comprising a heating step of heating a waste contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or a MgO source to volatilize the radioactive cesium in the waste to obtain a calcined product. ,
In the heating step, the wastes, the CaO source, and the MgO source are determined in terms of the types and mixing ratios so that the masses of CaO, MgO, and SiO 2 satisfy the following formula (1). A method for producing a fired product.
((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2 )> 2.2 (1)
(In the formula, CaO, MgO, and SiO 2 represent the mass of calcium oxide, the mass of magnesium oxide, and the mass of silicon oxide, respectively.)
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