JPH07144186A - アルカリ金属及びアルカリ土類金属の溶融塩破壊 - Google Patents
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の溶融塩破壊Info
- Publication number
- JPH07144186A JPH07144186A JP6161529A JP16152994A JPH07144186A JP H07144186 A JPH07144186 A JP H07144186A JP 6161529 A JP6161529 A JP 6161529A JP 16152994 A JP16152994 A JP 16152994A JP H07144186 A JPH07144186 A JP H07144186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten salt
- sodium
- alkali metal
- bath
- alkaline earth
- 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.)
- Pending
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
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/32—Processing by incineration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/184—Preparation of calcium carbonate by carbonation of solutions based on non-aqueous solvents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ金属及びアルカリ土類金属の危険廃
棄物を破壊する改良した方法を提供する。 【構成】 炭酸ナトリウム、又は例えば炭酸ナトリウム
と例えば塩化ナトリウム等のハロゲン化アルカリ金属又
は塩化アルカリ金属の混合物との混合物等の低溶融点を
有する塩の混合物等の溶融塩を含有する溶融塩浴内へナ
トリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有
する廃棄物を供給し、該溶融塩浴内に二酸化炭素及び酸
素の混合物を供給し且つ該廃棄物内のアルカリ金属又は
アルカリ土類金属を二酸化炭素及び酸素と反応させて溶
融塩浴内において例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカ
リ金属を形成する。
棄物を破壊する改良した方法を提供する。 【構成】 炭酸ナトリウム、又は例えば炭酸ナトリウム
と例えば塩化ナトリウム等のハロゲン化アルカリ金属又
は塩化アルカリ金属の混合物との混合物等の低溶融点を
有する塩の混合物等の溶融塩を含有する溶融塩浴内へナ
トリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有
する廃棄物を供給し、該溶融塩浴内に二酸化炭素及び酸
素の混合物を供給し且つ該廃棄物内のアルカリ金属又は
アルカリ土類金属を二酸化炭素及び酸素と反応させて溶
融塩浴内において例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカ
リ金属を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ金属廃棄物及
びアルカリ土類金属廃棄物の破壊技術に関するものであ
って、更に詳細には、液体金属原子炉冷却液中に存在す
る例えばナトリウム、カリウム、リチウム及びそれらの
混合物等のアルカリ金属を破壊する溶融塩方法に関する
ものである。
びアルカリ土類金属廃棄物の破壊技術に関するものであ
って、更に詳細には、液体金属原子炉冷却液中に存在す
る例えばナトリウム、カリウム、リチウム及びそれらの
混合物等のアルカリ金属を破壊する溶融塩方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば原子炉熱伝達媒体からの放射性ナ
トリウム廃棄物等のアルカリ金属廃棄物及びアルカリ土
類金属廃棄物は、反応性の特性を有するために危険な廃
棄物である。それらを処分する前に、この反応性の特性
を破壊せねばならない。このような金属、特にナトリウ
ム、カリウム、リチウム及びこれらの金属の混合物の多
くのものは放射性でもある。
トリウム廃棄物等のアルカリ金属廃棄物及びアルカリ土
類金属廃棄物は、反応性の特性を有するために危険な廃
棄物である。それらを処分する前に、この反応性の特性
を破壊せねばならない。このような金属、特にナトリウ
ム、カリウム、リチウム及びこれらの金属の混合物の多
くのものは放射性でもある。
【０００３】例えばナトリウム等のこれらの金属を処分
するための多数の方法が存在している。例えば、ナトリ
ウムを水と反応させるものや、ナトリウムを濃縮腐食剤
で反応させるものや、アルコールで反応させるものや、
酸素中でナトリウムを焼却するもの、シリカでか焼する
もの、及びナトリウムをアンモニア、水素、ハロゲン及
び亜酸化窒素で反応させるものがある。然しながら、例
えばナトリウム等のアルカリ金属の反応性特性を破壊す
るこれらの方法は、通常、満足のいくものではなく、例
えば、水素の発生、爆発性ガスの発生、又は極めて腐食
性の高い酸化物の発生等の種々の理由により欠点が存在
している。従って、例えばナトリウム等の多量のアルカ
リ金属及びアルカリ土類金属廃棄物を処理するための適
切なる方法及び装置構成を提供することが所望されてい
る。
するための多数の方法が存在している。例えば、ナトリ
ウムを水と反応させるものや、ナトリウムを濃縮腐食剤
で反応させるものや、アルコールで反応させるものや、
酸素中でナトリウムを焼却するもの、シリカでか焼する
もの、及びナトリウムをアンモニア、水素、ハロゲン及
び亜酸化窒素で反応させるものがある。然しながら、例
えばナトリウム等のアルカリ金属の反応性特性を破壊す
るこれらの方法は、通常、満足のいくものではなく、例
えば、水素の発生、爆発性ガスの発生、又は極めて腐食
性の高い酸化物の発生等の種々の理由により欠点が存在
している。従って、例えばナトリウム等の多量のアルカ
リ金属及びアルカリ土類金属廃棄物を処理するための適
切なる方法及び装置構成を提供することが所望されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の危険廃棄
物を破壊する改良した方法を提供することである。本発
明の別の目的とするところは、溶融塩浴中において例え
ばナトリウム等の危険な廃棄物を破壊し安全なアルカリ
金属及びアルカリ土類金属塩を形成する比較的簡単な方
法を提供することである。本発明の更に別の目的とする
ところは、溶融炭酸塩浴中において二酸化炭素及び酸素
の混合物で反応させることによってアルカリ金属及びア
ルカリ土類金属、特にナトリウムを破壊する方法を提供
することである。
ころは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の危険廃棄
物を破壊する改良した方法を提供することである。本発
明の別の目的とするところは、溶融塩浴中において例え
ばナトリウム等の危険な廃棄物を破壊し安全なアルカリ
金属及びアルカリ土類金属塩を形成する比較的簡単な方
法を提供することである。本発明の更に別の目的とする
ところは、溶融炭酸塩浴中において二酸化炭素及び酸素
の混合物で反応させることによってアルカリ金属及びア
ルカリ土類金属、特にナトリウムを破壊する方法を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、例えば
ナトリウム等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属を例
えば炭酸ナトリウム等の溶融アルカリ炭酸塩等の溶融塩
浴中において二酸化炭素及び酸素（又は空気）の混合物
で反応させる。この酸化反応から得られるアルカリ炭酸
塩、例えば炭酸ナトリウム塩は危険なものではなく且つ
浴中の塩の体積を増加させるに過ぎない。ナトリウム等
の金属が放射性であると、溶融塩ベッド中には放射性の
殆どが残存する。バッチプロセス又は連続的なプロセス
のいずれかとして動作される場合には、反応性のオフガ
ス生成物は存在しない。反応速度及び動作温度は容易に
制御可能であり、且つ塩浴から放射性物質が解きはなた
れることは基本的にない。
ナトリウム等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属を例
えば炭酸ナトリウム等の溶融アルカリ炭酸塩等の溶融塩
浴中において二酸化炭素及び酸素（又は空気）の混合物
で反応させる。この酸化反応から得られるアルカリ炭酸
塩、例えば炭酸ナトリウム塩は危険なものではなく且つ
浴中の塩の体積を増加させるに過ぎない。ナトリウム等
の金属が放射性であると、溶融塩ベッド中には放射性の
殆どが残存する。バッチプロセス又は連続的なプロセス
のいずれかとして動作される場合には、反応性のオフガ
ス生成物は存在しない。反応速度及び動作温度は容易に
制御可能であり、且つ塩浴から放射性物質が解きはなた
れることは基本的にない。
【０００６】溶融塩浴の塩組成は、その塩の溶融点を低
下させるために調節することが可能である。例えば、酸
素及び二酸化炭素との反応によってナトリウムをナトリ
ウム炭酸塩即ち炭酸ナトリウムへ変換させる場合には、
その塩の溶融点は約８５５℃である。溶融塩ベッドがよ
り低い溶融点混合物を発生する塩を含有する限り、その
反応はより低い温度で実施することが可能であり、例え
ば約２００℃乃至９００℃の限界内において実施するこ
とが可能である。例えば、これらの塩はハロゲン化アル
カリ金属、例えば塩化物及びハロゲン化アルカリ土類、
例えば塩化カルシウムの混合物及びそれらの混合物から
構成することが可能である。塩組成の割合も、硫酸塩、
燐酸塩又は硝酸塩を添加することによって調節すること
が可能である。低溶融点を維持するために、例えば塩化
物塩等の何等かの補給が必要とされる。より低い溶融塩
浴温度においては、塩蒸気圧及び放射性元素のキャリィ
オーバー即ち持込みは少なく、腐食は減少され、且つ例
えばインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）６００等の金属閉込
め容器を使用することが可能である。別の態様として
は、塩化物塩を使用する場合には、塩素ガス又は塩素化
炭化水素を溶融塩ベッドを介して散布し炭酸塩を塩化物
へ変換させることが可能である。
下させるために調節することが可能である。例えば、酸
素及び二酸化炭素との反応によってナトリウムをナトリ
ウム炭酸塩即ち炭酸ナトリウムへ変換させる場合には、
その塩の溶融点は約８５５℃である。溶融塩ベッドがよ
り低い溶融点混合物を発生する塩を含有する限り、その
反応はより低い温度で実施することが可能であり、例え
ば約２００℃乃至９００℃の限界内において実施するこ
とが可能である。例えば、これらの塩はハロゲン化アル
カリ金属、例えば塩化物及びハロゲン化アルカリ土類、
例えば塩化カルシウムの混合物及びそれらの混合物から
構成することが可能である。塩組成の割合も、硫酸塩、
燐酸塩又は硝酸塩を添加することによって調節すること
が可能である。低溶融点を維持するために、例えば塩化
物塩等の何等かの補給が必要とされる。より低い溶融塩
浴温度においては、塩蒸気圧及び放射性元素のキャリィ
オーバー即ち持込みは少なく、腐食は減少され、且つ例
えばインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）６００等の金属閉込
め容器を使用することが可能である。別の態様として
は、塩化物塩を使用する場合には、塩素ガス又は塩素化
炭化水素を溶融塩ベッドを介して散布し炭酸塩を塩化物
へ変換させることが可能である。
【０００７】
【実施例】本発明の最も広義の側面においては、アルカ
リ金属及びアルカリ土類金属の危険廃棄物を破壊し且つ
それを安全な塩へ変換する方法が提供され、その方法
は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有する危険
廃棄物を、例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ金属
即ちアルカリ金属炭酸塩、塩化ナトリウム等のハロゲン
化アルカリ金属、例えば塩化カルシウム等のハロゲン化
アルカリ土類及びそれらの混合物からなるグループから
選択した溶融塩を含有する溶融塩浴内に供給し、二酸化
炭素及び酸素の混合物を該溶融塩浴内へ供給し、尚二酸
化炭素と酸素の割合は該廃棄物中のアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属と化学量論的に反応するのに少なくとも
充分なものであり、且つ前記溶融塩浴中の塩の溶融点を
超える温度において前記アルカリ金属又はアルカリ土類
金属を前記溶融塩浴中の二酸化炭素及び酸素と反応さ
せ、且つ前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を前記
浴中において安全な炭酸塩へ変換する、上記各ステップ
を有するものである。溶融炭酸塩浴において形成された
塩は、例えばナトリウム、カリウム、リチウム又はカル
シウムの炭酸塩等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属
の炭酸塩である。硫酸ナトリウム等の硫酸塩、燐酸ナト
リウム等の燐酸塩、又は硝酸ナトリウム等の硝酸塩を溶
融塩浴に添加して、例えば溶融点、核分裂生成物維持、
塩廃棄物の物理的形態、フィルタ上に回収された塩の物
理的形態等の塩の特定の特性を調節することが可能であ
る。
リ金属及びアルカリ土類金属の危険廃棄物を破壊し且つ
それを安全な塩へ変換する方法が提供され、その方法
は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有する危険
廃棄物を、例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ金属
即ちアルカリ金属炭酸塩、塩化ナトリウム等のハロゲン
化アルカリ金属、例えば塩化カルシウム等のハロゲン化
アルカリ土類及びそれらの混合物からなるグループから
選択した溶融塩を含有する溶融塩浴内に供給し、二酸化
炭素及び酸素の混合物を該溶融塩浴内へ供給し、尚二酸
化炭素と酸素の割合は該廃棄物中のアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属と化学量論的に反応するのに少なくとも
充分なものであり、且つ前記溶融塩浴中の塩の溶融点を
超える温度において前記アルカリ金属又はアルカリ土類
金属を前記溶融塩浴中の二酸化炭素及び酸素と反応さ
せ、且つ前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を前記
浴中において安全な炭酸塩へ変換する、上記各ステップ
を有するものである。溶融炭酸塩浴において形成された
塩は、例えばナトリウム、カリウム、リチウム又はカル
シウムの炭酸塩等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属
の炭酸塩である。硫酸ナトリウム等の硫酸塩、燐酸ナト
リウム等の燐酸塩、又は硝酸ナトリウム等の硝酸塩を溶
融塩浴に添加して、例えば溶融点、核分裂生成物維持、
塩廃棄物の物理的形態、フィルタ上に回収された塩の物
理的形態等の塩の特定の特性を調節することが可能であ
る。
【０００８】本発明には２つの側面がある。第一の側面
は、溶融塩浴内にＣＯ2 及びＯ2 をバブリングさせるか
又は散布させることによって、溶融塩浴内において酸素
の分圧と二酸化炭素の分圧とを有する例えば炭酸ナトリ
ウム等の溶融塩の存在下において例えばナトリウム金属
等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を炭酸ナトリウ
ムへインシィチュー即ち現場において変換させることで
ある。従って、溶融炭酸ナトリウム中において酸素及び
二酸化炭素との反応によってナトリウムを炭酸ナトリウ
ムへ変換させるために、反応が約８００℃乃至９００℃
の温度において行なわれ、より好適には、炭酸ナトリウ
ムの溶融点である約８５５℃において反応が行なわれ
る。
は、溶融塩浴内にＣＯ2 及びＯ2 をバブリングさせるか
又は散布させることによって、溶融塩浴内において酸素
の分圧と二酸化炭素の分圧とを有する例えば炭酸ナトリ
ウム等の溶融塩の存在下において例えばナトリウム金属
等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を炭酸ナトリウ
ムへインシィチュー即ち現場において変換させることで
ある。従って、溶融炭酸ナトリウム中において酸素及び
二酸化炭素との反応によってナトリウムを炭酸ナトリウ
ムへ変換させるために、反応が約８００℃乃至９００℃
の温度において行なわれ、より好適には、炭酸ナトリウ
ムの溶融点である約８５５℃において反応が行なわれ
る。
【０００９】ＣＯ2 及びＯ2 の割合は、例えば炭酸ナト
リウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩
を形成するために、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
と化学量論的に反応するのに充分なものでなければなら
ない。炭酸ナトリウムを形成するためにナトリウムと反
応する酸素の量が不充分である場合には、幾らかのＣＯ
副産物が形成される場合があることが判明した。酸素の
量が過剰である場合には、反応においてＣＯ2 のみが形
成され、ＣＯが存在することはない。浴中のアルカリ金
属又はアルカリ土類金属と反応するのに必要な化学量論
的な量の約１０％から２００％の範囲であって例えば少
なくとも１０％過剰な量の二酸化炭素及び酸素を使用し
て処理することが好適である。アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属が溶融塩浴中のＣＯ2 及びＯ2 ガスと反応
し、従って該ガスが消費され且つアルカリ金属又はアル
カリ土類金属と共に炭酸塩へ変換される。理論的には、
オフガスを発生することなしに、アルカリ金属又はアル
カリ土類金属から炭酸塩への完全なる変換が発生するこ
とが可能である。溶融塩浴中において乱流及び混合を維
持するために少なくとも１０％過剰なＣＯ2 及びＯ2 で
処理することが好適である。実際上好適には、１００％
を超えることのない過剰なＣＯ2 及びＯ2 を使用する。
リウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩
を形成するために、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
と化学量論的に反応するのに充分なものでなければなら
ない。炭酸ナトリウムを形成するためにナトリウムと反
応する酸素の量が不充分である場合には、幾らかのＣＯ
副産物が形成される場合があることが判明した。酸素の
量が過剰である場合には、反応においてＣＯ2 のみが形
成され、ＣＯが存在することはない。浴中のアルカリ金
属又はアルカリ土類金属と反応するのに必要な化学量論
的な量の約１０％から２００％の範囲であって例えば少
なくとも１０％過剰な量の二酸化炭素及び酸素を使用し
て処理することが好適である。アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属が溶融塩浴中のＣＯ2 及びＯ2 ガスと反応
し、従って該ガスが消費され且つアルカリ金属又はアル
カリ土類金属と共に炭酸塩へ変換される。理論的には、
オフガスを発生することなしに、アルカリ金属又はアル
カリ土類金属から炭酸塩への完全なる変換が発生するこ
とが可能である。溶融塩浴中において乱流及び混合を維
持するために少なくとも１０％過剰なＣＯ2 及びＯ2 で
処理することが好適である。実際上好適には、１００％
を超えることのない過剰なＣＯ2 及びＯ2 を使用する。
【００１０】本発明の第二の側面によれば、例えば塩化
ナトリウム等の塩化物であるハロゲン化アルカリ金属又
はアルカリ土類金属の混合物等の低融点を有する塩の混
合物を使用することによって、又は例えば７１０℃にお
いて溶融する重量において５０％のＮａ2 ＣＯ3 及び５
０％のＫ2 ＣＯ3 からなる共晶アルカリ炭酸塩混合物を
使用することによって、液体炭酸ナトリウム中において
より低い温度において反応を実施することが可能であ
る。このような混合物を使用することによって、溶融塩
浴における温度が例えば６００乃至８００℃の範囲へ減
少される。又、例えばＮａＣｌ，ＫＣｌ又はＣａＣｌ2
等の２つ又はそれ以上の塩の低融点混合物を、それのみ
で、又は例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリと結合
して使用することが可能である。
ナトリウム等の塩化物であるハロゲン化アルカリ金属又
はアルカリ土類金属の混合物等の低融点を有する塩の混
合物を使用することによって、又は例えば７１０℃にお
いて溶融する重量において５０％のＮａ2 ＣＯ3 及び５
０％のＫ2 ＣＯ3 からなる共晶アルカリ炭酸塩混合物を
使用することによって、液体炭酸ナトリウム中において
より低い温度において反応を実施することが可能であ
る。このような混合物を使用することによって、溶融塩
浴における温度が例えば６００乃至８００℃の範囲へ減
少される。又、例えばＮａＣｌ，ＫＣｌ又はＣａＣｌ2
等の２つ又はそれ以上の塩の低融点混合物を、それのみ
で、又は例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリと結合
して使用することが可能である。
【００１１】最初は、溶融した純粋な炭酸アルカリ塩又
は純粋な塩化物塩を使用して本方法を開始させることが
可能である。例えば炭酸ナトリウム等の炭酸塩は溶融浴
中において形成され、且つ、例えば塩素ガス又は塩素化
炭化水素等の塩素源が炭酸ナトリウムを塩化物へ変換さ
せるために溶融塩浴へ同時的に添加されない限り、本プ
ロセスが継続するにしたがい浴中における炭酸塩の量が
増加する。溶融塩浴は、１００％炭酸アルカリ金属、例
えば炭酸ナトリウムとすることが可能であり、又は１０
０％塩化物とすることが可能であり、又はそれらの混合
物とすることが可能であり、且つ溶融塩浴の温度はその
組成に依存して変化する。
は純粋な塩化物塩を使用して本方法を開始させることが
可能である。例えば炭酸ナトリウム等の炭酸塩は溶融浴
中において形成され、且つ、例えば塩素ガス又は塩素化
炭化水素等の塩素源が炭酸ナトリウムを塩化物へ変換さ
せるために溶融塩浴へ同時的に添加されない限り、本プ
ロセスが継続するにしたがい浴中における炭酸塩の量が
増加する。溶融塩浴は、１００％炭酸アルカリ金属、例
えば炭酸ナトリウムとすることが可能であり、又は１０
０％塩化物とすることが可能であり、又はそれらの混合
物とすることが可能であり、且つ溶融塩浴の温度はその
組成に依存して変化する。
【００１２】溶融塩浴において７５０℃の低下した温度
を維持するために、重量において約５０％の炭酸ナトリ
ウムと約５０％の塩化ナトリウムとの共晶組成にほぼ対
応する炭酸塩と塩化物との混合物を使用することが可能
であり、且つそのような組成は溶融塩浴中に塩が発生さ
れるにしたがい塩を排出することによって共晶組成近く
に維持させる。然しながら、溶融塩浴の組成は、所望の
低下させた溶融塩浴温度が維持される限り、共晶炭酸ナ
トリウム−塩化ナトリウム組成から例えば約２５％だけ
変化させることが可能である。塩素ガス又は塩素化炭化
水素を制御した状態で添加することによって塩化物の含
有量を一定に維持することも可能である。
を維持するために、重量において約５０％の炭酸ナトリ
ウムと約５０％の塩化ナトリウムとの共晶組成にほぼ対
応する炭酸塩と塩化物との混合物を使用することが可能
であり、且つそのような組成は溶融塩浴中に塩が発生さ
れるにしたがい塩を排出することによって共晶組成近く
に維持させる。然しながら、溶融塩浴の組成は、所望の
低下させた溶融塩浴温度が維持される限り、共晶炭酸ナ
トリウム−塩化ナトリウム組成から例えば約２５％だけ
変化させることが可能である。塩素ガス又は塩素化炭化
水素を制御した状態で添加することによって塩化物の含
有量を一定に維持することも可能である。
【００１３】溶融塩浴の組成に関しては、炭酸ナトリウ
ムと結合してハロゲン化アルカリ金属又はハロゲン化ア
ルカリ土類金属を使用する場合には、塩化カルシウムを
塩化ナトリウム又は塩化カリウムと混合させることの有
益性は存在しないことが判明した。通常、例えば塩化カ
ルシウム等のハロゲン化アルカリ土類は、カルシウム金
属、バリウム金属又はマグネシウム金属を処分しようと
するものでない限り使用されることはない。然しなが
ら、例えば、カルシウム金属廃棄物を処分することが所
望される場合には、溶融塩浴中において塩化カルシウム
を使用することが望ましい。同様に、ナトリウム又はカ
リウムの廃棄物を処分することが目的である場合には、
好適には、例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ即ち
アルカリ炭酸塩と結合して対応する塩化物を溶融浴中に
おいて使用する。
ムと結合してハロゲン化アルカリ金属又はハロゲン化ア
ルカリ土類金属を使用する場合には、塩化カルシウムを
塩化ナトリウム又は塩化カリウムと混合させることの有
益性は存在しないことが判明した。通常、例えば塩化カ
ルシウム等のハロゲン化アルカリ土類は、カルシウム金
属、バリウム金属又はマグネシウム金属を処分しようと
するものでない限り使用されることはない。然しなが
ら、例えば、カルシウム金属廃棄物を処分することが所
望される場合には、溶融塩浴中において塩化カルシウム
を使用することが望ましい。同様に、ナトリウム又はカ
リウムの廃棄物を処分することが目的である場合には、
好適には、例えば炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ即ち
アルカリ炭酸塩と結合して対応する塩化物を溶融浴中に
おいて使用する。
【００１４】前述した如く、溶融塩浴の処理温度は、約
２００℃乃至９００℃、通常は約６００℃乃至９００℃
の範囲にわたる場合がある。例えば６００℃で処理する
ことが望まれる場合には、溶融塩組成は６００℃以下の
溶融点を有するものでなければならない。９００℃にお
いて処理することが望まれる場合には、溶融点温度が高
いので種々の溶融塩組成を使用することが可能である。
処理温度は、溶融塩浴中においてどの塩組成が使用され
ねばならないかを支配する。
２００℃乃至９００℃、通常は約６００℃乃至９００℃
の範囲にわたる場合がある。例えば６００℃で処理する
ことが望まれる場合には、溶融塩組成は６００℃以下の
溶融点を有するものでなければならない。９００℃にお
いて処理することが望まれる場合には、溶融点温度が高
いので種々の溶融塩組成を使用することが可能である。
処理温度は、溶融塩浴中においてどの塩組成が使用され
ねばならないかを支配する。
【００１５】図面を参照して説明すると、溶融炭酸ナト
リウム中においてナトリウムを炭酸ナトリウムへ酸化さ
せることによって例えばナトリウム廃棄物等のアルカリ
金属廃棄物を処分する典型的なプロセスを実施するため
のシステムが概略的に示されており、溶融ナトリウム廃
棄物がライン１２を介し管１４を介してアルカリ金属供
給タンク１０から、例えば適宜の炉１９内に設けられた
反応炉タンク１８内の溶融炭酸ナトリウム１６等の溶融
塩浴内へ供給される。同時的に、ＣＯ2 供給タンク２０
から、ライン２２を介して二酸化炭素が管１４内へ及び
溶融炭酸ナトリウム浴１６内へ供給され、且つ酸素が酸
素供給タンク２４からライン２６を介してインレット管
２８を介し溶融塩浴１６へ供給される。冷却空気が溶融
塩反応炉１８の周りの炉１９における環状空間３２内へ
入口３０を介して供給され、溶融塩浴１６を所望の温度
に維持し、一方加熱された空気は出口３４から排出され
る。
リウム中においてナトリウムを炭酸ナトリウムへ酸化さ
せることによって例えばナトリウム廃棄物等のアルカリ
金属廃棄物を処分する典型的なプロセスを実施するため
のシステムが概略的に示されており、溶融ナトリウム廃
棄物がライン１２を介し管１４を介してアルカリ金属供
給タンク１０から、例えば適宜の炉１９内に設けられた
反応炉タンク１８内の溶融炭酸ナトリウム１６等の溶融
塩浴内へ供給される。同時的に、ＣＯ2 供給タンク２０
から、ライン２２を介して二酸化炭素が管１４内へ及び
溶融炭酸ナトリウム浴１６内へ供給され、且つ酸素が酸
素供給タンク２４からライン２６を介してインレット管
２８を介し溶融塩浴１６へ供給される。冷却空気が溶融
塩反応炉１８の周りの炉１９における環状空間３２内へ
入口３０を介して供給され、溶融塩浴１６を所望の温度
に維持し、一方加熱された空気は出口３４から排出され
る。
【００１６】溶融塩浴へ導入されたナトリウムとＣＯ2
及びＯ2 との間で溶融塩浴１６内において酸化反応が進
行するにしたがい、ナトリウムは炭酸ナトリウムへ変換
され、炭酸塩溶融物がアウトレットライン３６を介して
溶融塩ベッドから塩廃棄物３８として排出される。過剰
のＣＯ2 及びＯ2 が反応炉１８の上部における出口４０
から排出され且つライン４２を介して、廃棄された炭酸
ナトリウムと共に、フィルタ４４へ通過され、フィルタ
４４はこのような炭酸ナトリウムを分離し且つそれをラ
イン４６を介して塩廃棄物３８として排出する。フィル
タ４４からの過剰なＣＯ2 及びＯ2 はライン４８を介し
てポンプ５０へ通過され、ライン５２を介してリサイク
ルされる。
及びＯ2 との間で溶融塩浴１６内において酸化反応が進
行するにしたがい、ナトリウムは炭酸ナトリウムへ変換
され、炭酸塩溶融物がアウトレットライン３６を介して
溶融塩ベッドから塩廃棄物３８として排出される。過剰
のＣＯ2 及びＯ2 が反応炉１８の上部における出口４０
から排出され且つライン４２を介して、廃棄された炭酸
ナトリウムと共に、フィルタ４４へ通過され、フィルタ
４４はこのような炭酸ナトリウムを分離し且つそれをラ
イン４６を介して塩廃棄物３８として排出する。フィル
タ４４からの過剰なＣＯ2 及びＯ2 はライン４８を介し
てポンプ５０へ通過され、ライン５２を介してリサイク
ルされる。
【００１７】尚、本発明の具体的な実施例について以下
について説明する。
について説明する。
【００１８】実施例１ 化学量論を基礎にしたナトリウム廃棄物の溶融塩酸化の
一例において、４６ポンドのナトリウムを４４ポンドの
ＣＯ2 及び１６ポンドの酸素（又は６９ポンドの空気）
と反応させて１０６ポンドのＮａ2 ＣＯ3 を発生させ
る。５４００ＢＴＵ／ｌｂのナトリウムの割合で熱を解
放させる。前もって部分的に炭酸ナトリウムで充填され
ており且つ８７５乃至１０００℃の温度に維持されてい
る反応炉内にナトリウムを継続して供給する。二酸化炭
素及び酸素（又は空気）を別々に反応炉容器内へ導入さ
せる。上述した量のガスはＮａ2 ＣＯ3 生成物を生成す
るための最小量のガスである。過剰な量の二酸化炭素及
び酸素を添加して反応炉内におけるミキシング即ち混合
を維持する。乱流混合を維持するためには少なくとも１
０％の過剰なガスが必要である。
一例において、４６ポンドのナトリウムを４４ポンドの
ＣＯ2 及び１６ポンドの酸素（又は６９ポンドの空気）
と反応させて１０６ポンドのＮａ2 ＣＯ3 を発生させ
る。５４００ＢＴＵ／ｌｂのナトリウムの割合で熱を解
放させる。前もって部分的に炭酸ナトリウムで充填され
ており且つ８７５乃至１０００℃の温度に維持されてい
る反応炉内にナトリウムを継続して供給する。二酸化炭
素及び酸素（又は空気）を別々に反応炉容器内へ導入さ
せる。上述した量のガスはＮａ2 ＣＯ3 生成物を生成す
るための最小量のガスである。過剰な量の二酸化炭素及
び酸素を添加して反応炉内におけるミキシング即ち混合
を維持する。乱流混合を維持するためには少なくとも１
０％の過剰なガスが必要である。
【００１９】連続的に又はバッチ毎に反応炉から生成さ
れた塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって、又は
容器外側における強制対流によって過剰な熱を取去る。
塩ベッドから出るガスを繊維フィルタでフィルタし且つ
塩反応炉内へリサイクルさせる。周期的に、オフガスを
大気中へ解放させて例えば窒素又はアルゴン等のトラン
プガスを除去する。オプションとして、反応炉から出る
ガスは連続的に解放させることが可能であり、且つガス
のリサイクルを行なわないようにすることも可能であ
る。
れた塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって、又は
容器外側における強制対流によって過剰な熱を取去る。
塩ベッドから出るガスを繊維フィルタでフィルタし且つ
塩反応炉内へリサイクルさせる。周期的に、オフガスを
大気中へ解放させて例えば窒素又はアルゴン等のトラン
プガスを除去する。オプションとして、反応炉から出る
ガスは連続的に解放させることが可能であり、且つガス
のリサイクルを行なわないようにすることも可能であ
る。
【００２０】実施例２ 放射性ナトリウム廃棄物の溶融塩酸化の一例としてナト
リウムが１ ｍＣｉＣｓ−１３７， １ ｍＣｉ Ｃｏ
−６０， １ ｍＣｉ Ｈ−３（トリチウム）の形態の
放射性汚染物を含有している。この放射性ナトリウム
を、前もって部分的に炭酸ナトリウムで充填されており
且つ８７５乃至１０００℃の温度に維持されている反応
炉内へ継続的に供給する。５重量％未満の少量の硫酸ナ
トリウムを反応炉容器内に維持して、放射性成分の揮発
性を減少させる。二酸化炭素及び酸素（又は空気）を別
々に反応炉容器内へ導入させる。過剰な量の二酸化炭素
及び酸素を添加して反応炉内において混合を維持する。
乱流混合状態を維持するためには少なくとも１０％の過
剰なガスが必要である。
リウムが１ ｍＣｉＣｓ−１３７， １ ｍＣｉ Ｃｏ
−６０， １ ｍＣｉ Ｈ−３（トリチウム）の形態の
放射性汚染物を含有している。この放射性ナトリウム
を、前もって部分的に炭酸ナトリウムで充填されており
且つ８７５乃至１０００℃の温度に維持されている反応
炉内へ継続的に供給する。５重量％未満の少量の硫酸ナ
トリウムを反応炉容器内に維持して、放射性成分の揮発
性を減少させる。二酸化炭素及び酸素（又は空気）を別
々に反応炉容器内へ導入させる。過剰な量の二酸化炭素
及び酸素を添加して反応炉内において混合を維持する。
乱流混合状態を維持するためには少なくとも１０％の過
剰なガスが必要である。
【００２１】バッチ毎に又は継続的に反応炉から生成さ
れた塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって、又は
容器外側の強制対流によって過剰な熱を除去する。塩ベ
ッドから出るガスを繊維フィルタでフィルタし且つ塩反
応炉内へリサイクルさせる。周期的に、オフガスを大気
中へ解放させて例えば窒素又はアルゴン等のトランプガ
スを除去する。オプションとして、反応炉から出るガス
を継続的に解放させ、且つガスのリサイクルを使用しな
いことも可能である。放射性セシウム及びコバルトが塩
浴内に維持される。放射性水素（トリチウム）はトリチ
ウム化した水即ちＨＴＯとして容器から排出され、且つ
コンデンサ又はその他の典型的な水蒸気吸着装置におい
て回収される。
れた塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって、又は
容器外側の強制対流によって過剰な熱を除去する。塩ベ
ッドから出るガスを繊維フィルタでフィルタし且つ塩反
応炉内へリサイクルさせる。周期的に、オフガスを大気
中へ解放させて例えば窒素又はアルゴン等のトランプガ
スを除去する。オプションとして、反応炉から出るガス
を継続的に解放させ、且つガスのリサイクルを使用しな
いことも可能である。放射性セシウム及びコバルトが塩
浴内に維持される。放射性水素（トリチウム）はトリチ
ウム化した水即ちＨＴＯとして容器から排出され、且つ
コンデンサ又はその他の典型的な水蒸気吸着装置におい
て回収される。
【００２２】実施例３ この実施例は、重量において約４０％のＮａ2 ＣＯ3 と
６０％のＫ2 ＣＯ3 を有する塩ベッドにおけるナトリウ
ム−カリウム（ＮａＫ）廃棄物の溶融塩酸化の例であ
る。化学量論を基礎にして、３３．８８ポンドのＮａＫ
（２２重量％のＮａ−７８重量％のＫ）が２３．３９ポ
ンドのＣＯ2 と８．４８ポンドの酸素（又は３６．５７
ポンドの空気）と反応して２５．３ポンドのＮａ2 ＣＯ
3 及び４０．４５ポンドのＫ2 ＣＯ3 を発生する。Ｎａ
Ｋの酸化によって熱が解放される。二酸化炭素及び酸素
（又は空気）を別々に反応容器内へ導入する。上述した
ガスの量は、Ｎａ2 ＣＯ3 及びＫ2 ＣＯ3 生成物を生成
するための最小量のガスである。過剰な量の二酸化炭素
及び酸素を添加して反応炉内における混合を維持する。
乱流混合を維持するためには少なくとも１０％の過剰な
ガスが必要である。バッチ毎に又は継続的に反応炉から
生成された塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって
又は容器外側の強制対流によって過剰な熱を除去する。
塩ベッドから発生するガスを繊維フィルタでフィルタ
し、且つ塩反応器内へリサイクルさせる。周期的に、オ
フガスを大気中へ放出させて例えば窒素又はアルゴン等
のトランプガスを除去する。オプションとして、反応炉
から出るガスは継続的に放出させることが可能であり、
且つガスのリサイクルを使用しないことも可能である。
６０％のＫ2 ＣＯ3 を有する塩ベッドにおけるナトリウ
ム−カリウム（ＮａＫ）廃棄物の溶融塩酸化の例であ
る。化学量論を基礎にして、３３．８８ポンドのＮａＫ
（２２重量％のＮａ−７８重量％のＫ）が２３．３９ポ
ンドのＣＯ2 と８．４８ポンドの酸素（又は３６．５７
ポンドの空気）と反応して２５．３ポンドのＮａ2 ＣＯ
3 及び４０．４５ポンドのＫ2 ＣＯ3 を発生する。Ｎａ
Ｋの酸化によって熱が解放される。二酸化炭素及び酸素
（又は空気）を別々に反応容器内へ導入する。上述した
ガスの量は、Ｎａ2 ＣＯ3 及びＫ2 ＣＯ3 生成物を生成
するための最小量のガスである。過剰な量の二酸化炭素
及び酸素を添加して反応炉内における混合を維持する。
乱流混合を維持するためには少なくとも１０％の過剰な
ガスが必要である。バッチ毎に又は継続的に反応炉から
生成された塩を排出させる。反応炉の自然冷却によって
又は容器外側の強制対流によって過剰な熱を除去する。
塩ベッドから発生するガスを繊維フィルタでフィルタ
し、且つ塩反応器内へリサイクルさせる。周期的に、オ
フガスを大気中へ放出させて例えば窒素又はアルゴン等
のトランプガスを除去する。オプションとして、反応炉
から出るガスは継続的に放出させることが可能であり、
且つガスのリサイクルを使用しないことも可能である。
【００２３】実施例４ この実施例は、炭酸塩及び塩化物を含有する塩ベッドに
おけるナトリウム廃棄物の溶融塩酸化の例である。化学
量論を基礎にして、４６ポンドのナトリウムを４４ポン
ドのＣＯ2 と１６ポンドの酸素（又は６９ポンドの空
気）と反応させて１０６ポンドのＮａ2 ＣＯ3 を発生さ
せる。５４００ＢＴＵ／ｌｂのナトリウムの割合で熱を
解放させる。
おけるナトリウム廃棄物の溶融塩酸化の例である。化学
量論を基礎にして、４６ポンドのナトリウムを４４ポン
ドのＣＯ2 と１６ポンドの酸素（又は６９ポンドの空
気）と反応させて１０６ポンドのＮａ2 ＣＯ3 を発生さ
せる。５４００ＢＴＵ／ｌｂのナトリウムの割合で熱を
解放させる。
【００２４】前もって炭酸ナトリウム及び塩化ナトリウ
ムで部分的に充填されており且つ６５０乃至１０００℃
の温度に維持されている反応炉内にナトリウム廃棄物を
継続的に供給する。反応炉は炭酸ナトリウムと塩化ナト
リウムの混合物で充填されており、従って塩の溶融点は
純粋な炭酸ナトリウムの溶融点（８５５℃）又は純粋な
塩化ナトリウムの溶融点（８０４℃）よりも低い温度で
ある。これは、ほぼ、１モル％のＮａ2 ＣＯ3 乃至８０
モル％のＮａ2 ＣＯ3 の範囲内である。
ムで部分的に充填されており且つ６５０乃至１０００℃
の温度に維持されている反応炉内にナトリウム廃棄物を
継続的に供給する。反応炉は炭酸ナトリウムと塩化ナト
リウムの混合物で充填されており、従って塩の溶融点は
純粋な炭酸ナトリウムの溶融点（８５５℃）又は純粋な
塩化ナトリウムの溶融点（８０４℃）よりも低い温度で
ある。これは、ほぼ、１モル％のＮａ2 ＣＯ3 乃至８０
モル％のＮａ2 ＣＯ3 の範囲内である。
【００２５】二酸化炭素及び酸素（又は空気）を別個に
反応炉容器内へ導入する。上述した量のガスは、Ｎａ2
ＣＯ3 生成物を生成するための最小量のガスである。過
剰な量の二酸化炭素及び酸素を添加して反応炉内におけ
る混合を維持する。乱流混合を維持するためには少なく
とも１０％の過剰なガスが必要である。バッチ毎に又は
継続的に生成された塩を反応炉から排出させる。反応炉
の自然冷却によって又は容器外側の強制対流によって過
剰な熱を除去する。塩ベッドから出るガスを繊維フィル
タでフィルタし、且つ塩反応炉内へリサイクルさせる。
周期的に、オフガスを大気中へ解放させて例えば窒素又
はアルゴン等のトランプガスを除去する。オプションと
して、反応炉から出るガスを継続的に解放させることが
可能であり、且つガスのリサイクルを使用しないことも
可能である。
反応炉容器内へ導入する。上述した量のガスは、Ｎａ2
ＣＯ3 生成物を生成するための最小量のガスである。過
剰な量の二酸化炭素及び酸素を添加して反応炉内におけ
る混合を維持する。乱流混合を維持するためには少なく
とも１０％の過剰なガスが必要である。バッチ毎に又は
継続的に生成された塩を反応炉から排出させる。反応炉
の自然冷却によって又は容器外側の強制対流によって過
剰な熱を除去する。塩ベッドから出るガスを繊維フィル
タでフィルタし、且つ塩反応炉内へリサイクルさせる。
周期的に、オフガスを大気中へ解放させて例えば窒素又
はアルゴン等のトランプガスを除去する。オプションと
して、反応炉から出るガスを継続的に解放させることが
可能であり、且つガスのリサイクルを使用しないことも
可能である。
【００２６】前述したことから明らかな如く、本発明は
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の廃棄物の溶融塩破
壊を行なうための改良した方法を提供しており、特に原
子炉冷却液からの廃棄物を溶融炭酸塩浴中において二酸
化炭素と酸素との混合物と反応させることによって廃棄
物を処理する方法を提供している。この場合の処理の制
御は簡単明瞭であり、水素ガスの発生により、又はオフ
ガスプロセスから水が帰還することの可能な正常動作か
らのズレによって爆発が発生する危険性はない。このプ
ロセスにおいて形成される廃棄物塩は安全であり且つ更
なる処理を行なうことなしに直接的に処分することが可
能である。
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の廃棄物の溶融塩破
壊を行なうための改良した方法を提供しており、特に原
子炉冷却液からの廃棄物を溶融炭酸塩浴中において二酸
化炭素と酸素との混合物と反応させることによって廃棄
物を処理する方法を提供している。この場合の処理の制
御は簡単明瞭であり、水素ガスの発生により、又はオフ
ガスプロセスから水が帰還することの可能な正常動作か
らのズレによって爆発が発生する危険性はない。このプ
ロセスにおいて形成される廃棄物塩は安全であり且つ更
なる処理を行なうことなしに直接的に処分することが可
能である。
【００２７】水性処理は必要とされないので、オフガス
処理から主要な廃棄物は発生されない。本発明のガスシ
ステムは、非凝縮物を除去するためのわずかなフィード
（給送）及びブリード（抽出）の流れを有する閉じたシ
ステムとして動作することが可能である。容器オフガス
処理は、発生されたナトリウム反応生成物のわずかな部
分の濾過を包含するのみである。建設、操作及び究極的
な停止及び放射性汚染除去を包含する全体的なコスト
は、他のプロセスよりも低い。何故ならば、装置の大き
さが小さいにも拘らず処理能力が高く、使用するエネル
ギが低く、且つ大掛かりなオフガス処理システムが必要
とされないからである。構成部品の数が少なく溶融塩ユ
ニットが小型であるので、メインテナンスの条件は軽く
且つオペレータが放射線汚染に露呈される可能性は低
い。例えば無水炭酸ナトリウム等の塩生成物は、アメリ
カ合衆国環境保護局の規則の下で中和を必要とするもの
ではない。
処理から主要な廃棄物は発生されない。本発明のガスシ
ステムは、非凝縮物を除去するためのわずかなフィード
（給送）及びブリード（抽出）の流れを有する閉じたシ
ステムとして動作することが可能である。容器オフガス
処理は、発生されたナトリウム反応生成物のわずかな部
分の濾過を包含するのみである。建設、操作及び究極的
な停止及び放射性汚染除去を包含する全体的なコスト
は、他のプロセスよりも低い。何故ならば、装置の大き
さが小さいにも拘らず処理能力が高く、使用するエネル
ギが低く、且つ大掛かりなオフガス処理システムが必要
とされないからである。構成部品の数が少なく溶融塩ユ
ニットが小型であるので、メインテナンスの条件は軽く
且つオペレータが放射線汚染に露呈される可能性は低
い。例えば無水炭酸ナトリウム等の塩生成物は、アメリ
カ合衆国環境保護局の規則の下で中和を必要とするもの
ではない。
【００２８】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図１】 本発明を実施するためのシステムを示した概
略図。
略図。
１０ アルカリ金属供給タンク １６ 溶融塩浴 １８ 反応炉タンク １９ 炉 ２０ 二酸化炭素供給タンク ２４ 酸素供給タンク ３０ 冷却空気 ３２ 環状空間 ４４ フィルタ ５０ ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｆ 9/06 ５７１ Ａ 9216−2Ｇ (72)発明者 ジェロルド グオン アメリカ合衆国， カリフォルニア 91367， ウッドランド ヒルズ， エー トナ ストリート 23824 (72)発明者 ジョン チャールズ ニューコム アメリカ合衆国， カリフォルニア 93065， シミ バレイ， ロス アミゴ 1366
Claims (18)
- 【請求項１】 アルカリ金属及びアルカリ土類金属危険
廃棄物を破壊しそれを安全な塩へ変換する方法におい
て、 前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有する危険
廃棄物を炭酸アルカリ金属、ハロゲン化アルカリ金属、
ハロゲン化アルカリ土類、及びその混合物からなるグル
ープから選択した溶融塩を含有する溶融塩浴内へ供給
し、 二酸化炭素と酸素との混合物を前記溶融塩浴内へ供給
し、尚二酸化炭素と酸素の割合は前記廃棄物中のアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属と化学量論的に反応するの
に少なくとも充分なものであり、 前記溶融塩浴内の前記塩の溶融点より高い温度において
前記溶融塩浴内の前記二酸化炭素及び酸素と前記アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属とを反応させ且つ前記アル
カリ金属又はアルカリ土類金属を前記浴中において安全
な炭酸塩へ変換させる、上記各ステップを有することを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１において、硫酸塩、燐酸塩、硝
酸塩からなるグループから選択した物質を前記溶融塩へ
添加して前記塩の特性を調節することを特徴とする方
法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記溶融塩浴の温度
が約２００℃乃至９００℃の範囲であることを特徴とす
る方法。 - 【請求項４】 請求項１において、前記溶融塩浴が基本
的に、炭酸ナトリウムから構成されており、且つ溶融塩
浴温度が約６００℃乃至９００℃の範囲であることを特
徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項３において、前記廃棄物がアルカ
リ金属を含有しており、且つ前記アルカリ金属がナトリ
ウムであり、且つ前記ナトリウムが前記溶融塩浴におい
て炭酸ナトリウムへ変換されることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１において、前記溶融塩浴が、炭
酸ナトリウムと、ハロゲン化アルカリ金属、ハロゲン化
アルカリ土類金属、及びその混合物からなるグループか
ら選択した低溶融点塩との混合物から構成されており、
且つ前記溶融塩浴温度が約６００℃乃至８００℃の範囲
であることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項６において、前記低溶融点塩が、
塩化アルカリ金属と、塩化アルカリ土類金属との混合物
であることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項６において、前記廃棄物がアルカ
リ金属を有しており、前記アルカリ金属がナトリウムで
あり、前記低溶融点塩がＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＣａＣｌ2
からなるグループから選択した２つ又はそれ以上の塩の
混合物から構成されていることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項６において、塩素又は塩素化炭化
水素を前記溶融塩浴内へ散布することによってその中の
炭酸塩を塩化物へ変換させることによって前記低溶融点
塩を維持することを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項１において、前記溶融塩浴がハ
ロゲン化アルカリ金属、アルカリ土類塩、及びその混合
物から構成されていることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１０において、前記廃棄物がア
ルカリ金属を含有しており、前記アルカリ金属がナトリ
ウムであり、前記溶融塩浴が、ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｃａ
Ｃｌ2 から構成されるグループから選択した２つ又はそ
れ以上の塩の混合物から構成されることを特徴とする方
法。 - 【請求項１２】 請求項１において、前記溶融塩が重量
で５０％のＮａ2 ＣＯ3 及び５０％のＫ2 ＣＯ3 からな
る共晶アルカリ炭酸塩混合物であることを特徴とする方
法。 - 【請求項１３】 請求項１において、前記溶融塩が重量
で約５０％のＮａ2ＣＯ3 と約５０％のＮａＣｌとの共
晶であることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１において、二酸化炭素と酸素
との割合が、少なくとも、前記浴内のアルカリ金属又は
アルカリ土類金属と反応するのに必要とされる化学量論
的量より１０％余分であることを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 危険廃棄物中のナトリウムを破壊し且
つそれを安全な炭酸ナトリウムへ変換する方法におい
て、 前記ナトリウムを含有する危険廃棄物を溶融炭酸ナトリ
ウム浴内へ導入し、 二酸化炭素と酸素との混合物を前記溶融炭酸ナトリウム
浴内へ導入し、尚二酸化炭素と酸素との割合は前記廃棄
物中のナトリウムを反応させるのに必要な化学量論的量
よりも少なくとも１０％余分であり、 約８００℃と９００℃との間の温度において前記廃棄物
中のナトリウムを前記溶融炭酸ナトリウム浴中の二酸化
炭素及び酸素と反応させ且つ前記ナトリウムを前記浴内
において炭酸ナトリウムへ変換させる、上記各ステップ
を有することを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 危険廃棄物中のナトリウムを破壊し且
つそれを安全な炭酸ナトリウムへ変換する方法におい
て、 前記ナトリウムを含有する危険廃棄物を溶融塩浴内へ導
入し、尚前記溶融塩浴は炭酸ナトリウムと塩化アルカリ
金属との混合物から構成されており、 二酸化炭素と酸素との混合物を前記溶融塩浴内へ導入
し、尚二酸化炭素と酸素との割合は前記廃棄物中のナト
リウムと反応させるのに必要な化学量論的な量より少な
くとも１０％余分なものであり、 約６００℃と８００℃との間の温度において前記廃棄物
中のナトリウムを前記溶融塩浴内の二酸化炭素及び酸素
と反応させ且つ前記ナトリウムを前記浴中において炭酸
ナトリウムへ変換させる、上記各ステップを有すること
を特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１６において、前記塩化アルカ
リ金属が、ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＣａＣｌ2 からなるグル
ープから選択した２つ以上の塩の混合物であることを特
徴とする方法。 - 【請求項１８】 請求項１６において、前記溶融塩浴が
重量において５０％のＮａ2 ＣＯ3 と５０％のＫ2 ＣＯ
3 とからなる共晶アルカリ炭酸塩混合物であることを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/090,458 US5348689A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Molten salt destruction of alkali and alkaline earth metals |
| US90458 | 1993-07-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144186A true JPH07144186A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=22222856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161529A Pending JPH07144186A (ja) | 1993-07-13 | 1994-07-13 | アルカリ金属及びアルカリ土類金属の溶融塩破壊 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5348689A (ja) |
| EP (1) | EP0634754A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07144186A (ja) |
| AU (1) | AU6619894A (ja) |
| CA (1) | CA2124915A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11109093A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Jgc Corp | 硝酸ソーダ含有廃棄物のセメント固化処理方法 |
| JP2017148691A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 株式会社東芝 | 同位体分離装置および同位体分離方法 |
| JP2017217601A (ja) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 株式会社東芝 | 同位体分離方法及び同位体分離装置 |
| JP2019047881A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 株式会社東芝 | 活性金属の処理方法及び処理装置 |
| JP2020008322A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | 株式会社東芝 | 活性金属処理装置および活性金属処理方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536114A (en) * | 1994-05-20 | 1996-07-16 | Stir-Melter, Inc. | Apparatus for vitrifcation of hazardous waste |
| US5711635A (en) * | 1994-05-20 | 1998-01-27 | Stir-Melter, Inc. | Apparatus for hazardous waste vitrification |
| US5717149A (en) * | 1995-06-05 | 1998-02-10 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for producing halogenated products from metal halide feeds |
| US5613244A (en) * | 1995-09-26 | 1997-03-18 | United States Of America | Process for preparing liquid wastes |
| US5678240A (en) * | 1996-06-25 | 1997-10-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sodium to sodium carbonate conversion process |
| BE1010854A3 (fr) * | 1997-01-15 | 1999-02-02 | En Nucleaire Etablissement D U | Procede d'oxydation d'au moins un metal alcalin. |
| US7288234B1 (en) | 2003-02-26 | 2007-10-30 | Department Of The Navy As Represented By The Secretary Of The Navy | Glycols as an adjuvant in treating wastes using the Molten Salt Oxidation process |
| KR100766516B1 (ko) | 2006-12-20 | 2007-10-15 | 한국원자력연구원 | 염화리튬 또는 염화리튬-염화칼륨 공융염 내에 존재하는 스트론튬 및 바륨 성분을 제거하는 방법 |
| US7917255B1 (en) | 2007-09-18 | 2011-03-29 | Rockwell Colllins, Inc. | System and method for on-board adaptive characterization of aircraft turbulence susceptibility as a function of radar observables |
| WO2010076559A2 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-08 | Tate & Lyle Technology Limited | Molten salt treatment system and process |
| CN101871087B (zh) * | 2009-04-21 | 2013-02-13 | 上海江凯金属表面处理技术有限公司 | 对高速钢空调压缩机叶片进行盐浴氮化处理中的盐浴配方及处理方法 |
| WO2013016776A1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | BOUDAR, Paul Anthony | Composition and uses thereof |
| US20200010958A1 (en) * | 2017-03-19 | 2020-01-09 | Purdue Research Foundation | Methods and materials systems for enhancing corrosion resistance of solid materials and corrosion resistant devices made therefrom |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE802637A (fr) * | 1973-07-20 | 1973-11-16 | Centre Etd Energie Nucleaire | Procede de desactivation du sodium et/ou de stockage d'elements de combustible nucleaire irradies |
| US4032615A (en) * | 1976-01-27 | 1977-06-28 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method for the safe disposal of alkali metal |
| US4145396A (en) * | 1976-05-03 | 1979-03-20 | Rockwell International Corporation | Treatment of organic waste |
| CA1091033A (en) * | 1976-05-03 | 1980-12-09 | Leroy F. Grantham | Treatment of actinide-containing organic waste |
| US4154607A (en) * | 1977-11-14 | 1979-05-15 | Ethyl Corporation | Process for disposal of sodium sludge |
| US4254089A (en) * | 1979-10-29 | 1981-03-03 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Product recovery from alkali metal wastes |
| US4477373A (en) * | 1982-06-04 | 1984-10-16 | Rockwell International Corporation | Molten salt hazardous waste disposal process utilizing gas/liquid contact for salt recovery |
| JPS60114799A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 放射性ナトリウムの処理方法 |
| CA1277144C (en) * | 1986-11-21 | 1990-12-04 | G. Bryn Harris | Production of magnesium metal from magnesium containing materials |
| JPH0648315B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1994-06-22 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 放射性廃棄物の加熱分解処理装置 |
| FR2659876B1 (fr) * | 1990-03-23 | 1992-08-21 | Tanari Rene | Procede et four de traitement de dechets fusibles. |
-
1993
- 1993-07-13 US US08/090,458 patent/US5348689A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-01 CA CA002124915A patent/CA2124915A1/en not_active Abandoned
- 1994-07-06 AU AU66198/94A patent/AU6619894A/en not_active Abandoned
- 1994-07-06 EP EP94110483A patent/EP0634754A1/en not_active Withdrawn
- 1994-07-13 JP JP6161529A patent/JPH07144186A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11109093A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Jgc Corp | 硝酸ソーダ含有廃棄物のセメント固化処理方法 |
| JP2017148691A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 株式会社東芝 | 同位体分離装置および同位体分離方法 |
| JP2017217601A (ja) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 株式会社東芝 | 同位体分離方法及び同位体分離装置 |
| JP2019047881A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 株式会社東芝 | 活性金属の処理方法及び処理装置 |
| JP2020008322A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | 株式会社東芝 | 活性金属処理装置および活性金属処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6619894A (en) | 1995-02-02 |
| US5348689A (en) | 1994-09-20 |
| CA2124915A1 (en) | 1995-01-14 |
| EP0634754A1 (en) | 1995-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07144186A (ja) | アルカリ金属及びアルカリ土類金属の溶融塩破壊 | |
| JPS59210210A (ja) | ハロゲン含有物質の分解方法 | |
| US5717149A (en) | Method for producing halogenated products from metal halide feeds | |
| US5695732A (en) | Method for treating a halogenated organic waste to produce halogen gas and carbon oxide gas streams | |
| US5024822A (en) | Stabilization of fluorides of spent potlining by chemical dispersion | |
| CA1062880A (en) | Process for the disposal of alkali metals | |
| US5758254A (en) | Method of recovering radioactive beryllium | |
| TWI393672B (zh) | Iodine recovery method | |
| US4956158A (en) | Stabilization of fluorides of spent potlining by chemical dispersion | |
| JP2004233066A (ja) | 使用済核燃料の再処理方法 | |
| US5434335A (en) | Molten salt destruction of energetic waste materials | |
| JP2902235B2 (ja) | 沃素の回収方法 | |
| RU2624270C1 (ru) | Способ переработки отходов реакторного графита | |
| JPS6155079B2 (ja) | ||
| JP6983589B2 (ja) | 活性金属の処理方法及び処理装置 | |
| Riley et al. | Dehalogenation reactions between halide salts and phosphate compounds | |
| JP2002255558A (ja) | フッ化物の酸化物転換方法 | |
| US5639435A (en) | Method for producing sulfur hexafluoride | |
| US3469936A (en) | Bromine pentafluoride disposal | |
| US6858194B2 (en) | Method for reducing elementary halogen in a gaseous effluent | |
| JP3319657B2 (ja) | 超ウラン元素のシュウ酸塩を塩化物にする方法 | |
| Mekhail | Investigation of the oxidation of hydrochloric acid in scrubbing solutions containing hydrogen peroxide | |
| RU2126362C1 (ru) | Способ восстановления безводного фтористого водорода из обедненного гексафторида урана | |
| Wieczorek et al. | Development and active demonstration of acid digestion of plutonium-bearing waste | |
| Fife et al. | Comparison of Phosgene, Chlorine, and Hydrogen Chloride as Reagents for Converting Molten CaO· CaCl2 to CaCl2 |