JPS59168400A - イオン交換樹脂水性液混合物をセメント中に封入する方法 - Google Patents
イオン交換樹脂水性液混合物をセメント中に封入する方法Info
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- JPS59168400A JPS59168400A JP4371484A JP4371484A JPS59168400A JP S59168400 A JPS59168400 A JP S59168400A JP 4371484 A JP4371484 A JP 4371484A JP 4371484 A JP4371484 A JP 4371484A JP S59168400 A JPS59168400 A JP S59168400A
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- Japan
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- cement
- ion exchange
- exchange resin
- mixture
- aqueous solution
- 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.)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン交換樹脂の封入方法に関する。
加圧水型原子炉において、イオン交換對脂は原子炉の１
次ループに使用する水を精製するために使用されている
。所定時間後イオン交換樹脂は放射性汚染物又は他の汚
染物によって汚染され、ｌＡ棄しなければならない。原
子炉の１次ループはさらに、中性子を吸収しその運動エ
ネルギーを熱に交換するホウ酸溶液を含んでおり、この
ホウ酸溶液は独々の理由から時々廃棄しなければならな
い。
次ループに使用する水を精製するために使用されている
。所定時間後イオン交換樹脂は放射性汚染物又は他の汚
染物によって汚染され、ｌＡ棄しなければならない。原
子炉の１次ループはさらに、中性子を吸収しその運動エ
ネルギーを熱に交換するホウ酸溶液を含んでおり、この
ホウ酸溶液は独々の理由から時々廃棄しなければならな
い。
原子力規制委員会（米国ＮＲりは低濃度放射性廃棄物を
輸送及び廃棄のために独立の単一体に変換すべきことを
費求している。当業界ではホウ酸溶液にイオン交換樹脂
を混合してイオン交換樹脂に清浄な水を加える必要を回
避しており、続いてセメントを添加することによってホ
ウ酸溶液とイオン交換樹脂の混合物を固体の単一体に変
換している。しかし、ホウ！！濃度か約３０重門チ以下
の場合、最初に柔かいペースト状の組成物が生成し、こ
れは固化するまで数ケ月間貯蔵しなければならない。こ
れは前記の放射性廃棄物の廃棄をよシコスト高としてい
る。
輸送及び廃棄のために独立の単一体に変換すべきことを
費求している。当業界ではホウ酸溶液にイオン交換樹脂
を混合してイオン交換樹脂に清浄な水を加える必要を回
避しており、続いてセメントを添加することによってホ
ウ酸溶液とイオン交換樹脂の混合物を固体の単一体に変
換している。しかし、ホウ！！濃度か約３０重門チ以下
の場合、最初に柔かいペースト状の組成物が生成し、こ
れは固化するまで数ケ月間貯蔵しなければならない。こ
れは前記の放射性廃棄物の廃棄をよシコスト高としてい
る。
米国特許第ダ，ーダヂ，？ｌＩｑ号は有イ幾ポリイソシ
アナート、インシアナート官能基がない非イオン性界面
活性剤、アルカリ性充填剤例えばポルトランドセメント
、水、及び放射性廃棄物例えば使用済イオン交換樹脂又
はホウ砂の水溶液の同化用の適宜使用する可塑剤からな
る組成−の使用法を開示している。
アナート、インシアナート官能基がない非イオン性界面
活性剤、アルカリ性充填剤例えばポルトランドセメント
、水、及び放射性廃棄物例えば使用済イオン交換樹脂又
はホウ砂の水溶液の同化用の適宜使用する可塑剤からな
る組成−の使用法を開示している。
米国特許第’ｌ、／２コ、Ｏａｇ号は放射性ホウ素含有
溶液及び懸濁液に消石灰及びセメントを順次添加するこ
とによって該溶液及び懸濁液を輸送可能なブロックに固
化する方法を開示している。
溶液及び懸濁液に消石灰及びセメントを順次添加するこ
とによって該溶液及び懸濁液を輸送可能なブロックに固
化する方法を開示している。
本発明は、溶解した固体ｆないし３０重Ｍ％を含むイオ
ン交換樹脂水性混合物に、該イオン交換樹脂の重量規準
で／ないし３垂蓋チの封鎖剤（ｆｏｕ’ｌｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ ）と；ｐＨを少なくともりに上げる充分な量の
塩基性促進剤と；水：セメントの重量比がｏ、ｌＩ；
ｔないし０，１． ： １であるのに充分な量のセメン
トを添加することを特徴とするイオン交換樹脂水性液混
合物をセメント中に封入する方法に存する。
ン交換樹脂水性混合物に、該イオン交換樹脂の重量規準
で／ないし３垂蓋チの封鎖剤（ｆｏｕ’ｌｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ ）と；ｐＨを少なくともりに上げる充分な量の
塩基性促進剤と；水：セメントの重量比がｏ、ｌＩ；
ｔないし０，１． ： １であるのに充分な量のセメン
トを添加することを特徴とするイオン交換樹脂水性液混
合物をセメント中に封入する方法に存する。
ホウ酸又は硝酸塩又は硫酸塩と混合したイオン交換樹脂
は、この混合物に両切に封鎖剤及び塩基性遅延剤を添加
した場合、セメントを加えることによってわずか、２〜
３日で固体の単一体に変換することができることが見出
された。本発明方法は原子炉施設における廃棄生成物の
ように容易に入手できる物質を利用するので、本発明は
セメント硬化時間を促進するための高価でない方法であ
る。さらに、本発明はすでに入手可能な装置を使用して
安全かつ容易に実施できる。
は、この混合物に両切に封鎖剤及び塩基性遅延剤を添加
した場合、セメントを加えることによってわずか、２〜
３日で固体の単一体に変換することができることが見出
された。本発明方法は原子炉施設における廃棄生成物の
ように容易に入手できる物質を利用するので、本発明は
セメント硬化時間を促進するための高価でない方法であ
る。さらに、本発明はすでに入手可能な装置を使用して
安全かつ容易に実施できる。
本発明方法において固化させるイオン交換樹脂スラリは
望ましくはホウ酸又は硝酸塩又は硫酸塩例えば硝酸ナト
リウム又は硫酸ナトリウムの溶液中に固体イオン交換樹
脂を混合したものであり、さらに他の汚染物を含んでも
よい。この混合物は代表的には前記溶液が廃棄物蒸発器
を去る温度、一般に約７／℃（／４０″Ｆ）で処理され
る。この温度で混合物を処理するのが好適であシ、この
温度よシ低いとホウ酸が溶液から晶出しセメントの硬化
を妨げるためである。混合物は代表的にはイオン交換樹
脂１５ないしコθチ（重量）、溶解した固体ｌないし３
０％、水２０ないし２５チ、及び汚染物ｔ％以下である
。
望ましくはホウ酸又は硝酸塩又は硫酸塩例えば硝酸ナト
リウム又は硫酸ナトリウムの溶液中に固体イオン交換樹
脂を混合したものであり、さらに他の汚染物を含んでも
よい。この混合物は代表的には前記溶液が廃棄物蒸発器
を去る温度、一般に約７／℃（／４０″Ｆ）で処理され
る。この温度で混合物を処理するのが好適であシ、この
温度よシ低いとホウ酸が溶液から晶出しセメントの硬化
を妨げるためである。混合物は代表的にはイオン交換樹
脂１５ないしコθチ（重量）、溶解した固体ｌないし３
０％、水２０ないし２５チ、及び汚染物ｔ％以下である
。
イオン交換樹脂は代表的には合成した有機重合体であり
例えばスチレン樹脂、エポキシアミン樹脂、又はアクリ
ル樹脂である。粒子寸法は約３ｍ以下にすべきである。
例えばスチレン樹脂、エポキシアミン樹脂、又はアクリ
ル樹脂である。粒子寸法は約３ｍ以下にすべきである。
粒子寸法がこれより大きいと、許容できない貴湿潤安定
性をもたらしイオン交換樹脂が過度に膨潤し、セメント
単一体が破砕する結果となるためである。好適“にはイ
オン交換樹脂粒子寸法は、２００ミクロン以下であり、
このときセメント単一体を水中に貯蔵できる程再湿潤安
定性を増すためである。汚染物は非放射性汚染物例えば
鉄、腐食生成物のみならず放射性汚染物例えばコバルト
、セシウム、ストロンチウム、及び放射性核種を含んで
もよい。
性をもたらしイオン交換樹脂が過度に膨潤し、セメント
単一体が破砕する結果となるためである。好適“にはイ
オン交換樹脂粒子寸法は、２００ミクロン以下であり、
このときセメント単一体を水中に貯蔵できる程再湿潤安
定性を増すためである。汚染物は非放射性汚染物例えば
鉄、腐食生成物のみならず放射性汚染物例えばコバルト
、セシウム、ストロンチウム、及び放射性核種を含んで
もよい。
封鎖剤及び塩基性促進剤をイオン交換樹脂−ホウ酸混合
物に添加する。封鎖剤はイオン交換樹脂による化学的イ
オン交換を効果的に抑制できる化合物である。これらは
作業中において一般に赴けるべきなので、封鎖剤は当業
界において周知であり、例えばモーターオイル、作動油
、水溶性切削油、油性石けん、水酸化鉄、及びみようは
んが含−まれる。七−タオイルが好適な封鎖剤であシ、
一般に原子炉プラントにおいて廃棄生成物として入手で
きるためである。付着剤はｏ、ｉないし０．３ｆｙ（イ
オン交換樹脂１景規準のＭ Ｘｉ、 ）を使用すべきで
ある。
物に添加する。封鎖剤はイオン交換樹脂による化学的イ
オン交換を効果的に抑制できる化合物である。これらは
作業中において一般に赴けるべきなので、封鎖剤は当業
界において周知であり、例えばモーターオイル、作動油
、水溶性切削油、油性石けん、水酸化鉄、及びみようは
んが含−まれる。七−タオイルが好適な封鎖剤であシ、
一般に原子炉プラントにおいて廃棄生成物として入手で
きるためである。付着剤はｏ、ｉないし０．３ｆｙ（イ
オン交換樹脂１景規準のＭ Ｘｉ、 ）を使用すべきで
ある。
塩基性促進剤は混合物を中和するために必要である。ｐ
Ｈは少なくとも７、最良の結果を得るために好適には７
０以上にすべきである。塩基性促進剤にはアルカリ金属
水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、及び溶液中でヒ
ドロキ７基を生成する他の化合物が含まれる。好適な塩
基性促進剤は水酸化ナトリウムであり、これは高価でな
く容易に入手できるからである。塩基性促進剤の必要な
添加量は混合物の酸性に依存するが概してわずか数パー
セントである。
Ｈは少なくとも７、最良の結果を得るために好適には７
０以上にすべきである。塩基性促進剤にはアルカリ金属
水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、及び溶液中でヒ
ドロキ７基を生成する他の化合物が含まれる。好適な塩
基性促進剤は水酸化ナトリウムであり、これは高価でな
く容易に入手できるからである。塩基性促進剤の必要な
添加量は混合物の酸性に依存するが概してわずか数パー
セントである。
封鎖剤及び塩基性促進剤を混合物に添加した後、セメン
トを添加する。はとんどどのタイプのセメントでも使用
できるが、ポルトランドセメントが好適であり、これは
急速に硬化しかつ強固な生成物を生成するためである。
トを添加する。はとんどどのタイプのセメントでも使用
できるが、ポルトランドセメントが好適であり、これは
急速に硬化しかつ強固な生成物を生成するためである。
セメントは水の水：セメント重量比がｏ、ｙ ： ｔな
いし０．１． ： １になるような量で混合すべきであ
る。
いし０．１． ： １になるような量で混合すべきであ
る。
セメント及び水を含んだ全混合物はｌＩｏ〜／、０体積
φのイオン交換樹脂−ホウ酸−水混合物と１１０〜６０
体ｒＪ ％のセメントの割合からなるべきである。セメ
ントを含んだ混合物は充分に攪拌し硬化させるか又は硬
化用金型に性別する。
φのイオン交換樹脂−ホウ酸−水混合物と１１０〜６０
体ｒＪ ％のセメントの割合からなるべきである。セメ
ントを含んだ混合物は充分に攪拌し硬化させるか又は硬
化用金型に性別する。
硬化は代表的には３ないしＳ時間を要する。
以下に実施例に基づき本発明を説明する。
添加物のパラメータ試験はすべて混合用小型モータ駆動
羽根車付きの容量グＳダ９（／ｌ、オンス）のガラス瓶
中で行った。先に行った高剪断試験において、相対的な
規準で前記瓶における試験と実用規模試験とは良好な相
関関係を示した。
羽根車付きの容量グＳダ９（／ｌ、オンス）のガラス瓶
中で行った。先に行った高剪断試験において、相対的な
規準で前記瓶における試験と実用規模試験とは良好な相
関関係を示した。
前記瓶における試験で最良の混合物が得られたとき、浸
出試験用の疑似的な加圧水型原子炉（ＰＷＲ）汚染物を
添加した実用規模試験における比率を計算した。以下の
表は最終的な混合物の重量又は容量を示す。
出試験用の疑似的な加圧水型原子炉（ＰＷＲ）汚染物を
添加した実用規模試験における比率を計算した。以下の
表は最終的な混合物の重量又は容量を示す。
成 分 メ試験 全規模混合試験（約ｊｆｆ旬
イオン交換樹脂 ／ｌ！；ｍｌ コアｊ水
（ホ２酸溶液から） ／、２！ｉｎ！、
、２７１ホ ウ 酸
！７１ ３．７グｋｇ＃ｍＡｆ−
ｉ１１（モーターオイル） ０．ｇ ｙｔ ７
．２．？ ｉタイ７’＃ｊＯ１ｚ）ラントセメント
３２０．３１１ ６ ？、、２ ｋ
ｇｇｏ重ｆｔ％ＮａＯＨ溶液 １ｇ 、！ｉ’
、？、？ ｋｇ凝擬似ＷＲ汚染物 トリナトリウムホスフェート −Ａ２ＪＣｏ（
Ｎｏ、ン、−ＡＨ２０−／ｉ ＦＣｅＣＪ、
ｌｌＯ＆５ｒ（Ｎｏ旬２
□３ｇ実用規模試験はｌ／
３ドラム容量混合（ｂｇｌ）に基づいたが、さらに他の
容量も直接規準に比例して可能である。両試験において
、イオン交換樹脂を最初に混合容器に加え、次いで約ｔ
、２ Ｗ１０ホウ酸を’Ｉ／、／℃（／６０″Ｆ）で
加える。次に封鎖剤を加え、続いて実用規模試験用疑似
ＰＷＲ汚染物（廃棄物保持タンクからの代表的な廃棄物
流を疑似したもの）、次にセメント及び水酸化ナトリウ
ムを加えた。最後の成分を添加した後の混合時間はＳ分
間とした。
イオン交換樹脂 ／ｌ！；ｍｌ コアｊ水
（ホ２酸溶液から） ／、２！ｉｎ！、
、２７１ホ ウ 酸
！７１ ３．７グｋｇ＃ｍＡｆ−
ｉ１１（モーターオイル） ０．ｇ ｙｔ ７
．２．？ ｉタイ７’＃ｊＯ１ｚ）ラントセメント
３２０．３１１ ６ ？、、２ ｋ
ｇｇｏ重ｆｔ％ＮａＯＨ溶液 １ｇ 、！ｉ’
、？、？ ｋｇ凝擬似ＷＲ汚染物 トリナトリウムホスフェート −Ａ２ＪＣｏ（
Ｎｏ、ン、−ＡＨ２０−／ｉ ＦＣｅＣＪ、
ｌｌＯ＆５ｒ（Ｎｏ旬２
□３ｇ実用規模試験はｌ／
３ドラム容量混合（ｂｇｌ）に基づいたが、さらに他の
容量も直接規準に比例して可能である。両試験において
、イオン交換樹脂を最初に混合容器に加え、次いで約ｔ
、２ Ｗ１０ホウ酸を’Ｉ／、／℃（／６０″Ｆ）で
加える。次に封鎖剤を加え、続いて実用規模試験用疑似
ＰＷＲ汚染物（廃棄物保持タンクからの代表的な廃棄物
流を疑似したもの）、次にセメント及び水酸化ナトリウ
ムを加えた。最後の成分を添加した後の混合時間はＳ分
間とした。
封鎖剤又は促進剤を使用ルない同様な組成物の実用規模
試験試°験は６０日ゝ後の耐浸透性かわず゛か約へｇｋ
μｍ’ （討ｐｓｉ ）であった。封鎖剤及び促進剤を
使用した瓶試験における耐浸透性（ＡＳ、ＴＭ ｔａ
Ｏ３−７７）は約り日経過後で３９４’ ｋｇ／Ｇｍ２
（Ａｒｔ００ｐθ１）、実用規模試験では約３日経過後
でｔ ９ ｑｋｇ／ａｎ２（ａｇｏｏｐａｌ）であシ、
本発明の混合物によって明白な改良が図られ−た。
試験試°験は６０日ゝ後の耐浸透性かわず゛か約へｇｋ
μｍ’ （討ｐｓｉ ）であった。封鎖剤及び促進剤を
使用した瓶試験における耐浸透性（ＡＳ、ＴＭ ｔａ
Ｏ３−７７）は約り日経過後で３９４’ ｋｇ／Ｇｍ２
（Ａｒｔ００ｐθ１）、実用規模試験では約３日経過後
でｔ ９ ｑｋｇ／ａｎ２（ａｇｏｏｐａｌ）であシ、
本発明の混合物によって明白な改良が図られ−た。
Claims (1)
- 溶解した固体ｌないし３０重蛍チを含むイオン交換樹脂
水性混合物に、該イオン交換樹脂の重量規準でｌないし
３重是チの封鎖剤と；ｐＨを少なくとも７に上げる充分
な蓋の塩基性促進剤と；水：セメント重蓋比がｏ、ａ
：’／ないし０．Ａ：ｌであるのに充分な量のセメント
を添加することを特徴とするイオン交換樹脂水性液混合
物をセメント中に封入する方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47252783A | 1983-03-07 | 1983-03-07 | |
| US472527 | 1995-06-07 | ||
| US549123 | 2000-04-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168400A true JPS59168400A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0232600B2 JPH0232600B2 (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=23875870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4371484A Expired - Lifetime JPH0232600B2 (ja) | 1983-03-07 | 1984-03-07 | Ionkokanjushisuiseiekikongobutsuosementochunifunyusuruhoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0232600B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240199A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の処理方法 |
| JP2011510281A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | アレヴァ エンペー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射性イオン交換樹脂のコンディショニング方法 |
| JP2012026983A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2012159418A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Jgc Corp | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2014062873A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4371484A patent/JPH0232600B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240199A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃棄物の処理方法 |
| JP2011510281A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | アレヴァ エンペー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射性イオン交換樹脂のコンディショニング方法 |
| JP2012026983A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2012159418A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Jgc Corp | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| JP2014062873A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 廃イオン交換樹脂の処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232600B2 (ja) | 1990-07-20 |
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