JPH066486B2 - 水ガラス固化体の作製方法 - Google Patents
水ガラス固化体の作製方法Info
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- JPH066486B2 JPH066486B2 JP60226477A JP22647785A JPH066486B2 JP H066486 B2 JPH066486 B2 JP H066486B2 JP 60226477 A JP60226477 A JP 60226477A JP 22647785 A JP22647785 A JP 22647785A JP H066486 B2 JPH066486 B2 JP H066486B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、水ガラスと硬化剤との簡単な系で安定で所定
の強度を有する水ガラス固化体の作製方法に関する。
の強度を有する水ガラス固化体の作製方法に関する。
原子力発電所から発生する放射性廃棄物を減容し固形化
することは、発電所内施設の保管スペースを確保する上
で重要であるばかりでなく、最終処分法の一つである陸
地保管上不可欠な要因である。放射性廃棄物を減容する
方法の一つとして、BWR又はPWR発電所から発生する主要
な廃棄物である濃縮廃液（主成分Na2SO4またはNa2B
4O7）および使用済イオン交換樹脂のスラリーを乾燥粉
末化して放射性廃棄物の体積の大部分を占める水を除去
し、これを固化する方法が検討されている。この方法で
は、濃縮廃液やスラリーを直接固化する従来の方法にく
らべ約1/8に減容することが確認されている。
することは、発電所内施設の保管スペースを確保する上
で重要であるばかりでなく、最終処分法の一つである陸
地保管上不可欠な要因である。放射性廃棄物を減容する
方法の一つとして、BWR又はPWR発電所から発生する主要
な廃棄物である濃縮廃液（主成分Na2SO4またはNa2B
4O7）および使用済イオン交換樹脂のスラリーを乾燥粉
末化して放射性廃棄物の体積の大部分を占める水を除去
し、これを固化する方法が検討されている。この方法で
は、濃縮廃液やスラリーを直接固化する従来の方法にく
らべ約1/8に減容することが確認されている。
この廃棄物の乾燥粉末を固化する固化材として代表的な
ものは、プラスチック、アスファルト、無機材質
である。
ものは、プラスチック、アスファルト、無機材質
である。
のプラスチック固化においては、固化材として熱硬化
性樹脂を用いるが、熱硬化性樹脂はその中にわずかでも
水分が混入すると固化剤として所期の性能が発揮できな
い。すなわち、固化時に水分が持ち込まれると熱硬化性
樹脂中の硬化促進剤（ナフテン酸コバルトなど）が分解
され、熱硬化性樹脂が硬化しなくなるため、熱硬化性樹
脂の一部が添加時の状態（液体）のまま存在することに
なる。放射性廃液の乾燥粉体は注意深く乾燥しても水分
を完全に除去できない場合がある。よってわずかでも水
分を含む放射性廃液の乾燥粉体と熱硬化性樹脂を混合し
て固化すると、強度の高い固化体を得ることができない
こととなる。このため乾燥された粉体は、中性子水分計
などの含水量測定器によって徹底した水分の管理を必要
とする。
性樹脂を用いるが、熱硬化性樹脂はその中にわずかでも
水分が混入すると固化剤として所期の性能が発揮できな
い。すなわち、固化時に水分が持ち込まれると熱硬化性
樹脂中の硬化促進剤（ナフテン酸コバルトなど）が分解
され、熱硬化性樹脂が硬化しなくなるため、熱硬化性樹
脂の一部が添加時の状態（液体）のまま存在することに
なる。放射性廃液の乾燥粉体は注意深く乾燥しても水分
を完全に除去できない場合がある。よってわずかでも水
分を含む放射性廃液の乾燥粉体と熱硬化性樹脂を混合し
て固化すると、強度の高い固化体を得ることができない
こととなる。このため乾燥された粉体は、中性子水分計
などの含水量測定器によって徹底した水分の管理を必要
とする。
のアスファルト固化においては、廃棄物粉体とアスフ
ァルトを混合しながら加熱により水分を除去した後、固
化するので、上記の水分管理が不要となる。しかし、ア
スファルトは熱可塑性な性質を有するため、４０−５０
℃で流動化するという問題があり、陸地保管および処分
には不適当である。
ァルトを混合しながら加熱により水分を除去した後、固
化するので、上記の水分管理が不要となる。しかし、ア
スファルトは熱可塑性な性質を有するため、４０−５０
℃で流動化するという問題があり、陸地保管および処分
には不適当である。
の無機材による固化は、陸地保管および処分に対して
は、土壌および岩石との整合性が良いため望ましいもの
であり、種々検討されている。最も一般的にはセメント
で固化するのであるが、セメントは廃棄物粉体と相互作
用しやすいため、望ましくない。例えば、BWR発電所か
らの濃縮廃液の乾燥粉体である硫酸ナトリウム(Na2SO4)
をセメントで固化すると、セメント成分中のアルミン酸
カルシウム(3CaO・Al2O3)および水酸化カルシウム(Ca(O
H)2)と乾燥粉体のNa2SO4が反応し、(1)式に示すエトリ
ンガイドを生成するため体積膨脹し、固化体を破壊する
（セメント化学雑論，後藤，大門Ｐ５７）。
は、土壌および岩石との整合性が良いため望ましいもの
であり、種々検討されている。最も一般的にはセメント
で固化するのであるが、セメントは廃棄物粉体と相互作
用しやすいため、望ましくない。例えば、BWR発電所か
らの濃縮廃液の乾燥粉体である硫酸ナトリウム(Na2SO4)
をセメントで固化すると、セメント成分中のアルミン酸
カルシウム(3CaO・Al2O3)および水酸化カルシウム(Ca(O
H)2)と乾燥粉体のNa2SO4が反応し、(1)式に示すエトリ
ンガイドを生成するため体積膨脹し、固化体を破壊する
（セメント化学雑論，後藤，大門Ｐ５７）。
3CaO・Al2O3＋3Ca(OH)2＋3Na2SO4＋32H2O →3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O＋6NaOH (1) また、PWR発電所からの濃縮廃液の乾燥粉体であるホウ
酸ナトリウム(Na2B4O7)を固化する場合も、セメント成
分中のCa(OH)2とホウ酸ナトリウムが溶解してできるホ
ウ酸イオン▲(BO3- 3)▼とが(2)式の如く反応して、固化
体が劣化するという問題がある。
酸ナトリウム(Na2B4O7)を固化する場合も、セメント成
分中のCa(OH)2とホウ酸ナトリウムが溶解してできるホ
ウ酸イオン▲(BO3- 3)▼とが(2)式の如く反応して、固化
体が劣化するという問題がある。
3Ca(OH)2＋▲2BO3- 3▼→Ca3(BO3)2＋60H- (2) このように、セメントでは廃棄物粉体の固化が難しいの
で、廃棄物粉体との相互作用が少ない水ガラス(ケイ酸
ナトリウム水溶液)による固化方法が提案されている
（特開昭５７−１９７５００）。水ガラス自体はケイ酸
ナトリウムの無色透明の粘稠な液体であるが、適当な硬
化剤を添加することにより硬化する。硬化剤としては、
接着剤としての使用を目的として、酸化亜鉛（特開昭５
０−１５１２２１）、珪弗化ソーダ（藤井，石堂，東工
試報５６，２０５（１９６１））等が提案されている。
これらの硬化剤は、急速な固化、すなわち接着剤として
は有効であるが、廃棄物と混合して固化するには作業性
の点から不向きである。廃棄物の固化には、ゆるやかな
硬化作用を有するリン酸ケイ素(P2O5・SiO2)が有効であ
るが、この方法においても、固化体の耐水性、強度を補
完するため高価なケイ酸バリウム等の添加剤を必要とし
た。
で、廃棄物粉体との相互作用が少ない水ガラス(ケイ酸
ナトリウム水溶液)による固化方法が提案されている
（特開昭５７−１９７５００）。水ガラス自体はケイ酸
ナトリウムの無色透明の粘稠な液体であるが、適当な硬
化剤を添加することにより硬化する。硬化剤としては、
接着剤としての使用を目的として、酸化亜鉛（特開昭５
０−１５１２２１）、珪弗化ソーダ（藤井，石堂，東工
試報５６，２０５（１９６１））等が提案されている。
これらの硬化剤は、急速な固化、すなわち接着剤として
は有効であるが、廃棄物と混合して固化するには作業性
の点から不向きである。廃棄物の固化には、ゆるやかな
硬化作用を有するリン酸ケイ素(P2O5・SiO2)が有効であ
るが、この方法においても、固化体の耐水性、強度を補
完するため高価なケイ酸バリウム等の添加剤を必要とし
た。
本発明の目的は、例えば放射性廃液の乾燥粉体の固化体
として好適な水ガラス固化体を、その最適な硬化条件を
定めることによって、他の高価な添加剤を必要とせずに
作製する方法を提供することにある。
として好適な水ガラス固化体を、その最適な硬化条件を
定めることによって、他の高価な添加剤を必要とせずに
作製する方法を提供することにある。
本発明の特徴は、水ガラスにリン酸塩系硬化剤を添加し
た固化材を用いて水ガラス固化体を作製する方法におい
て、ケイ素の水和物にナトリウムイオンが配位した化学
種の濃度が1.8ｍmol/cm3以上の固化材を用いることにあ
る。水ガラスは、ケイ酸ナトリウム水溶液であり、ケイ
酸ナトリウムは化学式Na2O・(SiO2)nで示されるが、水ガ
ラスと総称される水溶液状態では、ケイ素(Si)およびナ
トリウム(Na)はそれぞれが水中の水酸基(OH)が配位した
水和物になっている。本発明は、これら水和物の中で
も、ケイ素の水和物にナトリウムが配位した化学種が、
水ガラス固化体形成の根幹を成すものであることを見出
したことに基づいている。すなわち、水ガラスは、ケイ
素の水和物にナトリウムが配位した化学種とリン酸塩系
の硬化剤とが化学反応することによって硬化し、固化体
の強度は、ケイ素の水和物にナトリウムが配位した化学
種の濃度に依存することを見出したことに基づく。
た固化材を用いて水ガラス固化体を作製する方法におい
て、ケイ素の水和物にナトリウムイオンが配位した化学
種の濃度が1.8ｍmol/cm3以上の固化材を用いることにあ
る。水ガラスは、ケイ酸ナトリウム水溶液であり、ケイ
酸ナトリウムは化学式Na2O・(SiO2)nで示されるが、水ガ
ラスと総称される水溶液状態では、ケイ素(Si)およびナ
トリウム(Na)はそれぞれが水中の水酸基(OH)が配位した
水和物になっている。本発明は、これら水和物の中で
も、ケイ素の水和物にナトリウムが配位した化学種が、
水ガラス固化体形成の根幹を成すものであることを見出
したことに基づいている。すなわち、水ガラスは、ケイ
素の水和物にナトリウムが配位した化学種とリン酸塩系
の硬化剤とが化学反応することによって硬化し、固化体
の強度は、ケイ素の水和物にナトリウムが配位した化学
種の濃度に依存することを見出したことに基づく。
以下、本発明の原理を説明する。
水ガラス硬化体の主原料である水ガラスは、ケイ酸ナト
リウム(Na2O・(SiO2)n)の水溶液であり、透明で粘稠な液
体である。これは、例えばケイ酸(H2SiO3)と水酸化ナト
リウム(NaOH)を反応させることによって容易に合成で
き、また任意のSi／Naモル比のものを合成できる。この
ケイ酸ナトリウム中のSiおよびNaは水溶液中の水の成分
である水酸基が配位した水和物の状態で存在し、その形
態は、第１表に示すごとくSi／Naモル比によって変動す
る。
リウム(Na2O・(SiO2)n)の水溶液であり、透明で粘稠な液
体である。これは、例えばケイ酸(H2SiO3)と水酸化ナト
リウム(NaOH)を反応させることによって容易に合成で
き、また任意のSi／Naモル比のものを合成できる。この
ケイ酸ナトリウム中のSiおよびNaは水溶液中の水の成分
である水酸基が配位した水和物の状態で存在し、その形
態は、第１表に示すごとくSi／Naモル比によって変動す
る。
すなわち、ケイ素の水和物にナトリウムが配位したSi
(OH)3・ONa、ナトリウムの水和物NaOH、ケイ素の水
和物Si(OH)4の３種がSi／Naモル比に依存して混在す
る。本発明は、これら３種の水和物の中で特にケイ素の
水和物にナトリウムが配位したのSi(OH)3・ONaがリン
酸塩系の硬化剤と反応して硬化することを見い出したこ
とに基づいている。
(OH)3・ONa、ナトリウムの水和物NaOH、ケイ素の水
和物Si(OH)4の３種がSi／Naモル比に依存して混在す
る。本発明は、これら３種の水和物の中で特にケイ素の
水和物にナトリウムが配位したのSi(OH)3・ONaがリン
酸塩系の硬化剤と反応して硬化することを見い出したこ
とに基づいている。
リン酸塩系の硬化剤、たとえばリン酸ケイ素は水中で次
式によりリン酸分に変化する。
式によりリン酸分に変化する。
このリン酸分が、ケイ素の水和物にナトリウムが配位し
た化学種(Si(OH)3・ONa)と反応して次式の如く硬化す
る。
た化学種(Si(OH)3・ONa)と反応して次式の如く硬化す
る。
Si(OH)3・ONa＋H2PO4・SiO2 →Si(OH)3・OSiO2＋NaH2PO4 (4) (4)式で生成したSi(OH)3・OSiO2は脱水縮合反応によっ
て、SiO2の３次元網目構造を形成して強固な固化体とな
る。
て、SiO2の３次元網目構造を形成して強固な固化体とな
る。
(4)式の硬化反応に従えば、固化体の強度（一軸圧縮強
度）は、Si(OH)3・ONa量に依存することとなり、この測
定結果を第１図に示す。この図から、固化体中のケイ素
の水和物にナトリウムが配位した化学種（活性Siと定
義）の濃度に比例して固化体強度が増加することがわか
る。このように、固化体形成のための主骨格であるSiO2
網目構造を形成するための原料であるケイ素の水和物に
ナトリウムが配位した化学種の濃度によって固化体強度
が決定される。第１図によれば、現状の海洋投棄に要求
される廃棄物固化体の基準強度１５０kg/cm2を得るため
には3.5ｍmol/cm3以上の活性Si量が必要となることがわ
かる。また第１図に従えば、固化体の強度を得るための
活性Siの最低濃度は、1.8mmol/cm3となり、これ以下で
は硬化しない。
度）は、Si(OH)3・ONa量に依存することとなり、この測
定結果を第１図に示す。この図から、固化体中のケイ素
の水和物にナトリウムが配位した化学種（活性Siと定
義）の濃度に比例して固化体強度が増加することがわか
る。このように、固化体形成のための主骨格であるSiO2
網目構造を形成するための原料であるケイ素の水和物に
ナトリウムが配位した化学種の濃度によって固化体強度
が決定される。第１図によれば、現状の海洋投棄に要求
される廃棄物固化体の基準強度１５０kg/cm2を得るため
には3.5ｍmol/cm3以上の活性Si量が必要となることがわ
かる。また第１図に従えば、固化体の強度を得るための
活性Siの最低濃度は、1.8mmol/cm3となり、これ以下で
は硬化しない。
ケイ素の水和物にナトリウムが配位した化学種の濃度を
高めるには、第１表に示すようにSi/Naのモル比が１の
水ガラスを用いるのが有効である。Si／Naのモル比が１
以下ではNaが過剰になりNaOHが生成する。一方、１以上
では、Siが過剰となり、Si(OH)4が生成する。特にNaOH
は、水に溶け易いため固化体の耐水性を低下させる原因
となり好ましくない。
高めるには、第１表に示すようにSi/Naのモル比が１の
水ガラスを用いるのが有効である。Si／Naのモル比が１
以下ではNaが過剰になりNaOHが生成する。一方、１以上
では、Siが過剰となり、Si(OH)4が生成する。特にNaOH
は、水に溶け易いため固化体の耐水性を低下させる原因
となり好ましくない。
第２図にSi／Naのモル比を変えた水ガラス固化体の一軸
圧縮強度および固化体中に存在するNaOH含有率を示し
た。一軸圧縮強度は、Si／Naのモル比が１で極大を示
し、それ以下でも以上でも強度は低下する。またNaOH含
有率は、Si／Naのモル比が１のとき０となり、モル比の
減少につれて急増する。このことから、固化体中にNaOH
を含まず、かつ海洋投棄時の基準である150kg/cm2の固
化体強度を得るためには、第２図の二重斜線の範囲で固
化させる必要があることが見い出される。
圧縮強度および固化体中に存在するNaOH含有率を示し
た。一軸圧縮強度は、Si／Naのモル比が１で極大を示
し、それ以下でも以上でも強度は低下する。またNaOH含
有率は、Si／Naのモル比が１のとき０となり、モル比の
減少につれて急増する。このことから、固化体中にNaOH
を含まず、かつ海洋投棄時の基準である150kg/cm2の固
化体強度を得るためには、第２図の二重斜線の範囲で固
化させる必要があることが見い出される。
第３図は本発明の一実施例のシステムフロー図である。
第３図において、放射性濃縮廃液タンク１から放射性濃
縮廃液（ホウ酸ソーダ10wt%）２が乾燥粉末器３に供給
され、ここで放射性濃縮廃液が乾燥した粉末に変換され
る。乾燥粉末は、ペレット製造器１０によってペレット
１３に変換してもよいし、また、ペレットにせず粉末の
まま固化してもよい。
第３図において、放射性濃縮廃液タンク１から放射性濃
縮廃液（ホウ酸ソーダ10wt%）２が乾燥粉末器３に供給
され、ここで放射性濃縮廃液が乾燥した粉末に変換され
る。乾燥粉末は、ペレット製造器１０によってペレット
１３に変換してもよいし、また、ペレットにせず粉末の
まま固化してもよい。
まず、ペレットにした場合の実施例を述べる。ペレット
製造器１０によって製造されたペレット（20mmφ×10m
m）は、２００の固化容器１１に充填される。ペレッ
トの寸法は任意でよいが、固化容器への収納率を考慮す
れば、外径５〜３０mmの円柱形もしくは球またはアーモ
ンド型が好ましい。固化容器１１に充填されたペレット
１３は、固化設備に運ばれ、ペレット間隙に混練槽４か
ら固化材９が注入される。固化材９は、タンク６内の水
ガラス７とタンク6′内の硬化剤たるリン酸ケイ素とセ
メントの混合粉末を混練槽４で混練して作製する。固化
材９の成分組成は第２表に示してある。Si/Naモル比が
１の水ガラスを使用して固化したペレット固化体の強度
は、150kg/cm2以上であり、海洋投棄の基準値150kg/cm2
を充分満足するものであった。
製造器１０によって製造されたペレット（20mmφ×10m
m）は、２００の固化容器１１に充填される。ペレッ
トの寸法は任意でよいが、固化容器への収納率を考慮す
れば、外径５〜３０mmの円柱形もしくは球またはアーモ
ンド型が好ましい。固化容器１１に充填されたペレット
１３は、固化設備に運ばれ、ペレット間隙に混練槽４か
ら固化材９が注入される。固化材９は、タンク６内の水
ガラス７とタンク6′内の硬化剤たるリン酸ケイ素とセ
メントの混合粉末を混練槽４で混練して作製する。固化
材９の成分組成は第２表に示してある。Si/Naモル比が
１の水ガラスを使用して固化したペレット固化体の強度
は、150kg/cm2以上であり、海洋投棄の基準値150kg/cm2
を充分満足するものであった。
次に乾燥粉末をペレット化せず、粉末のまま固化する場
合について述べる。乾燥粉末器３で粉末化された乾燥粉
末は、混合槽4′で混練槽４からの固化材と共に混合混
練される。その場合、廃棄物の減容性の観点からは乾燥
粉末の混合割合が大きいほど好ましいが、固化体の強度
の点から、乾燥粉末の割合は４０〜６０wt%が望まし
い。本実施例においては乾燥粉末の割合を５０wt%とし
た。固化材は、ペレット固化の場合と同様に、Si/Naモ
ル比１の水ガラス７と、リン酸ケイ素とセメントの混合
粉末を混練槽４で混練した固化材９を使用した。固化材
９の成分組成は第２表に示したものである。
合について述べる。乾燥粉末器３で粉末化された乾燥粉
末は、混合槽4′で混練槽４からの固化材と共に混合混
練される。その場合、廃棄物の減容性の観点からは乾燥
粉末の混合割合が大きいほど好ましいが、固化体の強度
の点から、乾燥粉末の割合は４０〜６０wt%が望まし
い。本実施例においては乾燥粉末の割合を５０wt%とし
た。固化材は、ペレット固化の場合と同様に、Si/Naモ
ル比１の水ガラス７と、リン酸ケイ素とセメントの混合
粉末を混練槽４で混練した固化材９を使用した。固化材
９の成分組成は第２表に示したものである。
この組成の固化材中の活性ケイ素の濃度は、４ｍmol/cm
3である。この固化材９と乾燥粉末が混合槽4′で混合混
練され、混練物５となり、そこから固化容器１１に注入
され、固化体１２を作製する。固化体強度は、150kg/cm
2以上であった。
3である。この固化材９と乾燥粉末が混合槽4′で混合混
練され、混練物５となり、そこから固化容器１１に注入
され、固化体１２を作製する。固化体強度は、150kg/cm
2以上であった。
第４図は、水ガラスの合成プロセスを含む他の実施例の
システムフロー図を示している。水ガラスは、水酸化ナ
トリウム(NaOH)とケイ酸(H2SiO3)から容易に合成され
る。タンク６ａ内の水酸化ナトリウム(NaOH)とタンク６
ａ内のケイ酸(H2SiO3)は反応槽１８に供給され、温度５
０〜９０℃の範囲で約１時間撹拌し、水ガラス７を合成
する。その際、合成する水ガラスのSi／Naモル比は、Na
OHとH2SiO3の混合割合を変化させることで容易に調整で
きる。本実施例では、NaOHとH2SiO3を等モルで混合し、
Si／Naモル比を１とした。合成した水ガラス中の活性ケ
イ素(Si(OH3)ONa)の濃度を高めるため、加熱器２１によ
って加熱し、水分を適当量蒸発させる。次に、上記合成
された水ガラス７およびタンク６ｃ内の硬化剤たるリン
酸ケイ素とセメントとの混合粉末８をタンク６ｄ内の廃
棄物１９と共に固化容器２０に充填し、撹拌羽根１５で
均質になるまで混合撹拌して固化体とした。廃棄物１９
は、乾燥粉末でも、水溶液でも、あるいは固体であって
もかまわない。本実施例では、BWR発電所の濃縮廃液粉
末、PWR発電所の濃縮廃液粉末、イオン交換樹脂の乾燥
粉末について実施し、それぞれ全て強度150kg/cm2以上
の強度を有する固化体を得た。
システムフロー図を示している。水ガラスは、水酸化ナ
トリウム(NaOH)とケイ酸(H2SiO3)から容易に合成され
る。タンク６ａ内の水酸化ナトリウム(NaOH)とタンク６
ａ内のケイ酸(H2SiO3)は反応槽１８に供給され、温度５
０〜９０℃の範囲で約１時間撹拌し、水ガラス７を合成
する。その際、合成する水ガラスのSi／Naモル比は、Na
OHとH2SiO3の混合割合を変化させることで容易に調整で
きる。本実施例では、NaOHとH2SiO3を等モルで混合し、
Si／Naモル比を１とした。合成した水ガラス中の活性ケ
イ素(Si(OH3)ONa)の濃度を高めるため、加熱器２１によ
って加熱し、水分を適当量蒸発させる。次に、上記合成
された水ガラス７およびタンク６ｃ内の硬化剤たるリン
酸ケイ素とセメントとの混合粉末８をタンク６ｄ内の廃
棄物１９と共に固化容器２０に充填し、撹拌羽根１５で
均質になるまで混合撹拌して固化体とした。廃棄物１９
は、乾燥粉末でも、水溶液でも、あるいは固体であって
もかまわない。本実施例では、BWR発電所の濃縮廃液粉
末、PWR発電所の濃縮廃液粉末、イオン交換樹脂の乾燥
粉末について実施し、それぞれ全て強度150kg/cm2以上
の強度を有する固化体を得た。
なお、以上の実施例で固化材にセメントを添加したの
は、セメントは吸水性があり強度向上に更に効果がある
ため、しかも、低価格であるためであるが、必ずしもセ
メントは添加しなくてもよい。
は、セメントは吸水性があり強度向上に更に効果がある
ため、しかも、低価格であるためであるが、必ずしもセ
メントは添加しなくてもよい。
〔発明の効果〕 本発明によれば、他の高価な添加剤を加える必要なし
に、水ガラス硬化条件を適格に決定することにより、コ
ストの低い水ガラスおよびリン酸ケイ素を用いることに
より、高強度の水ガラス固化体を作製できる。従って例
えば放射性廃棄物処分のための水ガラス固化体作製に特
に好適である。
に、水ガラス硬化条件を適格に決定することにより、コ
ストの低い水ガラスおよびリン酸ケイ素を用いることに
より、高強度の水ガラス固化体を作製できる。従って例
えば放射性廃棄物処分のための水ガラス固化体作製に特
に好適である。
第１図は、固化材中の活性ケイ素濃度と固化体強度の関
係を示す図、第２図は、水ガラス中のSi／Naモル比と固
化体強度及び固化体中のNaOH含有率との関係を示す図、
第３図および第４図は、本発明の異る実施例のシステム
フロー図である。 １…放射性濃縮廃液タンク、 ３…乾燥粉末器、 ４…混練槽、 4′…混合槽、 ６，6′，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…タンク、 ７…水ガラス、 ８…リン酸ケイ素とセメントの混合粉末、 ９…固化材、 １０…ペレット製造器、 １１…固化容器、 １２…固化体、 １３…ペレット、 １４…モータ、 １５…撹拌羽根、 １６…弁、 １７…水酸化ナトリウム、 １８…反応槽、 １９…廃棄物、 ２０…固化容器、 ２１…加熱器。
係を示す図、第２図は、水ガラス中のSi／Naモル比と固
化体強度及び固化体中のNaOH含有率との関係を示す図、
第３図および第４図は、本発明の異る実施例のシステム
フロー図である。 １…放射性濃縮廃液タンク、 ３…乾燥粉末器、 ４…混練槽、 4′…混合槽、 ６，6′，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…タンク、 ７…水ガラス、 ８…リン酸ケイ素とセメントの混合粉末、 ９…固化材、 １０…ペレット製造器、 １１…固化容器、 １２…固化体、 １３…ペレット、 １４…モータ、 １５…撹拌羽根、 １６…弁、 １７…水酸化ナトリウム、 １８…反応槽、 １９…廃棄物、 ２０…固化容器、 ２１…加熱器。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｆ 9/30 ＺＡＢ 9117−2Ｇ ５１１ Ｂ 9117−2Ｇ (72)発明者 千野 耕一 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 内田 俊介 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】水ガラスとそれに添加されたリン酸塩系硬
化剤とを含む固化材を用いる水ガラス固化体の作製方法
において、固化材中における活性ケイ素（ケイ素の水和
物にナトリウムが配位した構造の化学種をいう）の濃度
が１．８ｍmol/cm3超であることを特徴とする水ガラス
固化体の作製方法。 - 【請求項２】一軸圧縮強度150ｋｇ／cm2以上の水ガラス
固化体を得るために固化材中の活性ケイ素の濃度を3.5
ｍmol/cm3以上とする特許請求の範囲第１項記載の水ガ
ラス固化体の作製方法。 - 【請求項３】固化材中のケイ素とナトリウムのモル比が
１以上である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の水
ガラス固化体の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226477A JPH066486B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 水ガラス固化体の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226477A JPH066486B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 水ガラス固化体の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287410A JPS6287410A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH066486B2 true JPH066486B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16845711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226477A Expired - Lifetime JPH066486B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 水ガラス固化体の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066486B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60226477A patent/JPH066486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6287410A (ja) | 1987-04-21 |
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