JP5966648B2 - 放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 - Google Patents
放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5966648B2 JP5966648B2 JP2012134447A JP2012134447A JP5966648B2 JP 5966648 B2 JP5966648 B2 JP 5966648B2 JP 2012134447 A JP2012134447 A JP 2012134447A JP 2012134447 A JP2012134447 A JP 2012134447A JP 5966648 B2 JP5966648 B2 JP 5966648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- radioactive
- platinum group
- fluidizing agent
- molten
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明の他の態様によれば、放射性物質のガラス封止装置は、加熱手段を有する溶融炉と、溶融ガラスを調製するために前記溶融炉にガラスを供給するガラス供給手段と、放射性廃液に含まれる放射性物質と前記溶融ガラスとの溶融混合物を調製するために、前記放射性廃液を前記溶融炉に供給する廃液供給手段と、前記溶融炉から前記溶融混合物を排出して固化するガラスで放射性物質を封止するための、前記溶融炉に設けられる排出手段と、前記放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とするために、第1の流動化剤及び第2の流動化剤の少なくとも一方を前記溶融炉に供給する流動化剤供給手段であって、前記第1の流動化剤は、前記放射性廃液に含まれる白金族元素の少なくとも一種と作用して、溶融ガラスの温度より液相線温度が低い白金族元素合金を形成可能な金属又はその化合物を有効成分とし、前記第2の流動化剤は、ガラスの粘度を低下させる金属又はその化合物を有効成分とする前記流動化剤供給手段と、放射性廃液に含まれる少なくとも一種の白金族元素又はその化合物を酸化する酸化手段であって、白金族元素又はその化合物を酸化物に変換する酸化剤としてオゾンを前記放射性廃液に供給する酸化塔を有する前記酸化手段と、前記酸化手段によって酸化されたルテニウムを酸化物として前記放射性廃液から気化分離する分離塔と、前記分離塔において酸化物として気化分離したルテニウムを回収する回収塔と、前記排出手段によって前記溶融炉から排出される前記溶融混合物に、前記回収塔で回収されるルテニウムを添加して一緒に封止するための添加手段とを有し、前記分離塔から排出される放射性廃液を前記廃液供給手段によって前記溶融炉に供給することを要旨とする。
0.1gのRuO2、0.1gのPd、0.1gのRh及び2.7gの4%Naガラスをるつぼに投入して電気炉内で10℃/分で昇温し、800℃で1時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却して、放射性廃液から形成される堆積物の模擬試料aを調製した。
堆積物の模擬試料aが3g調製されたるつぼに、流動化剤として、0.25gのTeO2(試験1)、0.20gのTe(試験2)、0.37gのZn(試験3)又は1.0gの炭酸リチウム(試験4)を添加し、更に、4%Naガラス30gをるつぼに投入して、電気炉内(雰囲気:空気)において1000℃で4時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却してガラスを固化させることにより、ガラス封止の試験1〜4を行った。更に、対照試験として、流動化剤を添加しないこと以外は上記と同様の操作を行った。
るつぼを鉛直方向に切断して、断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた。その結果、試験4及び対照試験においては、Ru、Pd及びRhの何れについても、るつぼ底部のみに分布していた。試験1〜3においては、るつぼ底部の中央においてRuが減少し、ガラスの中部にRuが検出された。又、Pd及びRhについては、試験1及び2では、ガラスの上面にPd及びRhが検出され、試験3では、るつぼ底部の中央においてPd及びRhが減少し、ガラスの中部から上部にかけてPd及びRhが検出された。
0.30gのRuO2、0.15gのPd及び0.05gのRhと、4.5gの4%Naガラスとをるつぼに投入し、電気炉内で10℃/分で昇温して800℃で1時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却して、放射性廃液から形成される堆積物の模擬試料bを調製した。模擬試料bの重量は約5gであった。
堆積物の模擬試料bが5g調製されたるつぼに、流動化剤として、0.25gのTeO2(試験1A)、0.20gのTe(試験2A)又は0.37gのZn(試験3A)を添加し、更に、4%Naガラス50gをるつぼに投入して、電気炉内(雰囲気:空気)において1000℃で4時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却してガラスを固化させてガラス封止の試験1A〜3Aを行った。
るつぼを鉛直方向に切断して、断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた。その結果、試験1A〜3Aのいずれにおいても、白金族元素の分布はるつぼ底部に集中し、ガラス中への拡散は少なかった。
1000℃での加熱時間を24時間に延長したこと以外は、試験1A〜3Aと同様の操作を行って、流動化剤としてTeO2(試験1B)、Te(試験2B)又はZn(試験3B)を用いたガラス封止の試験1B〜3Bを行った。
ガラスの鉛直方向断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた結果、試験1B及び2Bの結果は、試験1及び2と同様であり、試験3Bの結果も、試験3と同様であった。従って、模擬試料bにおいては、白金族元素がガラス中に拡散する速度が遅いことが理解される。
0.30gのRuO2、0.15gのPd及び0.05gのRhを2.5N硝酸に溶解して模擬廃液を調製し、この廃液にオゾンガスを十分に吹き込んだ後、るつぼに投入して140℃の電気炉内で加熱して水分を蒸発させた。るつぼを一旦取り出して1.8gの4%Naガラスを添加した後に、電気炉内で10℃/分で昇温して800℃で1時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却して、放射性廃液から形成される堆積物の模擬試料cを調製した。模擬試料cの重量は、約2gであった。
堆積物の模擬試料cが2g調製されたるつぼに、流動化剤として、0.25gのTeO2(試験1C)、0.20gのTe(試験2C)又は0.37gのZn(試験3C)を添加し、更に、4%Naガラス20gをるつぼに投入して、電気炉内(雰囲気:空気)において1000℃で4時間加熱してガラスを溶融した後に、るつぼを取り出して室温で冷却してガラスを固化させてガラス封止の試験1C〜3Cを行った。
ガラスの鉛直方向断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた結果、試験1C及び2Cの結果は、試験1及び2と同様であり、試験3Cの結果は、試験3と同様であった。従って、模擬試料cにおいては、白金族元素がガラス中に良好に拡散することが理解される。
ガラスの溶融温度を1000℃から800℃に変更したこと以外は試験1C〜3Cと同様にしてガラス封止の試験1D〜3Dを行った。
ガラスの鉛直方向断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた結果、試験1D及び2Dの結果は、試験1及び2と同様であり、試験3Dの結果は、試験3と同様であった。
ガラスの加熱溶融時間を4時間から1時間に変更したこと以外は試験1C〜3Cと同様にしてガラス封止の試験1E〜3Eを行った。
ガラスの鉛直方向断面における白金族元素の分布をX線分析顕微鏡によって調べた結果、試験1E及び2Eの結果は、試験1及び2と同様であり、試験3Eの結果は、試験3Eと同様であった。
4:ノズル、 5:廃液供給管、 6:放射性廃液、 7:供給管、
8:ガラス原料、 9:電極、 10:溶融ガラス、 11:間接加熱装置、
12:流下ノズル、 13:加熱手段、 14:キャニスタ、
15:堆積物、 16,16a:流動化剤、 17:チューブ、
20:ガラス封止装置、 21:廃液タンク、 22:酸化塔、
23:分離塔、 24:流動化剤供給塔、 25:溶融部、
26:酸化剤供給部、 27:回収塔、 28:流動化剤容器、
29:ガラス供給部、 30:流動化剤容器。
Claims (12)
- 放射性廃液に含まれる放射性物質を溶融ガラスと混合した溶融混合物を固化して放射性物質をガラスで封止する放射性物質のガラス封止方法であって、
前記溶融混合物から沈降形成される白金族元素を含む堆積物を、液相線温度が溶融ガラスの温度より低くなる白金族元素合金の生成又はガラスの粘度低下を利用して流動化又は形成抑制する流動化工程を有し、前記流動化工程は、前記放射性廃液に含まれる白金族元素の少なくとも一種と作用して、溶融ガラスの温度より液相線温度が低い白金族元素合金を形成可能な有効成分としてテルル又はその化合物を含む第1の流動化剤を添加する第1の添加工程を有し、それにより、放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とする放射性物質のガラス封止方法。 - 更に、前記溶融ガラスとの混合前に、
前記放射性廃液に含まれる少なくとも一種の白金族元素又はその化合物を酸化し気化させて前記放射性廃液から分離させる分離工程
を有する請求項1に記載の放射性物質のガラス封止方法。 - 前記第1の添加工程は、放射性廃液に含まれる放射性物質を溶融ガラスと混合する際に、又は、混合前の放射性廃液に対して行って前記堆積物の形成を抑制する請求項1又は2に記載の放射性物質のガラス封止方法。
- 前記第1の添加工程は、前記溶融混合物から沈降形成された前記堆積物に対して第1の流動化剤が作用するように行う請求項1又は2に記載の放射性物質のガラス封止方法。
- 放射性廃液に含まれる放射性物質を溶融ガラスと混合した溶融混合物を固化して放射性物質をガラスで封止する放射性物質のガラス封止方法であって、
前記溶融混合物から沈降形成される白金族元素を含む堆積物を、液相線温度が溶融ガラスの温度より低くなる白金族元素合金の生成又はガラスの粘度低下を利用して流動化又は形成抑制する流動化工程を有し、それにより、放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とし、
前記流動化工程は、
ガラスの粘度を低下させる有効成分として亜鉛又はその化合物を含む第2の流動化剤を添加する第2の添加工程
を有する放射性物質のガラス封止方法。 - 前記第2の添加工程は、前記溶融混合物から沈降形成された前記堆積物に対して第2の流動化剤が作用するように行う請求項5に記載の放射性物質のガラス封止方法。
- 更に、前記溶融ガラスとの混合前に、
前記放射性廃液に含まれる少なくとも一種の白金族元素又はその化合物を酸化し気化させて前記放射性廃液から分離させる分離工程
を有する請求項5に記載の放射性物質のガラス封止方法。 - 放射性廃液に含まれる放射性物質を溶融ガラスと混合した溶融混合物を固化して放射性物質をガラスで封止する放射性物質のガラス封止方法であって、
前記溶融ガラスとの混合前に、 前記放射性廃液に含まれる少なくとも一種の白金族元素又はその化合物を酸化し気化させて前記放射性廃液から分離させる分離工程であって、ルテニウム又はその化合物に酸化剤を作用させて酸化物に変換する酸化工程を有し、酸化物としてルテニウムを気化分離する前記分離工程と、
前記溶融混合物から沈降形成される白金族元素を含む堆積物を、液相線温度が溶融ガラスの温度より低くなる白金族元素合金の生成又はガラスの粘度低下を利用して流動化又は形成抑制する流動化工程を有し、それにより、放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とする前記流動化工程と、
前記流動化工程後の白金属元素を伴う溶融混合物を固化する時又はその前に、前記分離工程において放射性廃液から酸化物として分離したルテニウムを前記溶融混合物に添加して一緒に封止する工程とを有する放射性物質のガラス封止方法。 - 前記酸化工程において、酸化剤としてオゾンを前記放射性廃液に供給する請求項8に記載の放射性物質のガラス封止方法。
- 加熱手段を有する溶融炉と、
溶融ガラスを調製するために前記溶融炉にガラスを供給するガラス供給手段と、
放射性廃液に含まれる放射性物質と前記溶融ガラスとの溶融混合物を調製するために、前記放射性廃液を前記溶融炉に供給する廃液供給手段と、
前記溶融炉から前記溶融混合物を排出して固化するガラスで放射性物質を封止するための、前記溶融炉に設けられる排出手段と、
前記放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とするために、第1の流動化剤及び第2の流動化剤の少なくとも一方を前記溶融炉に供給する流動化剤供給手段であって、前記第1の流動化剤は、前記放射性廃液に含まれる白金族元素の少なくとも一種と作用して、溶融ガラスの温度より液相線温度が低い白金族元素合金を形成可能な有効成分としてテルル又はその化合物を含み、前記第2の流動化剤は、ガラスの粘度を低下させる有効成分として亜鉛又はその化合物を含む前記流動化剤供給手段と
を有する放射性物質のガラス封止装置。 - 加熱手段を有する溶融炉と、
溶融ガラスを調製するために前記溶融炉にガラスを供給するガラス供給手段と、
放射性廃液に含まれる放射性物質と前記溶融ガラスとの溶融混合物を調製するために、前記放射性廃液を前記溶融炉に供給する廃液供給手段と、
前記溶融炉から前記溶融混合物を排出して固化するガラスで放射性物質を封止するための、前記溶融炉に設けられる排出手段と、
前記放射性廃液に含まれる白金族元素を前記溶融混合物と共に封止可能とするために、第1の流動化剤及び第2の流動化剤の少なくとも一方を前記溶融炉に供給する流動化剤供給手段であって、前記第1の流動化剤は、前記放射性廃液に含まれる白金族元素の少なくとも一種と作用して、溶融ガラスの温度より液相線温度が低い白金族元素合金を形成可能な金属又はその化合物を有効成分とし、前記第2の流動化剤は、ガラスの粘度を低下させる金属又はその化合物を有効成分とする前記流動化剤供給手段と、
放射性廃液に含まれる少なくとも一種の白金族元素又はその化合物を酸化する酸化手段であって、白金族元素又はその化合物を酸化物に変換する酸化剤としてオゾンを前記放射性廃液に供給する酸化塔を有する前記酸化手段と、
前記酸化手段によって酸化されたルテニウムを酸化物として前記放射性廃液から気化分離する分離塔と、
前記分離塔において酸化物として気化分離したルテニウムを回収する回収塔と、
前記排出手段によって前記溶融炉から排出される前記溶融混合物に、前記回収塔で回収されるルテニウムを添加して一緒に封止するための添加手段と
を有し、前記分離塔から排出される放射性廃液を前記廃液供給手段によって前記溶融炉に供給する放射性物質のガラス封止装置。 - 前記第1の流動化剤は、テルル又はその化合物を含み、前記第2の流動化剤は、亜鉛又はその化合物を含む請求項11に記載の放射性物質のガラス封止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012134447A JP5966648B2 (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | 放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012134447A JP5966648B2 (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | 放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013257262A JP2013257262A (ja) | 2013-12-26 |
JP5966648B2 true JP5966648B2 (ja) | 2016-08-10 |
Family
ID=49953809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012134447A Active JP5966648B2 (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | 放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5966648B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6343929B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2018-06-20 | 株式会社Ihi | 高レベル放射性廃液中のルテニウム除去方法及び装置 |
JP6210218B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-10-11 | 株式会社Ihi | 高レベル放射性廃液ガラス固化設備 |
JP2015190892A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社Ihi | 高レベル放射性廃液ガラス固化設備のルテニウム処理方法及び装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0752234B2 (ja) * | 1985-11-14 | 1995-06-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | 核燃料再処理廃液のガラス固化方法 |
JP4491990B2 (ja) * | 2001-05-01 | 2010-06-30 | 株式会社Ihi | ガラス溶融炉の白金族堆積防止方法 |
JP5776178B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2015-09-09 | 株式会社Ihi | ガラス溶融炉の堆積物除去方法 |
JP5682289B2 (ja) * | 2010-12-17 | 2015-03-11 | 株式会社Ihi | ガラス溶融炉の堆積抑制方法 |
JP5696561B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-04-08 | 株式会社Ihi | ガラス溶融炉の堆積物除去方法 |
-
2012
- 2012-06-14 JP JP2012134447A patent/JP5966648B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013257262A (ja) | 2013-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10538448B2 (en) | Process for waste confinement by vitrification in metal cans | |
Simpson | Developments of spent nuclear fuel pyroprocessing technology at Idaho National Laboratory | |
JP5966648B2 (ja) | 放射性物質のガラス封止方法及びガラス封止装置 | |
US5082603A (en) | Method of treatment of high-level radioactive waste | |
JP6369797B2 (ja) | 廃電子基板からの金属の回収方法 | |
JP2014511943A (ja) | 貴金属の回収のための貴金属含有混合物を提供する方法 | |
JP3662966B2 (ja) | 非晶質珪酸ナトリウム・金属硫酸塩複合粉末及びその製造方法 | |
CA3027528C (en) | Method for producing solidified radioactive waste | |
Dixon et al. | Retention analysis from vitrified low-activity waste and simulants in a laboratory-scale melter | |
JP5682289B2 (ja) | ガラス溶融炉の堆積抑制方法 | |
JP5552922B2 (ja) | 核分裂生成物の分離材及びその製造方法、並びに該分離材を用いた核分裂生成物の分離方法 | |
JP5137043B2 (ja) | 収着材料 | |
JP5696561B2 (ja) | ガラス溶融炉の堆積物除去方法 | |
JP6622627B2 (ja) | レアメタル含有ガラスからのレアメタルの回収方法 | |
JP5776178B2 (ja) | ガラス溶融炉の堆積物除去方法 | |
JP3864203B2 (ja) | 放射性廃棄物の固化処理方法 | |
Dong et al. | Dechlorination and vitrification of electrochemical processing salt waste | |
Lutze et al. | Testing and modelling the behaviour of platinoids during vitrification of high level radioactive waste. Part 1 | |
JP7265156B2 (ja) | Co2を吸収して炭素に分解する方法 | |
JP5668998B2 (ja) | 核分裂生成物の濾過・収着材及びそれを使用した核分裂生成物の濾過・収着方法 | |
JP2002179410A (ja) | 微細酸化物粒子の製造方法 | |
JP2020196654A (ja) | Co2を吸収して炭素に分解する方法 | |
JP2023035302A (ja) | 汚染土壌から放射性セシウムを除去する方法 | |
TW200837200A (en) | Method to continuously produce high purity Mg2Ni hydrogen storage alloys and apparatus for the same | |
JPS60119499A (ja) | 含ヨウ素アルカリ性廃液の固化処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160620 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5966648 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |