KR20020027605A

KR20020027605A - 불소 첨가 및 침출을 통해 소각로 재와 같은 오염된고형물로부터 우라늄과 같은 금속의 재련 방법

Info

Publication number: KR20020027605A
Application number: KR1020027002707A
Authority: KR
Inventors: 라호다에드웨드제이.; 하코아티.
Original assignee: 람세이 코우트; 웨스팅하우스 일렉트릭 컴패니 엘엘씨
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-04-13
Also published as: JP2003508631A; ES2198353T3; DE60002742T2; EP1218554B1; EP1218554A1; JP4777564B2; WO2001016386A1; US6241800B1; DE60002742D1; KR100725862B1

Abstract

고형 공급 물질(10)로부터 오염 성분(contaminating component) 또는 유가 성분(valuable component)을 회수하는 방법은, 예비 처리 단계(12)로서 그 물질(10)을 선택적 그라인더 내로 공급한 뒤, 불소를 제공하는 물질(16)과 함께 가열 용융 장치(14) 내로 공급하는 단계를 포함하여, 용융된 또는 반용융된 물질을 제공하며, 여기서 용융된 물질이 그후 용기(20) 내에 물 또는 산성 용액(22)으로 처리되어, 용액 속에서 용해(dissolved)된 용융된 또는 반용융된 염(salt)을 형성하며, 이 용융된 또는 반용융된 염은 추출 장치(26) 또는 그런 종류의 다른 것으로 통과되며 농축된 흐름의 유가 성분 또는 오염 성분(30)을 제공할 수 있다. 본 방법은 결정질 또는 유리질의 산화된 소각로 재(crystalline or glassy, oxidized incinerator ash)로부터 우라늄의 회수 또는 제거에 특히 유용하다. 불소첨가 단계는 불화 암모늄 또는 산성 NH4F(NH4F-HF)의 존재 하에서 260과 500℃ 사이에서 실행된다.

Description

불소 첨가 및 침출을 통해 소각로 재와 같은 오염된 고형물로부터 우라늄과 같은 금속의 재련 방법{RECLAMATION OF METALS LIKE URANIUM FROM CONTAMINATED SOLIDS SUCH AS INCINERATOR ASH BY FLUORINATION AND LEACHING}

HEPA 필터와 같은 원자로 시설로부터 가연성 폐기물을 처리하기 위하여 소각로를 사용하는 것은 저 준위 및 고 준위 폐기물 부피를 크게 감소시켜 준다. 나머지 물질, 즉 재는 방사능 물질을 포함하는 대부분의 금속을 포함한다. 이들 방사능 물질은 이 폐기물이 저 준위 방사능 폐기물과, 때때로 고 준위 방사능 폐기물로 되게 하는데, 이 방사능 폐기물은 보통 고 비용으로 처리되어야만 한다. 방사능 물질이 값(value)을 가지는 곳의 시설, 즉 원자로 연료 제조 시설에서 이 비용을 줄이는 하나의 방법은 재활용을 위해 상기 프로세스에서 방사능 물질을 제거하는 것이다. 만약 이 제거가 완전하거나 거의 완전하다면, 나머지 재는 훨씬 감소된 비용에서 비-방사능 폐기물로 처리될 수 있다. 게다가, 실질적 값(substantial value)이 있을 수 있는 폐기물 내의 회수된 물질의 값은 손실되지 않는다.

많은 방법이 소각로 재로부터 물질을 회수하기 위해 시도되어 왔다. 하지만, 이 재는 보통 용해하기에 매우 어려운 결정질/유리질 산화물 형태로 존재하고 있다. 일부 방법은 강산(strong acid)으로 침출(leach)시키게 시도하였다. 이들 시도는 완전한 회수를 하지 못했다. 예를 들어, 우라늄을 포함하는 소각로 재의 반복 침출은 초기 우라늄 준위를 10% 준위에서부터 40% 준위로 감소시켜 6000ppm(백만분의 일) U 범위가 되게 하였다. 미리 갈아 가루로 하여도 이 잔류 우라늄 준위를 개선시키지 못했다. 침출된 재가 정화(clean)로 분류되기 위해서는 약 7ppm 미만의 잔류 U의 잔류 준위가 요구되기 때문에, 이 재는 고 비용으로 저 준위의 방사능 폐기물로 매립되어야 하였다. 게다가, 잔류 우라늄 값은 손실되며, 대량의 오염된 침출 용액은 여전히 얼마의 비용을 들여 처리되어야 하였다. 1984년 3월,오크 리지 내셔널 래버러토리 리포트(Oak Ridge National Laboratory Report) ORNL/TM-8913의, "폐기물 침출 잔류물로부터 우라늄을 용해하기 위한 프로세스의 개발(Development of Processes For The Solubilization of Uranium From Waste Leach Residue.)"의 요약서 및 pp.21-25에서 실리(F.G. Seeley) 등이 기술한, 하나의 그와 같은 방법은 CaO이 소결 매체(sintering media)로 사용되는 칼슘-소결 프로세스(cal-sinter process)를 사용한다. 이 프로세스에서, CaO는 1200℃에서 난용성 금속 규산염(refractory metal silicates)과 반응하며 이후 산성 침출에 의해소결 매트릭스로부터 우라늄의 용해를 제공한다. 다른 프로세스는 700℃ 내지 900℃의 보다 낮은 온도에서 난용성 규산염으로부터 우라늄을 없애기 위해 소결 매체에 불소를 사용하여, 그 결과 우라늄이 이후 산 침출 단계에서 용해 가능하게 된다.

이들 침출 프로세스로부터 기인하는 산은 이후 유가 성분(valuable components)을 회수하기 위해 처리된다. 옥스퍼드 대학 출판사, 편집자 P.D.윌슨의원자로 연료의 순환(The Nuclear Fuel Cycle), pp. 33-46,(1996), 및분리 과학 및 기술(Separation Science and Technology)에서 조세프 제이. 코너(Jozef J. Connor) 등의 "트리-n-부틸 포스페이트를 이용한 질산 우라닐(Uranyl Nitrate)과 질산의 동시 추출의 모델링·추출 작업에의 적용(Modeling Of The Simultaneous Extaction of Nitric Acid And Uranyl Nitrate With Tri-n-butyl Phosphate·Application To Extraction Operation.)"에서 기술된 바와 같이, 공급 용액의 유가 성분을 회수하기 위한 침출 산 프로세스 공정은, 추출 단계(extraction), 세정 단계(scrubbing), 삭탈 단계(stripping) 및 침전 단계(precipitation)를 포함할 수 있다. 여러 출발 물질로부터 우라늄 및 다른 금속 값(metal value)을 회수하기 위하여 기타 잘 알려진 프로세스는, 불소화 베드 내에서 침출되는 미국 특허 명세서 번호 5,045,240(스크리바 등), 및 그후의 용매 추출 단계 동안 세정 단계, 삭탈 단계 즉 세척 단계에 황산 또는 질산을 추가하는 것에 관한 미국 특허 명세서 번호 4,446,114 및 4,430,309{각각 쟈딘(Jardine) 등 및 요크(York)}를 포함한다.

다른 방법도 시도되었다. 가장 성공적인 것은 용융된 부식제(molten caustic)(NaOH) 내의 용해(dissolution)이었다. 소각로 재가 용융물로 완전히 용해되는 동안, 이 용융물은 비교적 고 용융점, 즉 594℃(1100℉) 또는 그 보다 더 높은 용융점을 가지는데, 이것은 존재하는 실리콘과 알루미늄의 양과 흡수된 이산화탄소의 양에 따라 좌우된다. 다른 어려움은 존재할 수도 있는 알루미늄 금속으로부터 야기된다. 알루미늄은 원자로 시설로부터 나오는 소각로 재의 공통 성분이며 그 부피를 감소시키기 위해 공통으로 소각되는 HEPA 필터로부터 유발된다. 알루미늄 금속은 그 재 내에 남아 있으며 부식제와 반응하여 폭발할 수 있는 수소 기체를 발생시킨다. 이 특성은 확실히 원자로 시설 내에서는 바람직하지 않으며 심각한 안전 위험으로 고려된다. 하나의 이와 같은 부식제 용해 방법이, 창(H.L. Chang) 등에 의해,Ind. Eng. Chem. Res.의 "세슘에 대한 이온 교환기로서 비행하는 재를 제올라이트로 변환하기 위한 일반적인 방법(A General Method For The Conversion Of Fly Ash Into Zeolites As Ion Exchangers For Cesium)" 37, pp.71-78(1998)에 기술되어 있는데, 여기에서 공공 발전소(utility power plants)로부터 나오는 비행하는 재는 550℃ 온도에서 NaOH에 융화(fused)되었으며, 이어서 물 및 열수 처리(hydrothermal treatment)로 용해되었다.

요구되는 것은, 저가의 방식으로 우수한 우라늄 회수를 하며 수소 또는 다른 바람직하지 않는 오프기체(off-gas)를 발생시키지 않는 저 온도 프로세스이다.

본 발명은 산(acid)에서 용이하게 용해될 수 있도록 하기 위하여 통상 용해되기 어려운 소각로 재와 기타 고형 물질을 용융시킬 수 있는 산성 용제 용융 프로세스(acid flux melt process)에 관한 것이다. 이 용융 프로세스는 아주 낮은 온도에서 수행되며, 이후 이 용융물은 용해될 수 있으며 용액은 용매 추출 프로세스 또는 다른 프로세스로 통과하여 그 용액으로부터 유가 물질 또는 오염 물질을 회수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 방법의 블록도.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 성분(들)의 최종 회수를 위하여 용액을 용매추출 프로세스 또는 이온 교환 프로세스로 용해 및 통과시키기 전에 바람직하게는 425℃(797℉) 아래에서 용제 용융 단계(flux melt step)에 의해 유가 성분 또는 오염 성분을 포함하는 고형 물질을 처리하는 고 수율, 저 비용, 저 온도 프로세스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 주요 목적은 우라늄을 포함하는 고도의 결정질 또는 유리질 재 또는 다른 고형물과 반응할 수 있는 용제 물질(flux material)을 제공하여 고 수율의 우라늄 제거를 제공하며 그리하여 비행하는 재(fly ash)가 다른 프로세스를 통해 비-방사능 폐기물로서 처리될 수 있도록 하는 것이다. 여기에서 그 재 내에는 다른 유가 성분(valuable components)이 있을 수 있다. 이들도 고형의 재를 용해할 때 회수될 수 있다.

이들 목적과 다른 목적은, 재에서 7ppm 이상의 우라늄 값(uranium values over 7 parts per million parts ash)을 포함하는 고도의 결정질 또는 유리질의 산화된 소각로 재를, 우라늄을 포함하는 물질을 형성하기 위해 260℃과 500℃ 사이의 온도에서 불소 포함 화합물로 그 재를 불소화하는 단계(A)와, 단계(A)에서 형성된 물질을 산성 용액과 물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수소 포함 액체로 용해하는 단계(B)와, 우라늄을 제거하기 위해 그 용해된 물질을 처리하는 단계(C)에 의해 처리하는 방법을 제공함으로써 달성된다.

이 목적은, 유가 고형물 또는 오염 고형물을 포함하는 고형 물질을, 혼합물을 제공하기 위해 결합된 상태인 암모늄과 불화물의 소스를 제공할 수 있는 적어도 하나의 물질을, 유가 고형물 또는 오염 고형물을 포함하는 고형 물질과 혼합하는단계(A)와, 결합된 형태 또는 이온 형태인 NH₄F 또는 NH₄F·HF 중 적어도 하나를 제공하며 유가 고형물 또는 오염 고형물을 포함하는 용해성 물질(soluble material)의 형성을 가능하게 하는 용융된 또는 반용융된 물질을 형성하기에 효과적인 시간 동안 260℃과 500℃ 사이의 온도에서 단계(A)의 혼합물을 가열하는 단계(B)와, 용액 속에 용해된 염을 제공하기 위해 물과 산성 용액으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수소 포함 액체로 이 용융된 또는 반용융된 물질을 처리하는 단계(C)와, 유가 고형물 또는 오염 고형물을 제거하도록 용액 속의 염을 처리하는 단계(D)에 의해 처리하는 방법을 제공함으로써 또한 달성된다. 본 방법은 보통 원자로 시설로부터 나오는 특히 우라늄에 관한 것인데, 이 우라늄은 처리될 물질 내에 존재하며, 이 물질은 보통 소각된 재(ash)이다. 출발 재(starting ash)는 혼합물과 온도에 따라, 결정질 또는 유리질의 산화된 형태로 보통 존재한다. 단계(A)에서 이 물질(들)은 바람직하게는 NH₄F 또는 NH₄F·HF 중 적어도 하나로부터 선택된다. 단계(C)에서 최대 68 중량% 질산(HNO₃)이 사용된다. 단계(B)에서 온도는 바람직하게는 260℃와 425℃ 사이에 있다.

이 프로세스는 이전에 기술된 종래 기술의 용제 프로세스(fluxing processes)에 관한 모든 단점을 극복한다. 이 프로세스는 NH₄F(불소화 암모늄) 또는 NH₄F·HF{불화 암모늄(ammonium fluoride)·불화수소산(hydrofluoric acid)}, 또는 분쇄되지 않은 또는 분쇄된 소각로 재와 NH₄F를 형성할 수 있는 물질의 다른 소스를혼합하며, 바람직하게는 260℃(500℉)와 425℃(797℉) 사이에서 그 혼합물을 가열한다. 이것은, 가열 회전 가마(heated rotary kiln), 1배치 포트(batch pot) 또는 세미-배치 노(semi-batch furnace)를 포함하지만 이로 한정되지는 않는 임의의 여러 프로세스로 수행될 수 있다. 최종 용융물 또는 고형물은 그후 최대 4시간 동안 유지된다. 1배치는 박편 드럼(flaking drum) 상에서 물 또는 산성 용액으로 혼합되며, 또는 이 후의 용해를 위해 주물(mold)로 혼합될 수 있다. 바람직한 접근법은 용융물 또는 고형물을 10 중량%의 질산 용액과 혼합하는 것인데, 이후 이 용액은 우라늄 또는 다른 유가 고형물 또는 오염 고형물을 제거하기 위해 최종 처리된다. 이 최종 단계는 용액 속에 남아있는 물질의 타입에 따라 다수의 여러 방식으로 실행될 수 있으며, 바람직하게는 종래에 잘 알려져 있는 용제 추출법에 의해 실행될 수 있다. 이러한 전체 프로세스는 고도의 결정질 또는 유리질의 산화된 출발 물질을 첫 번째 단계로서 불소화시킴으로써 이 물질을 분쇄하는데에 매우 성공적이다.

도면에서는 현재 바람직한 것으로 본 발명의 특정 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 본 발명은 예로서 개시된 이 실시예에 한정되어서는 아니되며 첨부된 청구범위의 사상과 범주 내에서 변형될 수 있는 것을 이해하여야 할 것이다.

이제 도 1을 참조하면, 유가 물질 또는 오염 물질, 예를 들어, "방사능 물질"을 포함하는 고형의 침출되지 않은 공급 물질(10)의 공급 과정이 도시되어 있다. 용어 "방사능 물질"은, 원자로 시설에서의 사용으로 인해 또는 방사능 물질의 저장 또는 방사능 물질과의 저장 및 그런 종류의 다른 것으로 인해 방사능을 갖게되는, 금속, 섬유질 또는 금속 스크린 필터 등을 포함하는 것을 또한 의미한다. 오염 물질은 또한 유가 물질(예를 들어, 은, 백금 등) 또는 오염 고형물(예를 들어, 카드늄, 납 등)을 포함하는 생물-오염된 재(bio-contaminated ash)일 수도 있다. 특히, 고형 물질(10)은, 선택적 예비 처리 단계(12)로 그라인더 또는 그런 종류의 다른 것에서 바람직한 최적 덩어리 사이즈(optimum chunk size) 또는 입자 사이즈(particle size)로 사이즈 축소되어/갈아져서, 프로세스의 마지막에서는 오염 물질의 최적의 반응, 수율 및 반응 시간을 제공한다. 바람직하게는, 빠른 반응 시간과 최상의 수율을 위하여, 이 공급 물질은 약 0.1 입방 센티미터보다 더 크지 않은 조각으로 되어야 한다. 예비 처리되거나 예비 처리되지 않은 공급 재(10)는 그후 NH₄F 또는 NH₄F·HF(16)과 혼합되며 그 혼합물은 1:1 및 1:5 사이의 중량 비로 되어 용융 장치에 대한 공급 물질을 형성한다.

분쇄되거나 분쇄 안된 공급 물질(10)이 반응하는 곳인, 회전 가마, 1배치 포트, 또는 반-연속식 노(semi continuous furnace)일 수 있는 용융 장치 수단(14)이 도시되어 있다. 공급 물질(10)은 약 250℃ 내지 약 500℃ 사이에서 불소의 소스를 제공하는 물질(16)과 반응된다. 오프기체(off-gas)는 라인(18)을 통과한다. 이 용융물은 바람직하게는 10분에서부터 10시간까지, 가장 바람직하게는 10분에서 2시간까지의 시간 기간동안 유지된다. 바람직한 실시예에서, 우라늄 값을 포함하는 재는약 371℃의 온도에서 NH₄F 용제와 함께 용융 장치로 공급되며, 여기서 오프 기체는 라인(18)을 통해 배출된다.

이 용융물은 이후 임의의 유기 산 또는 무기 산과 같은 산성 용액(22), 바람직하게는 5 중량% 내지 66 중량% 의 질산 용액 또는 물과 반응된다. 바람직하게는 용융 장치 수단(14)으로부터 용융물을, 질산을 이미 포함하는 별도의 반응기 수단(20)으로 통과시키는 것에 의해 반응이 일어나서, 용기(20) 내의 용액 속에 용해된 용융된 염을 제공한다. 바람직하게는, 재 또는 다른 소스 내 (우라늄과 같은) 오염 금속과 (여기에서는 불화물을 포함하여) 불소의 몰 비는, 금속 : 불소 = 0.05 ~ 2몰 : 1몰이다. 바람직하게는, 용액 속에 용해된 용융된 염을 형성하는데 사용되는 용액 속 산에 대한 용융물(용융 상태)에 있는 오염 금속의 몰 비는, 오염 금속 : 용액 속의 산 = 0.1 ~ 15 몰 : 1몰이다.

따라서, 이 프로세스는, (여기에서는 불화물을 포함한) 불소를 이용하는 초기 용제 단계와, 후속 단계로서 바람직하게는 질산 용액에 의한 침출 단계를 수반한다. 이것은 이 단계들 동안 최소의 질량 증가를 제공한다. 용액 속에 용해된 용융된 염(예를 들어, 질산 우라닐 또는 불화물과 질화물의 혼합물)은 라인(24)을 지나 우라늄(또는 어떤 오염 금속이 있든) 회수 수단(26)으로 통과되는 한편, 7ppm 미만의 U로 정화된 재(ash cleaned below 7 ppm U)와 같은 정화한 수용액 폐기물(clean aqueous waste)(28)은 흐름(28)을 통해 드라이어로 통과되며(또는 산성 용제 프로세스 또는 소각로의 초기에 재활용되며), 또 그후 비-방사능 폐기물 처리로 통과하는 한편, 예를 들어, 농축된 질산 우라늄(30)이 제공된다. 용액 속에용해된 용융 염은 그후 우라늄 또는 다른 방사능 또는 유가 물질을 제거하는데 사용될 수 있는 이온 교환 또는 용매 추출 또는 다른 분리 방법 중 어느 하나에 의해 처리된다. 종래에 잘 알려진 바와 같이 그리고 예를 들어 이전에 언급된 스크리바(Skriba) 등, 쟈딘(Jardine) 등, 또는 요크(York) 특허에서 일반적으로 기술된 바와 같이, 이 정화된 용액은 이후 직접 처리되거나 이 고형물은 비-방사능 폐기물과는 분리되어 제거되고 처리된다.

본 발명은 이제 이하의 예를 통해 더 예시될 것이다.

예

145,820ppm의 U를 포함하는 분쇄된 소각로 재의 10.02 그램의 시료는 18.05 그램의 이불화 암모늄(ammonium bifluoride)(NH₄F-HF)과 600㎖ 비커 내에서 혼합되었다. 이 비커는 이후 오븐 속에서 371℃(700℉)로 75분 동안 놓여있었다. 75분 후, 이 비커를 오븐에서 빼내었으며, 이 비커의 함유량의 중량을 달았다. 측정된 중량은 18.82 그램이었다. 고형물은 이후 70℃에서 600밀리리터의 HNO₃10 중량%로 용해되었다. 5시간 동안 침출한 후, 슬러리(slurry)는 필터링되었다. 여과액의 중량은 540.75 그램이었다. 침출액 시료는 우라늄에 대해 분석되었으며 2,716ppm U를 가지는 것으로 발견되었다. 잔류 고형물은 건조되었으며 중량이 1.19그램인 것으로 발견되었다. 우라늄에 대한 질량 평형은 다음으로 주어진다:

우라늄 입력: 10.02*145,820/1×10⁶=1.4611gU

우라늄 출력: 540.75*2,716/1×10⁶=1.469gU

회수된 %: 100.5%

고형물 입력: 10.02

고형물 출력: 1.19

용해된 % 고형물: 88.%

이 예는, 잠재적으로 우라늄 오염된 고형물의 양을 88%만큼 줄이면서도, 약 100%의 우라늄이 어떻게 최초의 재로부터 회수되었는지를 보여준다. 이것은, 고형 부피가 단지 50% 만큼 줄어들며 약 98%의 우라늄만이 회수된 전통적인 침출 프로세스와 비교된다. 실제로, 소량의 잔류 고형물은 이 프로세스를 통해 재활용되어, 임의의 잠재적으로 오염된 고형물을 전부 제거할 수 있었다.

본 발명의 특정 실시예가 자세하게 기술되었지만, 해당 기술에 숙련된 자라면, 이 개시의 전반적인 기술을 통해 여러 변형과 대안을 개발할 수 있을 것이라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 특정 배열은 단지 예시적인 것을 의미하며 본 발명의 범주에 대해 제한하는 것이 아니며, 이것은 첨부된 청구범위와 그 청구범위의 어느 균등물 및 모든 균등물의 전 영역으로 주어져야 할 것이다.

본 발명은 산(acid)에서 용이하게 용해될 수 있도록 하기 위하여 통상 용해되기 어려운 소각로 재와 기타 고형 물질을 용융시킬 수 있는 산성 용제 용융 프로세스(acid flux melt process)에 이용된다.

Claims

7ppm 이상의 우라늄 값을 포함하는 고도의 결정질 또는 유리질의 산화된 소각로 재(oxidized incinerator ash)를,

(A) 우라늄을 포함하는 물질을 형성하기 위해 260℃와 500℃ 사이의 온도에서 불소 포함 화합물로 재를 불소화하는 단계와,

(B) 상기 단계(A)에서 형성된 물질을, 산성 용액과 물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수소 포함 액체로 용해시키는 단계와,

(C) 상기 우라늄을 제거하기 위해 용해된 물질을 처리하는 단계에 의해 처리하는,

소각로 재 처리 방법.
제 1 항에 있어서, 단계(A)에서의 불소화는 서로 결합 상태에 있는 암모늄과 불소의 소스(source of ammonium and fluorine in combination)와의 반응에 의해 이루어지며, 융용된 물질은 단계(B) 이전에 적어도 약 5분 동안 260℃와 500℃ 사이의 온도에서 유지되는, 소각로 재 처리 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 재는 첫 번째 단계로서 특정 사이즈로 감소시키기 위해 갈아지고, 단계(A)에서의 불소화는 NH₄F와 NH₄F-HF 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질과의 반응에 의해 이루어지는, 소각로 재 처리 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 소각로 재 속에 있는 우라늄과 불소의 몰 비는 우라늄 : 불소 = 0.05 ~ 2 몰 : 1 몰인, 소각로 재 처리 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 용융된 물질 속의 우라늄과 용액 속의 산의 몰 비는, 우라늄 : 용액 속의 산 = 0.1 ~ 15 몰 : 1 몰인, 소각로 재 처리 방법.
유가 고형물 또는 오염 고형물을 포함하는 고형 물질을,

(A) 혼합물을 제공하기 위해 결합 상태인 불화물과 암모늄의 소스를 제공할 수 있는 적어도 하나의 물질을, 유가 고형물 또는 오염 고형물을 포함하는 고형 물질과 혼합하는 단계와,

(B) 용융된 또는 반용융된 물질을 형성하며 결합된 또는 이온 형태로 된 NH₄F 또는 NH₄F·HF 중 적어도 하나를 제공하는데 효과적인 시간 동안 260℃와 500℃ 사이의 온도에서 단계(A)의 혼합물을 가열하는 단계와,

(C) 용액 속에 용해된 염을 제공하기 위해 산성 용액과 물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수소 포함 액체로 상기 용융된 또는 반용융된 물질을 처리하는 단계와,

(D) 유가 고형물 또는 오염 고형물을 제거하기 위해 상기 용액 속의 염을 처리하는 단계에 의해 처리하는,

고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 고형 물질 속의 금속은 우라늄이고, 상기 고형 물질은 소각로 재이며, 상기 용융된 또는 반용융된 물질은 260℃와 500℃ 사이의 온도로 유지되며, 수소 포함 액체는 산성 용액인, 고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 오염된 고형물은 고도의 결정질 또는 유리질의 산화된 형태로 되어 있는, 고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 고형 물질은 첫 번째 단계로서 특정 사이즈로 줄이도록 갈아지며, 단계(A)에서 불소와 암모늄의 소스를 제공하는 물질은 NH₄F와 NH₄F·HF 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질이며, 상기 물질은 단계(B)에 또한 존재하는, 고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 질산 용액은 단계(D)에 있는 수소 포함 액체인, 고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 단계(D)에서의 처리는 이온 교환 프로세스에 의해 이루어지는, 고형 물질 처리 방법.
제 6 항에 있어서, 단계(D)에서의 처리는 용매 추출 프로세스에 의해 이루어지는, 고형 물질 처리 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 소각로 재 속에 있는 우라늄과 불소의 몰 비는 우라늄 : 불소 = 0.05 ~ 2 몰 : 1 몰인, 고형 물질 처리 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 용융된 물질 속의 우라늄과 용액 속의 산의 몰 비는, 우라늄 : 용액 속의 산 = 0.1 ~ 15 몰 : 1 몰인, 고형 물질 처리 방법.