KR20150079546A - Method for eliminating radioactive cesium and method for producing burned product - Google Patents

Method for eliminating radioactive cesium and method for producing burned product Download PDF

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KR20150079546A KR1020157001651A KR20157001651A KR20150079546A KR 20150079546 A KR20150079546 A KR 20150079546A KR 1020157001651 A KR1020157001651 A KR 1020157001651A KR 20157001651 A KR20157001651 A KR 20157001651A KR 20150079546 A KR20150079546 A KR 20150079546A
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Abstract

방사성 세슘으로 오염된 폐기물로부터 방사성 세슘을 쉽고 효율적으로 제거하는 방법을 제공한다. 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 중의 방사성 세슘을 휘발시키는 가열 공정을 포함하는 방사성 세슘의 제거 방법에 있어서, 상기 가열 공정에 대해, CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량이 ((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0~2.5(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)를 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 방사성 세슘의 제거 방법.A method of easily and efficiently removing radioactive cesium from waste contaminated with radioactive cesium is provided. A method for removing radioactive cesium comprising heating a radioactive cesium-contaminated waste and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste, , MgO and SiO each of the second mass ((CaO + 1.39 × MgO) / SiO 2) = 1.0 ~ 2.5 ( wherein, CaO, MgO, SiO 2 are each terms of oxides by mass of calcium oxide in terms of mass of magnesium, silicon Of the waste, the CaO source and the MgO source are determined so as to satisfy the following formula (1).

Description

방사성 세슘의 제거 방법 및 소성물의 제조 방법{METHOD FOR ELIMINATING RADIOACTIVE CESIUM AND METHOD FOR PRODUCING BURNED PRODUCT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for removing radioactive cesium and a method for producing the same,

본 발명은 방사성 세슘으로 오염된 폐기물로부터 방사성 세슘을 제거하기 위한 방법 및 방사성 세슘으로 오염된 폐기물을 원료로 이용하여 무해한 소성물(예를 들면, 시멘트 혼합재, 골재, 토공 자재)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing radioactive cesium from wastes contaminated with radioactive cesium and a method for producing a harmless fired product (for example, cement admixture, aggregate, earthwork material) using waste contaminated with radioactive cesium as a raw material .

원자력 발전소의 큰 사고에 의해 외부 환경에 방출된 방사성 세슘이 폐기물 또는 토양 중에 포함되어 있는 경우가 있다는 문제가 일어나고 있다. 방사성 세슘(세슘 137)은 반감기가 30년이며, 장기간에 걸쳐 인체에 악영향을 줄 수 있기 때문에 폐기물 등으로부터의 방사성 세슘의 제거가 요구되는 경우가 많다.There is a problem that radioactive cesium emitted to the external environment is contained in waste or soil due to a great accident of a nuclear power plant. Since radioactive cesium (cesium 137) has a half-life of 30 years and can adversely affect the human body over a long period of time, it is often required to remove radioactive cesium from waste or the like.

방사성 세슘을 제거하는 방법으로, 예를 들면, 질산염의 형태로 존재하는 방사성 폐기물을, 외부에 돌려감는 통전 코일을 구비한 슬릿을 가지는 냉각된 용기 내에서 전자 유도 가열에 의해 용해하고, 질산염이 분해되어 생성된 금속 산화물을 용기 주위에, 환원된 백금속 원소를 전자 핀치력에 의해 용기 중앙부에 집적시키며, 그 다음 냉각응결 후, 생성된 고화체를 회수함으로써 이루어지는 방사성 폐기물의 처리 방법에 있어서, 전자 유도 가열 중에 방사성 폐기물로부터 휘발된 세슘 등의 장수명 핵종을 분리/회수하는 방법이 기재되어 있다. (특허 문헌 1)As a method for removing radioactive cesium, for example, radioactive waste existing in the form of a nitrate is dissolved by electromagnetic induction heating in a cooled vessel having a slit provided with an energizing coil which is turned to the outside, And collecting the solidified product after cooling and solidifying, the method comprising the steps of: providing a metal oxide produced by the method of claim 1, A method of separating / recovering long-lived nuclear species such as cesium vaporized from radioactive waste during heating is described. (Patent Document 1)

그러나, 특허 문헌 1의 방법은 사고에 의해 외부 환경에 방출된 방사성 세슘을 대상으로 하는 것이 아니라 원자력 발전소 등의 한정된 구역 내에서 발생하는 방사성 폐기물을 대상으로 하는 것이기 때문에 방대한 양의 오염 토양 등의 처리에 적절한 것이 아니며, 또한 장치가 복잡하고 고가이며, 비용이 비싸다고 하는 문제가 있었다.However, since the method of Patent Document 1 is directed not to the radioactive cesium emitted to the external environment by accident but to the radioactive waste generated in a limited area such as a nuclear power plant, the treatment of an enormous amount of contaminated soil There is a problem that the apparatus is complicated, expensive, and expensive.

(특허 문헌 1)일본특허공개 1993-157897호 공보(Patent Document 1) JP-A-1993-157897

발명은 방사성 세슘으로 오염된 폐기물로부터 방사성 세슘을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.  It is an object of the present invention to provide a method for easily and efficiently removing radioactive cesium from radioactive cesium-contaminated wastes.

또한, 본 발명은 방사성 세슘으로 오염된 폐기물을 원료로 이용하여 무해한 소성물(예를 들면, 시멘트 혼합재, 골재, 토공 자재)을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for producing a harmless fired product (for example, cement admixture, aggregate, earthwork material) by using radioactive cesium-contaminated waste as a raw material.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 열심히 검토한 결과, 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 특정 배합 비율로 가열함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention found that the above objects can be achieved by heating the waste contaminated with radioactive cesium and the CaO source and / or MgO source at a specific compounding ratio, .

즉, 본 발명은 하기 [1]내지 [9]을 제공하는 것이다.That is, the present invention provides the following [1] to [9].

[1] 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 내의 방사성 세슘을 휘발시키는 가열 공정을 포함하는 방사성 세슘의 제거 방법에 있어서, 상기 가열 공정에 있어, CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 것을 특징으로 하는 방사성 세슘의 제거 방법.[1] A method for removing radioactive cesium comprising heating a radioactive cesium-contaminated waste and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste, Wherein a kind and a mixing ratio of each of the waste, the CaO source and the MgO source are determined so that the mass of each of CaO, MgO and SiO 2 satisfies the following formula (1).

((CaO+1.3×9MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)((CaO + 1.3 x 9 MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)

(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).

[2] 상기 가열 공정에 있어서, 추가로 염화물을 이용하는 상기 [1]에 기재된 방사성 세슘의 제거 방법.[2] The method for removing radioactive cesium according to [1], wherein the chloride is further used in the heating step.

[3] 상기 가열 공정에 있어서, 가열을 환원 분위기 하에서 실시하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 방사성 세슘의 제거 방법.[3] The method for removing radioactive cesium according to [1] or [2], wherein the heating is carried out in a heating atmosphere in a reducing atmosphere.

[4] 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 내의 방사성 세슘을 휘발시켜 소성물을 얻는 가열 공정을 포함한 소성물의 제조 방법에 있어서, 상기 가열 공정에 있어, CaO, MgO, 및 SiO2 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 것을 특징으로 하는 소성물의 제조 방법.[4] A method for producing a sinter including a heating step of heating radioactive cesium-contaminated waste and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste to obtain a sintered material, Wherein a kind and a mixing ratio of each of the waste, the CaO source and the MgO source are determined so that the mass of each of CaO, MgO, and SiO 2 satisfies the following formula (1).

((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)((CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)

(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).

[5] 상기 가열 공정에 있어서, 가열을 환원 분위기 하에서 실시하는 상기 [4]에 기재된 소성물의 제조 방법.[5] The method for producing a fired product according to [4] above, wherein the heating is carried out in a reducing atmosphere.

[6] 상기 가열 공정에 의해 얻어진 소성물과, 환원제 및 흡착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는 상기 [4] 또는 [5]에 기재된 소성물의 제조 방법.[6] The method for producing a fired product as described in [4] or [5] above, further comprising a mixing step of mixing at least one selected from the group consisting of a reducing agent and an adsorbent with the fired product obtained by the heating step.

[7] 상기 [4] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 의해 얻어진 소성물을 분쇄하여 얻어지는 시멘트 혼합재.[7] A cement admixture obtained by pulverizing a calcined material obtained by the method for producing a calcined material according to any one of [4] to [6] above.

[8] 상기 [4] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 의해 얻어진 소성물로 이루어지는 골재.[8] An aggregate comprising a calcined product obtained by the method for producing a calcined product according to any one of [4] to [6] above.

[9] 상기 [4] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 의해 얻어진 소성물로 이루어지는 토공 자재.[9] Earthwork material comprising the fired product obtained by the method for producing a fired product according to any one of [4] to [6] above.

본 발명의 방사성 세슘 제거 방법에 의하면 방사성 세슘으로 오염된 폐기물로부터 방사성 세슘을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있으며, 방사성 폐기물을 감용화(減容化)할 수 있다.According to the method of removing radioactive cesium according to the present invention, radioactive cesium can be easily and efficiently removed from radioactive cesium-contaminated waste, and radioactive waste can be reduced.

또한, 본 발명의 소성물 제조 방법에 의하면 방사성 세슘이 제거된 무해한 소성물을 얻을 수 있다. 이 소성물은 시멘트 혼합재, 골재로서, 향후 다량 필요하게 되는 부흥용 콘크리트(제방, 방파제 및 소파 블록 등)에 사용할 수 있으며, 천연자원의 보호를 도모할 수 있다. 또한, 토공 자재로서 토양이 제거된 토지의 매립 반환재 등에 이용할 수 있다.Further, according to the method for producing a calcined product of the present invention, a harmless calcined material from which radioactive cesium is removed can be obtained. These sintered materials can be used as cement admixtures and aggregates for revival concrete (such as banks, breakwaters, sofa blocks, etc.), which can be used in large amounts in the future, and can protect natural resources. Also, it can be used for landfill return material of soil from which soil has been removed as earthwork material.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 방사성 세슘의 제거 방법은 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 내의 방사성 세슘을 휘발 시키는 가열 공정을 포함하는 방사성 세슘의 제거 방법에 있어서, 상기 가열 공정에 있어, CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 것을 특징으로 한다.The method for removing radioactive cesium according to the present invention includes a heating process for heating radioactive cesium-contaminated waste and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste Wherein the kind and the mixing ratio of each of the waste, the CaO source and the MgO source are determined so that the mass of each of CaO, MgO and SiO 2 satisfies the following formula (1) in the heating process.

((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)((CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)

(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).

본 발명의 처리 대상물은 방사성 세슘으로 오염된 폐기물이다.The object to be treated of the present invention is a waste contaminated with radioactive cesium.

여기서, 방사성 세슘으로 오염된 폐기물이란, 예를 들면 토양이나 하수 진흙 건분, 도시 쓰레기 소각재, 쓰레기 유래의 용해 슬러그, 패각, 초목 등의 일반 폐기물이나, 하수 진흙, 하수 슬러그, 정수 진흙, 건설 진흙 등의 산업 폐기물이나, 기와 조각과 돌 등의 재해 폐기물로서, 방사성 세슘을 포함하는 것이다. 이들은 1종을 단독으로 이용하거나 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 방사성 세슘을 거의 포함하지 않는 부분(예를 들면, 토양의 경우 모래, 돌)을 미리 제거하여 얻을 수 있는, 방사성 세슘이 농축된 것(중간 처리물)도, 본 발명에서의 [방사성 세슘으로 오염된 폐기물]의 개념에 포함되는 것으로 한다.The wastes contaminated with radioactive cesium are, for example, general wastes such as soil, sewage sludge, municipal waste incineration ash, melting slag derived from waste, shell, vegetation, sewage mud, sewage slag, Industrial wastes such as tiles, sculptures and stones, and radioactive cesium. These may be used alone or in combination of two or more. The radioactive cesium-enriched material (intermediate treated material), which can be obtained by previously removing a portion that does not substantially contain radioactive cesium (for example, sand or stone in the case of soil) in advance, Waste that has been contaminated with waste ").

또한, CaO원으로는, 예를 들면 탄산칼슘, 석회석, 생석회, 소석회, 석회석, 드로마이트, 용광로 슬러그 등을 들 수 있다. MgO원으로는, 예를 들면 탄산마그네슘, 수산화 마그네슘, 드로마이트, 사문암, 페로니켈 합금 슬러그 등을 들 수 있다. 이러한 예시물은 1종을 단독으로 이용하거나 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.Examples of the CaO source include calcium carbonate, limestone, quicklime, slaked lime, limestone, dolomite, and blast furnace slag. Examples of the MgO source include magnesium carbonate, magnesium hydroxide, dolomite, serpentine rock, ferronickel alloy slug, and the like. These examples may be used singly or in combination of two or more.

본 발명에 있어서, CaO원 및 MgO원은 이들 양쪽 모두를 이용하거나 어느 한쪽만을 이용할 수 있지만, 방사성 세슘의 휘발성 관점에서 CaO원만을 혼합하는 것이 바람직하다.In the present invention, both CaO and MgO sources can be used or only one of them can be used, but it is preferable to mix only CaO source in view of the volatility of radioactive cesium.

또한, CaO원 및 MgO원은 분쇄된 분상물을 사용하는 것이 바람직하다.The CaO source and the MgO source are preferably pulverized powders.

본 발명에 있어서, 방사성 세슘이란, 세슘의 방사성 동위체인 세슘 134 및 세슘 137을 의미한다. 이러한 방사성 세슘은 원자력 발전소의 사고에 의해 외부 환경에 방출되는 방사성 물질이며, 반감기가 각각 약 2년과 약 30년인 것이다.In the present invention, radioactive cesium means cesium 134 and cesium 137, which are radioactive isotopes of cesium. These radioactive cesium is a radioactive substance released into the external environment by the accident of a nuclear power plant and has a half-life of about 2 years and about 30 years, respectively.

본 발명에 있어서, 제거 대상물인 방사성 세슘은 사고를 일으킨 원자력 발전소로부터 요오드화 세슘 등의 형태로 방사성 요오드와 함께 외부 환경에 방출되어 상공에서 지표면으로 떨어진 것이다. 요오드화 세슘은 비점이 1200℃이상이며, 비점이 700℃정도인 세슘 단체에 비해 휘발되기 어려운 성질을 가진다. 게다가, 지표면에 떨어진 방사성 세슘은 토양에 포함되는 점토 광물 속에 갇혀 토양으로부터 잘 떨어지지 않는 상태가 되며, 또한 형태가 변화하는 경우도 있다. 또한, 기와 조각과 돌 등의 재해 폐기물에 부착하거나 지표면에 떨어진 방사성 세슘이 비에 의해 흐르게 되어 하수처리 과정에서 농축됨으로써 고농도로 방사성 세슘을 포함하는 하수 진흙 등이 생긴다. 게다가 토양에 포함되는 방사성 세슘을 흡수함으로써 초목이 방사능에 오염되며, 이들 방사능에 오염된 초목을 포함하는 것을 소각하여 생긴 소각재에서는 유리 등에 방사성 세슘이 갇혀있는 경우도 있다. 본 발명에서는 이러한 처리하기 어려운 상태가 되어 있는 방사성 세슘 화합물을 분리하여 회수하려고 하는 것이다.In the present invention, the radioactive cesium to be removed is emitted from an accidental nuclear power plant in the form of cesium iodide or the like, together with radioactive iodine, to the external environment and dropped from the air to the earth's surface. Cesium iodide has a boiling point of 1200 ° C or higher and is less volatile than a cesium compound having a boiling point of about 700 ° C. In addition, radioactive cesium that has fallen on the surface of the earth is trapped in the clay minerals contained in the soil, so that it does not fall off from the soil well, and sometimes its shape changes. In addition, radioactive cesium deposited on disaster wastes such as tiles and sculptures and stones, or radioactive cesium that has fallen on the surface of the ground, is flowed by rain and is concentrated in the sewage treatment process, resulting in sewage mud containing radioactive cesium at a high concentration. In addition, the vegetation is contaminated with radioactivity by absorbing the radioactive cesium contained in the soil. In the incineration ash containing the vegetation contaminated with these radioactivity, radioactive cesium is trapped in the glass. In the present invention, the radioactive cesium compound which is in a state difficult to treat is separated and recovered.

상기 방사성 세슘으로 오염된 폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원은, 얻어진 혼합물 속의 산화칼슘(CaO), 산화 마그네슘(MgO) 및 이산화 규소(SiO2) 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원의 종류 및 배합 비율을 정한 상태에서 혼합된다.The waste contaminated with radioactive cesium and the CaO source and / or the MgO source are mixed so that the mass of each of calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO) and silicon dioxide (SiO 2 ) in the obtained mixture satisfies the following formula (1) The waste and the CaO source and / or the MgO source are mixed in a predetermined condition.

((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)((CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)

(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).

상기 CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량과 상기 식(1)으로부터 도출되는 수치의 하한치는 방사성 세슘의 휘발량을 많게 하는 관점에서, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.4 이상, 한층 더 바람직하게는 1.7 이상, 한층 더 바람직하게는 1.8 이상, 특히 바람직하게는 1.9보다 큰 값이다.The lower limit of the mass of each of CaO, MgO and SiO 2 and the numerical value derived from the above formula (1) is preferably 1.2 or more, more preferably 1.4 or more, still more preferably from the viewpoint of increasing the volatilization amount of radioactive cesium Is preferably 1.7 or more, still more preferably 1.8 or more, particularly preferably 1.9 or more.

또한, 상기 식(1)으로부터 도출되는 수치의 상한치는, 혼합물 중의 방사성 세슘을 휘발시키고 혼합물 중의 칼륨이나 나트륨의 휘발량을 줄이는 관점에서, 바람직하게는 2.4 이하, 보다 바람직하게는 2.3 이하, 한층 더 바람직하게는 2.2 이하, 한층 더 바람직하게는 1.9 이하, 특히 바람직하게는 1.8 이하이다.The upper limit value of the numerical value derived from the above formula (1) is preferably 2.4 or less, more preferably 2.3 or less from the viewpoint of volatilizing radioactive cesium in the mixture and reducing volatilization of potassium or sodium in the mixture, Preferably 2.2 or less, still more preferably 1.9 or less, and particularly preferably 1.8 or less.

또한, CaO 1몰의 질량은 MgO 1.39 몰의 질량에 해당하므로 상기 식(1)에 있어서 MgO의 질량에 1.39를 곱한다.Further, since the mass of 1 mole of CaO corresponds to a mass of 1.39 mole of MgO, the mass of MgO in the above formula (1) is multiplied by 1.39.

상기 질량비가 1.0 미만이면, 소성온도가 고온이 됨에 따라 액상이 쉽게 생성되며, 방사성 세슘의 휘발량이 적어진다. 상기 질량비가 2.5를 넘으면, 방사성 세슘으로 오염된 폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원과의 혼합물 중의 칼륨이나 나트륨 합계의 휘발량이 많아지며, 배기가스가 냉각되어 얻어지는 고체분인 방사성 물질 함유 폐기물의 양이 많아진다.When the mass ratio is less than 1.0, the liquid phase is easily generated as the firing temperature becomes high, and the volatilization amount of radioactive cesium is reduced. When the mass ratio is more than 2.5, the amount of potassium or sodium in the mixture of the radioactive cesium-contaminated waste and the CaO source and / or MgO source is increased, and the amount of radioactive material- .

또한, 방사성 세슘의 염화 휘발을 촉진하고 휘발 회수물의 감용화를 목적으로 상기 혼합물의 재료로서 추가로 염화 칼슘(CaCl2),염화 칼륨(KCl), 염화 나트륨(NaCl) 등의 염화물을 이용할 수도 있다. 그 중에서 염화 휘발을 촉진시키기 위한 관점에서 염화 칼슘이 바람직하다.Further, as a material of the mixture, a chloride such as calcium chloride (CaCl 2), potassium chloride (KCl) or sodium chloride (NaCl) may be used for the purpose of accelerating the chlorination and volatilization of the radioactive cesium and for reducing the volatilized recovered product. Among them, calcium chloride is preferable from the viewpoint of promoting chlorination and volatilization.

염화물의 양은 염소와 세슘 및 칼륨과의 몰비(Cl/(Cs+K))가, 바람직하게는 1.00 이하, 보다 바람직하게는 0.010 내지 0.60, 한층 더 바람직하게는 0.015 내지 0.40, 특히 바람직하게는 0.03 내지 0.30이 되는 양이다. 상기 몰비가 1.0 이하이면, 칼륨이나 나트륨이 휘발되지 않고 방사성 세슘이 많이 휘발되므로 방사성 물질 함유 폐기물의 감용화를 도모할 수 있다.The amount of chloride is preferably such that the molar ratio of chlorine to cesium and potassium (Cl / (Cs + K)) is preferably 1.00 or less, more preferably 0.010 to 0.60, still more preferably 0.015 to 0.40, particularly preferably 0.03 to 0.30 Is the amount that becomes. When the molar ratio is 1.0 or less, potassium or sodium is not volatilized and radioactive cesium is volatilized to a great extent, so that waste containing radioactive materials can be reduced.

또한, 상기 혼합물 중의 염소량은 1500mg/kg 이하인 것이 바람직하다. 염소량이 1500mg/kg 이하이면 고온에서도 액상이 잘 생기지 않게 되며 방사성 세슘이 많이 휘발된다.Further, the amount of chlorine in the mixture is preferably 1500 mg / kg or less. If the chlorine content is less than 1500 mg / kg, the liquid is not easily generated even at a high temperature, and a lot of radioactive cesium is volatilized.

바람직하게는 상기 몰비(Cl/(Cs+K))가 1.0 이하이고 상기 혼합물 중의 염소량이 1500mg/kg이하, 한층 더 바람직하게는 상기 몰비가 0.5 이하이고 상기 혼합물 중의 염소량이 1250mg/kg 이하이면, 휘발되는 세슘은 염화 세슘의 형태로 쉽게 휘발됨과 동시에 후술하는 회수물의 감용화를 도모할 수 있다.Preferably, when the molar ratio (Cl / (Cs + K)) is 1.0 or lower and the chlorine content in the mixture is 1500 mg / kg or lower, more preferably the molar ratio is 0.5 or lower and the chlorine content in the mixture is 1250 mg / kg or lower, Cesium can easily be volatilized in the form of cesium chloride while simultaneously reducing the amount of recovered material as described later.

상기 폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원과의 혼합 시에, 필요에 따라서 혼합과 겸해 해쇄(解碎), 분쇄 등을 실시하거나 혹은 해쇄기 혹은 분쇄기와 혼합기를 조합하여 2 단계 처리를 실시할 수 있다. 후술하는 로터리 킬른을 이용하여 고온에서 소성하는 경우는 로터리 킬른 내에서 각 재료가 회전 혼합되므로 상술한 CaO원, MgO원 및 폐기물 등의 일부를 그대로 킬른 요고에 투입할 수도 있다. 또한, 상기 혼합물은 5mm 정도의 입상물보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 미리 세슘이 많이는 포함되지 않는 5mm 이상의 돌 등을 세정을 실시하면서 제거할 수도 있다.When the waste is mixed with the CaO source and / or the MgO source, the mixture may be subjected to a two-step treatment by mixing or crushing, crushing or the like, or by combining a crusher or a crusher and a mixer have. In the case of firing at a high temperature using a rotary kiln to be described later, since the respective materials are rotationally mixed in the rotary kiln, the above-mentioned CaO source, MgO source, and waste can be partially introduced into the kiln. It is also preferable that the mixture is smaller than granular material of about 5 mm. It is also possible to remove a stone or the like having a diameter of 5 mm or more, which does not contain much cesium in advance, while performing cleaning.

방사성 세슘으로 오염된 폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원과의 혼합물의 가열 온도는 1200 내지 1350℃, 바람직하게는 1200 내지 1300℃이다.The heating temperature of the mixture of the radioactive cesium-contaminated waste and the CaO source and / or MgO source is 1200 to 1350 캜, preferably 1200 to 1300 캜.

상기 온도 범위 내에서 가열함으로써 폐기물에 포함되는 방사성 세슘을 효율적으로 휘발시킬 수 있다. 가열 온도가 1200℃ 미만에서는 방사성 세슘의 휘발량이 적어진다. 1350℃을 넘으면 액상이 형성되므로 방사성 세슘이 취입되어 잘 휘발되지 않기 때문에 바람직하지 않다.By heating within the temperature range, the radioactive cesium contained in the waste can be efficiently volatilized. When the heating temperature is less than 1200 ° C, the volatilization amount of radioactive cesium is reduced. When the temperature exceeds 1350 占 폚, a liquid phase is formed, which is not preferable because radioactive cesium is blown and does not volatilize well.

혼합물의 가열 시간은 방사성 세슘의 충분한 휘발량을 얻기 위한 관점에서, 바람직하게는 15분 이상, 보다 바람직하게는 30분 이상이다. 가열 시간의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 180분 이하, 보다 바람직하게는 120분 이하이다. 가열 시간이 180분을 넘으면 혼합물 중의 방사성 세슘과 함께 칼륨이나 나트륨의 휘발량이 많아진다.The heating time of the mixture is preferably 15 minutes or more, more preferably 30 minutes or more, from the viewpoint of obtaining a sufficient volatilization amount of radioactive cesium. The upper limit of the heating time is not particularly limited, but is preferably 180 minutes or less, and more preferably 120 minutes or less. When the heating time exceeds 180 minutes, the volatilization amount of potassium or sodium increases together with radioactive cesium in the mixture.

로터리 킬른 등 원료가 전동하는 경우에는 가스와 방사성 세슘과의 접촉율이 커지고 열전도율도 좋아지기 때문에 정치한 조건보다 짧은 소성시간에 높은 휘발율을 얻을 수 있다.When the raw materials such as the rotary kiln are driven, the contact ratio between the gas and the radioactive cesium is increased, and the thermal conductivity is also improved, so that a high volatilization rate can be obtained in a short firing time than the stationary condition.

가열 수단으로는 연속식과 배치식 모두를 이용할 수 있다.Both the continuous type and the batch type can be used as the heating means.

연속식 가열 수단의 예로는 로터리 킬른 등을 들 수 있다.Examples of the continuous heating means include a rotary kiln and the like.

배치식 가열 수단의 예로는 소각로, 전기로, 마이크로파 가열 장치 등을 들 수 있다.Examples of the batch type heating means include an incinerator, an electric furnace, and a microwave heating apparatus.

그 중에서, 연속식 가열 수단은 처리 효율을 높이는 관점에서 본 발명에서 바람직하게 이용된다. 특히, 로터리 킬른은 방사성 세슘의 휘발에 적절한 가열 온도 및 폐기물의 체류 시간을 쉽게 줄 수가 있으므로 바람직하다.Among them, the continuous heating means is preferably used in the present invention from the viewpoint of enhancing treatment efficiency. In particular, the rotary kiln is preferable because it can easily reduce the heating temperature and the residence time of the waste suitable for the volatilization of radioactive cesium.

가열시의 분위기로는 수증기를 포함한 공기 하에서 가열하면, 알칼리 금속(칼륨 및 나트륨)의 휘발량을 줄이고 방사성 세슘의 휘발량을 많게 할 수가 있기 때문에 바람직하다.The heating atmosphere is preferable because it can reduce the volatilization amount of the alkali metal (potassium and sodium) and increase the volatilization amount of the radioactive cesium when heated in air containing water vapor.

한편, 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서 가열했을 경우, 알칼리 금속(칼륨 및 나트륨)의 휘발량도 많아지지만 보다 많은 방사성 세슘을 휘발시킬 수가 있다.On the other hand, when heated under air containing no water vapor (pure air), the volatilization amount of the alkali metal (potassium and sodium) increases, but more radioactive cesium can be volatilized.

상술한 염화물의 양, 가열 온도, 시간 및 가열시의 수증기량을 조정함으로써 알칼리 금속(칼륨 및 나트륨)의 휘발량을 줄임과 동시에 방사성 세슘의 휘발량을 많게 할 수가 있다.By adjusting the amount of the chloride, the heating temperature, the time, and the amount of water vapor at the time of heating, the amount of volatilization of the alkali metal (potassium and sodium) can be reduced and the amount of radioactive cesium can be increased.

또한, 방사성 세슘으로 오염된 폐기물에 크롬이 포함되어 있을 경우, 얻어진 소성물에 6가 크롬(Cr6+)이 포함될 가능성이 있다.Further, when chromium is contained in the waste contaminated with radioactive cesium, there is a possibility that hexavalent chromium (Cr6 +) is contained in the obtained fired product.

이러한 소성물을 시멘트 혼합재, 골재, 토공 자재 등으로 사용했을 경우(특히 토공 자재로 이용하는 경우), 소성물 중에 포함되는 6가 크롬이 용출되어 수질오염, 토양오염 등을 일으킬 가능성이 있다.When such a sintered material is used as a cement admixture, an aggregate, an earthwork material (especially when used as a material for earthworks), the hexavalent chromium contained in the sintered material may be eluted and cause water pollution and soil pollution.

따라서, 상기 가열 공정에 있어서, 가열을 환원 분위기 하에서 실시할 수 있다. 환원 분위기 하에서 가열함으로써 상기 폐기물 중에 크롬이 포함되어 있어도 산화 분위기 하에서 생기기 쉬운 6가 크롬의 생성을 방지할 수 있으며, 폐기물을 가열하는 공정에 있어서, 폐기물이 일시적으로 산화 분위기 하에서 가열됨으로써 6가 크롬이 생성되더라도 3가 크롬(Cr3+)으로 환원되기 때문에, 얻어진 소성물을 토공 자재 등으로 안전하게 사용할 수 있다. 또한, 상술한 수증기를 포함한 공기 하에서 가열하는 방법과 환원 분위기 하에서 가열하는 방법을 조합하여 실시할 수도 있다. 이하, 환원 분위기 하에서 가열을 실시하는 방법에 대해, 내부 연소형 장치(내연식 로터리 킬른 등)에 있어서, 향류타입(원료 출구측에서 연소하는 것) 장치를 이용했을 경우를 예로 들어 설명하지만 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.Therefore, in the heating step, heating can be performed in a reducing atmosphere. It is possible to prevent the formation of hexavalent chromium that easily occurs in an oxidizing atmosphere even if chromium is contained in the waste by heating in a reducing atmosphere. In the step of heating the waste, the waste is temporarily heated in an oxidizing atmosphere, Even if it is produced, it is reduced to trivalent chromium (Cr3 +). Therefore, the obtained fired product can be safely used with earthworks or the like. It is also possible to carry out the combination of the above-mentioned method of heating under air containing water vapor and the method of heating in a reducing atmosphere. Hereinafter, a method of performing heating in a reducing atmosphere will be described by taking as an example a case where a countercurrent type (which is combusted at the raw material outlet side) is used in an internal soft compacting device (internal rotary type rotary kiln or the like) Is not limited to this form.

환원 분위기 하에서 방사성 세슘으로 오염된 폐기물을 가열하는 방법의 일례로서, 상기 폐기물을 가열할 때에 가연성 물질을 연소하는 방법을 들 수 있다. 가연성 물질을 연소함으로써 폐기물의 주변을 환원 분위기로 유지할 수 있다. 또한, 상기 폐기물 중에 크롬이 포함되어 있더라도 6가 크롬의 생성을 방지할 수 있으며, 폐기물을 가열하는 공정에 있어서, 6가 크롬이 생성되어 있더라도 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원된다.As an example of a method of heating waste contaminated with radioactive cesium in a reducing atmosphere, there is a method of burning a combustible material when the waste is heated. By burning the combustible material, the periphery of the waste can be maintained in the reducing atmosphere. In addition, even if chromium is contained in the waste, the production of hexavalent chromium can be prevented. In the step of heating the waste, hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium even if hexavalent chromium is produced.

여기서, 가연성 물질이란, 예를 들면 석탄, 코크스, 활성탄, 폐목재, 폐플라스틱, 중유 슬러지, 도시 쓰레기 등의 폐기물을 압축 및/또는 고형화한 폐기물 고형덩어리 등을 들 수 있다.Here, the combustible material is, for example, a solid waste lump of waste obtained by compressing and / or solidifying waste such as coal, coke, activated carbon, waste wood, waste plastics, heavy oil sludge, municipal waste and the like.

가연성 물질을 공급하는 방법으로는 방사성 세슘으로 오염된 폐기물에 미리 혼합할 수 있으며, 가열에 사용하는 장치로서 로터리 킬른을 사용하는 경우, 가연성 물질을 폐기물의 입구측, 출구측 또는 로터리 킬른 도중에 공급할 수 있다.As a method of supplying a combustible material, it is possible to mix the waste material contaminated with radioactive cesium in advance. When a rotary kiln is used as a device for heating, a combustible material can be supplied to the inlet side, the outlet side, or the rotary kiln of the waste have.

가연성 물질을 원료에 미리 혼합하는 경우, 가열에 의해 얻어지는 소성물 내에 가연성 물질이 미연소 상태로 잔존하지 않는 범위이면, 가연성 물질의 혼합량은 많은 것이 바람직하고, 가연성 물질의 입경도 큰 것이 바람직하다.In the case where the combustible material is preliminarily mixed with the raw material, the mixing amount of the combustible material is preferably large and the particle size of the combustible material is also preferably large so long as the combustible material is not left in the unburned state in the baked material obtained by heating.

여기서, 가연성 물질을 로터리 킬른의 폐기물의 입구측 또는 로터리 킬른 도중에 공급하는 경우에 대해 설명한다.Here, the case where the combustible material is supplied to the inlet side of the rotary kiln waste or the rotary kiln will be described.

이 경우, 가연성 물질은 환원 분위기를 장시간 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 로터리 킬른의 주연료에 비해 연소 속도가 늦은 것, 또는 주연료와 동일한 연소 속도를 가지며 주연료보다 엉성한 입자인 가연성 물질을 들 수 있다. 구체적으로는, 석유 코크스, 석탄 코크스, 무연탄 등을 들 수 있다. 연소 속도가 늦을수록 가연성 물질을 미세하게 할 수 있으므로 바람직하다.In this case, it is preferable that the combustible material can maintain the reducing atmosphere for a long time. Specifically, for example, there is a burning speed lower than that of the main fuel of the rotary kiln, or a combustible material having particles having the same burning speed as that of the main fuel and being less coarse than the main fuel. Specific examples thereof include petroleum coke, coal coke and anthracite coal. As the burning rate is slower, the combustible material can be made finer, which is preferable.

가연성 물질의 평균 입경은, 바람직하게는 0.5 내지 20mm, 보다 바람직하게는 1 내지 5mm이다. 상기 평균 입경이 0.5mm 미만이면 연소중 매우 초기에 불타 버리기 때문에 환원 분위기를 장시간 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 상기 평균 입경이 20mm를 넘으면, 얻어진 소성물에 미연소 상태의 가연성 물질이 다량으로 잔존하기 때문에 공급한 가연성 물질이 낭비되며, 또한, 상기 소성물을 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 골재로 이용하는 경우에, 잔존하는 미연탄소가 AE제를 흡착하므로 모르타르 콘크리트의 공기 연행성이 악화되거나, 혹은, 다졌을(compaction) 경우에 미연탄소가 표면에 나타나 모르타르 콘크리트의 외관이 악화되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다.The average particle diameter of the combustible material is preferably 0.5 to 20 mm, more preferably 1 to 5 mm. If the average particle diameter is less than 0.5 mm, the reducing atmosphere may be unable to be maintained for a long time because it burns very early during combustion. When the average particle diameter exceeds 20 mm, a large amount of unburned combustible material remains in the obtained fired body, so that the supplied combustible material is wasted, and when the fired body is used as a cement mixed material or a concrete aggregate, Since the unburned carbon adsorbs the AE agent, when the air entraining property of the mortar concrete deteriorates or compaction occurs, unburnt carbon may appear on the surface and the appearance of the mortar concrete may be deteriorated.

가연성 물질의 양은 가열에 의해 얻어진 소성물 1000kg당, 바람직하게는 5 내지 40kg, 보다 바람직하게는 10 내지 40kg, 특히 바람직하게는 12 내지 40kg이다. 상기 양이 5kg 미만이면 환원 분위기로 하는 것에 의한 효과가 작은 경우가 있다. 상기 양이 40kg를 넘으면 얻어지는 소성물에 미연소 상태의 가연성 물질이 다량으로 잔존하여 상기 소성물을 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 골재로 이용하는 경우에 모르타르 콘크리트의 공기 연행성이나 외관이 악화되는 경우가 있다.The amount of the combustible material is preferably 5 to 40 kg, more preferably 10 to 40 kg, particularly preferably 12 to 40 kg, per 1000 kg of the fired product obtained by heating. If the amount is less than 5 kg, the effect of reducing the atmosphere may be small. If the amount exceeds 40 kg, a large amount of unburned combustible material remains in the obtained fired product, and the air entraining property or appearance of the mortar concrete may deteriorate when the fired product is used as a cement mixed material or a concrete aggregate.

또한, 가연성 물질은, 로터리 킬른 도중에 공급하는 경우에는, 로터리 킬른 내에서 가장 고온이 되는 위치로부터 폐기물의 입구측까지의 도중에 공급하는 것이 바람직하다.Further, when the combustible material is supplied during the rotary kiln, it is preferable to supply the combustible material in the middle from the position where the rotary kiln becomes the highest temperature in the rotary kiln to the inlet side of the waste.

가연성 물질을 연소할 때의 로내의 산소(O2) 농도는 가연성 물질을 곧바로 소실시키지 않는 관점에서, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하이다.The oxygen (O 2) concentration in the furnace when combusting the combustible material is preferably not more than 5% by mass, more preferably not more than 3% by mass from the viewpoint of not immediately burning off the combustible material.

상술한 조건과 체류 시간 등을 조정함으로써 6가 크롬의 생성을 방지하고 가연성 물질이 잔존하지 않게 할 수 있다. 또한, 얻어진 소성물을 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 골재로서 사용하는 경우에는, 모르타르 콘크리트의 공기 연행성이나 외관에 악영향을 주지 않도록 상술한 조건과 체류 시간 등을 조정한다.It is possible to prevent the formation of hexavalent chromium and to prevent the flammable substance from remaining, by adjusting the above-described conditions and the residence time. When the obtained fired product is used as a cement admixture or a concrete aggregate, the above-mentioned conditions and the residence time are adjusted so as not to adversely affect air entraining property and appearance of the mortar concrete.

다음, 가연성 물질을 폐기물의 출구측으로부터 공급하는 경우에 대해 설명한다.Next, a case where the combustible material is supplied from the outlet side of the waste will be described.

가연성 물질은 공기를 이용하여 폐기물의 출구측으로부터 로내를 향해 쉽게 압송할 수 있다. 또한, 로터리 킬른의 출구측에 전용 투입구를 설치할 수도 있다. 또한, 엉성한 가연성 물질(평균 입경이 1 내지 10mm 정도의 것)을 주 버너의 연료 일부로서 낙하시킬 수도 있다.The combustible material can be easily pumped from the outlet side of the waste toward the inside of the furnace using air. A dedicated inlet may be provided at the outlet of the rotary kiln. In addition, it is also possible to drop a solid combustible material (having an average particle diameter of about 1 to 10 mm) as a part of the fuel of the main burner.

가연성 물질은 폐기물의 입구측 또는 로터리 킬른 도중에 공급하는 경우보다 강한 환원 상태로 할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 로터리 킬른의 주연료에 비해 연소 속도가 빠른 가연성 물질을 들 수 있다. 연소 속도가 빠른 가연성 물질로는 예를 들면, 폐목재, 폐플라스틱, 중유 슬러지 및 도시 쓰레기 등의 폐기물을 압축 및/또는 고형화한 폐기물 고형덩어리 등을 들 수 있다.It is desirable that the combustible material can be brought into a stronger reducing state than when it is supplied on the inlet side of the waste or on the rotary kiln. Specifically, for example, a combustible material having a higher burning rate than the main fuel of the rotary kiln can be cited. Examples of combustible materials having a high burning rate include waste solid lumps obtained by compressing and / or solidifying waste such as waste wood, waste plastic, heavy oil sludge, and municipal waste.

가연성 물질의 평균 입경은, 바람직하게는 0.1 내지 10mm, 보다 바람직하게는 1 내지 5mm이다. 상기 평균 입경이 0.1mm 미만이면 소성중 매우 초기에 불타버리기 때문에 환원 분위기를 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 상기 평균 입경이 10mm를 넘으면 얻어진 소성물에 미연소 상태의 가연성 물질이 다량으로 잔존하여 공급한 가연성 물질이 낭비되며, 또한, 상기 소성물을 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 골재로 이용하는 경우, 모르타르 콘크리트의 공기 연행성이나 외관이 악화되는 경우가 있다. 환원 분위기를 유지할 수 있는 시간은 가연성 물질의 평균 입경에 의해 조정할 수 있다. 예를 들면, 연소 속도가 빠른 가연성 물질은 평균 입경을 크게(엉성하게) 함으로써 환원 분위기를 유지할 수 있는 시간을 길게 할 수 있다.The average particle diameter of the combustible material is preferably 0.1 to 10 mm, more preferably 1 to 5 mm. If the average particle diameter is less than 0.1 mm, the reducing atmosphere may not be maintained because it burns very early during firing. If the average particle diameter exceeds 10 mm, a large amount of unburned combustible material remains in the obtained fired body, and the supplied combustible material is wasted. When the fired body is used as a cement mixed material or a concrete aggregate, There is a possibility that the appearance or the appearance may deteriorate. The time during which the reducing atmosphere can be maintained can be adjusted by the average particle diameter of the combustible material. For example, a combustible material with a high burning rate can increase the time for maintaining the reducing atmosphere by increasing the average particle size (roughness).

가연성 물질의 열량은, 주버너에 이용되는 연료 전체의 열량에 대해서, 통상 2 내지 40%가 되도록 사용할 수 있다. 가연성 물질의 열량이 2%미만이면, 환원 분위기로 하는 것에 의한 효과가 작은 경우가 있다. 가연성 물질의 열량이 40%를 넘으면, 얻어진 소성물 내에 미연소 상태의 가연성 물질이 다량으로 잔존하여 공급한 가연성 물질이 낭비되며, 상기 소성물을 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 골재로 이용하는 경우에, 모르타르 콘크리트의 공기 연행성이나 외관이 악화되는 경우가 있다.The calorific value of the combustible material can be used so that it is usually 2 to 40% with respect to the calorific value of the whole fuel used in the main burner. If the calorific value of the combustible material is less than 2%, the effect of reducing the atmosphere may be small. If the calorific value of the combustible material exceeds 40%, a large amount of unburned combustible material remains in the obtained burned material, thereby wasting the supplied combustible material. When the burned material is used as a cement admixture or a concrete aggregate, The air entraining property and the appearance may be deteriorated.

상술한 가연성 물질을 폐기물의 입구측 또는 로터리 킬른 도중에 공급하는 경우와 비교하여, 폐기물의 출구측으로부터 공급하는 경우는, 로터리 킬른 내에서 환원 분위기가 되는 것은 로 내의 일부분이기 때문에, 환원 분위기를 장시간 유지함과 동시에 환원 속도가 빠른 높은 온도대로 환원 분위기가 되도록 가연성 물질의 공급 위치(낙하 위치)를 로터리 킬른 내에서 최고 온도가 되는 위치보다도 폐기물의 입구측으로 조정하는 것이 바람직하다. 공급 위치는, 바람직하게는 통상 킬른의 내경을 D로 하여 킬른의 출구로부터 4D의 지점보다 안쪽이 바람직하다. 또한, 주 버너 등의 설정 조건에 의해 킬른 내의 최고 온도가 되는 위치가 보다 출구측으로 되었을 경우에는, 킬른의 출구로부터 3D지점보다 안쪽이 바람직하다. 공급 위치(낙하 위치)는 가연성 물질의 투입구의 각도, 투입구의 위치, 가연성 물질을 투입하는 속도, 가연성 물질의 입도 및 가연성 물질의 밀도로 조정하는 것이 바람직하다.Compared to the case where the above-mentioned combustible material is supplied from the outlet side of the waste or from the outlet side of the rotary kiln, the reducing atmosphere in the rotary kiln is a part of the furnace, so the reducing atmosphere is maintained for a long time (Fall position) of the combustible material is adjusted to the inlet side of the waste rather than the position where the highest temperature is reached in the rotary kiln so that the reducing atmosphere becomes the reducing atmosphere at a high temperature at which the reduction rate is high. Preferably, the supply position is preferably inward of the point of 4D from the exit of the kiln with the inner diameter of the kiln as D in general. Further, when the position at which the maximum temperature in the kiln becomes the outlet side due to the setting condition of the main burner or the like, the inside of the 3D point from the outlet of the kiln is preferable. The supply position (falling position) is preferably adjusted by the angle of the inlet of the combustible material, the position of the inlet, the rate of input of the combustible material, the particle size of the combustible material, and the density of the combustible material.

가연성 물질을 첨가하는 경우에 로 내의 산소(O2)농도는, 가연성 물질을 곧바로 소실시키지 않는 관점에서, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하이다.In the case of adding a combustible material, the oxygen (O2) concentration in the furnace is preferably 5 mass% or less, more preferably 3 mass% or less, from the viewpoint of not immediately burning off the combustible material.

상술한 조건을 조정함으로써 6가 크롬의 생성을 방지하고 가연성 물질이 잔존하지 않게 하는 것이 바람직하다.It is preferable to prevent the formation of hexavalent chromium and to prevent the flammable substance from remaining by adjusting the above-mentioned conditions.

환원 분위기 하에서, 방사성 세슘으로 오염된 폐기물을 가열하는 다른 방법으로는 상기 폐기물에 불길을 직접 접촉시키는 방법을 들 수 있다.Another method of heating waste contaminated with radioactive cesium under a reducing atmosphere is to bring the waste into direct contact with the flame.

구체적으로는, 내부 연소형의 장치(내열식 로터리 킬른 등)에 있어서, 가열중(소성중)인 방사성 세슘으로 오염된 폐기물 등과 버너의 불길이 직접 접하도록 고온에서 소성한다. (이하, [염막소성]이라고도 한다.) 내열식 로터리 킬른을 이용하여 염막소성을 실시하는 방법으로는 (a) 가열용 주버너를 하부에 설치하여 불길이 폐기물 등을 불태우도록 가열(소성)하는 방법, (b) 연료량이나 공기 속도를 조정함으로써 불길을 발산시켜 불길이 폐기물 등을 불태우도록 가열(소성)하는 방법, (c) 주버너의 각도를 아래로 향하여 불길을 길게 하여 불길이 폐기물 등을 불태우도록 가열(소성)하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 가열용 주버너 이외에 염막소성용 보조 버너를 설치할 수도 있다. 각 조건의 조정에 의해 폐기물 등과 불길의 접촉 시간이 길어질수록 환원 효과가 향상된다. 또한, 상기 폐기물 중에 크롬이 포함되어 있더라도 6가 크롬의 생성을 방지할 수 있으며, 폐기물을 가열하는 공정에서 6가 크롬이 생성되어 있더라도 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원된다.Specifically, in an internal soft device (heat-resistant rotary kiln or the like), firing is performed at a high temperature so that the flame of the burner comes into direct contact with the waste contaminated with radioactive cesium which is being heated (under firing). (Hereinafter, also referred to as [membrane firing]). A method of performing a salt film firing using a heat resistant rotary kiln is as follows. (A) A main burner for heating is installed at the bottom, (B) heating (firing) the flame by emitting a flame by adjusting the amount of fuel or the air speed so that the flame burns the waste, etc., (c) the flame is made longer by turning the angle of the main burner downward, (Firing) so as to burn out the light-emitting layer and the like. In addition to the main burner for heating, an auxiliary burner for firing a salt film may also be provided. The longer the contact time between the waste or the like and the flame is, by the adjustment of each condition, the more the reduction effect is improved. Also, even if chromium is contained in the waste, it is possible to prevent the formation of hexavalent chromium, and hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium even if hexavalent chromium is produced in the process of heating the waste.

염막소성을 실시할 때의 산소 농도는 보다 많은 염막을 발생시키는 관점에서, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하이다.The oxygen concentration at the time of performing the salt film firing is preferably 5 mass% or less, more preferably 3 mass% or less, from the viewpoint of generating more salt film.

상술한 조건을 조정함으로써 6가 크롬 용출방지 효과를 보다 크게 할 수가 있다. 또한, 상술한 가연성 물질의 연소와 염막소성을 병용할 수도 있다.By adjusting the above-mentioned conditions, the hexavalent chrome leaching prevention effect can be further increased. In addition, combustion of the above-described combustible material and salt film firing may be used in combination.

또한, 가열할 때의 분위기를 조정함으로써 환원 분위기하로 할 수도 있다.It is also possible to make a reducing atmosphere by adjusting the atmosphere at the time of heating.

예를 들면, 환원 분위기 하에서 방사성 세슘으로 오염된 폐기물을 가열하는 다른 방법으로, 가열에 이용하는 연료를 이론 공기량 보다 적은 공기량으로 연소하는 방법을 들 수 있다.For example, another method of heating the waste contaminated with radioactive cesium in a reducing atmosphere is a method of burning the fuel used for heating at an air amount less than the theoretical air amount.

구체적으로는, 내부 연소형의 장치(내열식 로터리 킬른 등)에 있어서, 로 내의 공기비(이론 공기량에 대한 공급 공기량의 비율)를 0.8 내지 1.0, 혹은 로 내의 산소 농도를 1질량% 이하로 하여 상기 연료를 연소하는 방법, 또는, 로 내의 일산화탄소 농도를 0.1 내지 1.0 질량%로 유지하면서 연료를 연소하는 방법 등을 들 수 있다.Specifically, it is preferable that the air ratio in the furnace (the ratio of the supply air amount to the theoretical air amount) is 0.8 to 1.0, or the oxygen concentration in the furnace is 1 mass% or less, A method of burning fuel, or a method of burning fuel while maintaining the concentration of carbon monoxide in the furnace at 0.1 to 1.0 mass%.

로 내의 공기비가 0.8 미만 또는 일산화탄소 농도가 1.0질량%를 넘는 경우, 가열에 필요한 연소가 어려워지는 경우가 있다. 로 내의 공기비가 1.0을 넘는 경우, 산소 농도가 1질량%를 넘는 경우, 또는 로 내의 일산화탄소 농도를 0.1질량% 미만으로 유지하면서 연료를 연소하는 경우, 환원 효과가 작아진다.When the air ratio in the furnace is less than 0.8 or the carbon monoxide concentration is more than 1.0% by mass, the combustion required for heating may become difficult. When the air ratio in the furnace exceeds 1.0, the oxygen concentration exceeds 1% by mass, or when the fuel is burned while maintaining the carbon monoxide concentration in the furnace at less than 0.1% by mass, the reducing effect is reduced.

가열에 이용하는 연료로는, 주연료(버너의 연료)로서 중유, 미분탄, 재생유, LPG, NPG 및 가연성 폐기물 등을 들 수 있으며, 공간 중에서 연소하도록 입도를 조정한 것이 이용된다.Examples of the fuel used for heating include heavy oil, pulverized coal, regenerated oil, LPG, NPG, combustible waste, and the like as the main fuel (fuel for the burner), and the particle size is adjusted so as to burn in the space.

또한, 상술한 가연성 물질의 연소 및/또는 염막소성과 병용 할 수도 있다.It may also be used in combination with combustion and / or salt film firing of the above-mentioned combustible material.

또한, 가열에 사용하는 장치(외열식 로터리 킬른, 전기로 등) 내를, 질소 가스 등의 불활성 가스로 치환, 또는 유통시키는 방법을 들 수 있다. 상기 불활성 가스에 일산화탄소 가스 등의 환원성 가스를 혼합한 것을 치환, 또는 유통시킬 수도 있다.In addition, a method of replacing or circulating an inert gas such as nitrogen gas in an apparatus (such as an exothermic rotary kiln or an electric furnace) used for heating may be mentioned. A mixture of the inert gas and a reducing gas such as a carbon monoxide gas may be substituted or distributed.

상술한 가열 방법에 따라 생성된 배기가스 중의 휘발된 방사성 세슘은 냉각되어 고체가 된 후, 집진기 또는 스크러버(scrubber)등으로 회수할 수 있다. 또한, 킬른에 프리 히터가 장착되어 있는 경우는 휘발된 방사성 세슘을 고농도로 포함하는 배기가스의 일부를 추기(抽氣)하고 냉각함으로써 고체가 된 방사성 세슘을 회수할 수 있다. 회수한 방사성 세슘은 필요에 따라서 세정, 흡착 등에 의해 추가로 감용화 처치를 한 후, 콘크리트제 용기 등에 밀폐하여 보관할 수 있다. 이에 따라, 방사성 물질을 포함하는 폐기물을 외부에 누설하는 일 없이 감용화하여 보관할 수가 있다.The volatilized radioactive cesium in the exhaust gas produced according to the above-described heating method can be cooled and solidified, and then recovered by a dust collector, a scrubber, or the like. Further, when the kiln is equipped with a preheater, a portion of the exhaust gas containing the volatilized radioactive cesium at a high concentration can be extracted and cooled to recover the solidified radioactive cesium. The recovered radioactive cesium can be stored in a closed container such as a concrete container after further treatment by washing, adsorption, etc., if necessary. As a result, the waste containing the radioactive material can be retained and stored without leaking to the outside.

폐기물과 CaO원 및/또는 MgO원과의 혼합물에 염화물을 가한 경우 방사성 세슘을 방사성 염화 세슘 상태로 회수할 수 있다. 상기 방사성 염화 세슘은 쉽게 물에 녹일 수가 있어 수용액으로도 회수할 수 있다.When chloride is added to a mixture of waste and a CaO source and / or an MgO source, the radioactive cesium can be recovered in a radioactive cesium chloride state. The radioactive cesium chloride can be easily dissolved in water and can be recovered as an aqueous solution.

가열 후에 얻어지는 소성물은 필요에 따라서 분쇄하여 시멘트 혼합재, 골재(콘크리트용 골재, 아스팔트용 골재), 토공 자재(뒷채움재, 성토재, 노반재 등) 등으로 이용할 수 있다.The fired product obtained after heating can be used as a cement admixture, aggregate (aggregate for concrete, aggregate for asphalt), earthwork material (backfill material, embankment material, roadbed material, etc.)

가열 후에 얻어지는 소성물은 절건 밀도가, 바람직하게는 1.5 내지 3.0g/㎤, 보다 바람직하게는 2.0 내지 3.0g/㎤의 소성물이다.The fired product obtained after heating is a fired product having an absolutely solid density of preferably 1.5 to 3.0 g / cm 3, more preferably 2.0 to 3.0 g / cm 3.

또한, 상기 소성물의 프리 라임(유리 석회)량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하, 한층 더 바람직하게는 0.2질량% 이하이다. 프리 라임량이 1.0질량%를 넘으면, 소성물을 콘크리트용 골재나 토공 자재로 사용했을 경우 콘크리트가 팽창 파괴되거나 소성물 자체가 붕괴될 가능성이 있다.The amount of free lime (free lime) of the above-mentioned calcined product is preferably 1.0 mass% or less, more preferably 0.5 mass% or less, still more preferably 0.2 mass% or less. If the amount of free lime exceeds 1.0% by mass, there is a possibility that when the fired product is used as concrete aggregate or earthworks, the concrete may be expanded or broken, or the fired product itself may collapse.

상기 소성물의 입도는, 필요한 입도, 다짐성 등을 고려하여 체 등에 의해 조정하여 시멘트 혼합재 등에 사용하면 좋다.The particle size of the calcined material may be adjusted by a sieve or the like in consideration of necessary particle size, compactibility, and the like to be used for a cement admixture or the like.

또한, 폐기물에 크롬이 포함되는 경우, 상술한 가열 공정에서 가열을 환원 분위기 하에서 실시하는 방법 외에, 얻어진 소성물에 대해서 이하의 처리를 실시함으로써 소성물로부터 6가 크롬이 용출되는 것을 막을 수 있다. 특히 소성물을 토공 자재로 이용하는 경우에는 수질오염 및 토양오염을 막는 관점에서, 6가 크롬의 용출대책을 실시하는 것이 바람직하다. 이하, 6가 크롬의 용출대책의 구체적인 방법에 대해 설명한다.Further, in the case where chrome is contained in the waste, besides the heating in the heating step described above in a reducing atmosphere, the hexavalent chromium can be prevented from being eluted from the baked product by subjecting the obtained calcined product to the following treatments. Particularly, in the case of using the fired material as the earthwork material, it is preferable to take measures against the release of hexavalent chrome from the viewpoint of preventing water pollution and soil contamination. Hereinafter, a specific method of measures for dissolving hexavalent chrome will be described.

얻어진 소성물에 6가 크롬이 포함되는 경우, 6가 크롬의 용출대책으로서 가열 공정에 의해 얻어진 고온의 소성물과 가연성 물질을 혼합하는 방법을 들 수 있다. 가열 공정 후의 고온의 소성물과 가연성 물질을 혼합하여 냉각함으로써 소성물 중의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원되어 소성물 중의 6가 크롬을 저감할 수 있다.When the obtained fired product contains hexavalent chrome, a method of mixing the high-temperature fired product obtained by the heating step with a combustible substance as a countermeasure for dissolving hexavalent chromium. The hexavalent chromium in the sintered product is reduced to trivalent chromium by mixing the hot sintered product after the heating step with a combustible material and cooling the same, so that hexavalent chromium in the sintered product can be reduced.

구체적으로는, 가열 공정 후의 소성물을 열풍로에서 소성물의 온도를 고온으로 유지하면서 가연성 물질과 혼합하는 방법이나, 용기 내에 가열 공정 후의 고온의 소성물과 가연성 물질을 넣어 충전시켜 소성물과 가연성 물질의 혼합물 온도를 고온으로 유지하면서 정치하는 방법을 들 수 있다.Specifically, there is a method in which a sintered body after the heating step is mixed with a combustible material while maintaining the temperature of the sintered body at a high temperature in a hot air furnace, or a method in which a sintered body of high temperature and a combustible material after the heating step are filled, Is maintained at a high temperature.

또한, 가열 공정 후에 이루어지는 에어 ?칭 쿨러(air quenching cooler), 로터리 쿨러 등을 이용한 냉각 공정에서 고온의 소성물과 가연성 물질을 혼합할 수도 있다. 그 중에서, 산소에 접하는 것이 적고 가연성 물질의 혼합 정도가 높은 로터리 쿨러를 이용하는 것이 바람직하다.In addition, a high-temperature sintered material and a combustible material may be mixed in a cooling process using an air quenching cooler, a rotary cooler, or the like, which is performed after the heating process. Among them, it is preferable to use a rotary cooler which is less in contact with oxygen and has a high degree of mixing of combustible materials.

냉각 공정 중에 가연성 물질을 혼합하는 경우, 가연성 물질의 혼합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 고온 조건 및 환원 분위기를 장시간 유지하는 관점에서, 가열 공정 직후에 혼합하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 로터리 킬른을 이용하여 가열을 실시하는 경우, 로터리 킬른의 배출구에 가연성 물질을 낙하시켜 혼합하는 방법이 바람직하다.When the combustible material is mixed during the cooling process, the mixing method of the combustible material is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining the high temperature condition and the reducing atmosphere for a long time, it is preferable to mix the combustible material immediately after the heating process. For example, when heating is carried out using a rotary kiln, it is preferable to drop the combustible material into the outlet of the rotary kiln and mix them.

가연성 물질을 혼합할 때의 소성물의 온도는 고온일수록 6가 크롬의 저감 효과가 크며, 바람직하게는 800℃이상, 보다 바람직하게는 1000℃이상이다. 또한, 로터리 킬른을 이용하여 가열을 실시하는 경우, 로터리 킬른 내의 소성 온도가 최대가 되는 위치를 배출구 측에 근접시킴으로써 로터리 쿨러 내에서 혼합할 때의 소성물의 온도를 높일 수 있다.The higher the temperature of the baked material when mixing the combustible material, the greater the reduction effect of hexavalent chromium, preferably 800 DEG C or more, and more preferably 1000 DEG C or more. In addition, when heating is performed using a rotary kiln, the temperature at which the firing temperature in the rotary kiln becomes maximum can be made close to the discharge port side, thereby increasing the temperature of the fired product in mixing in the rotary cooler.

가연성 물질을 혼합 후 소성물이 냉각될 때까지의 시간은 길수록 6가 크롬의 저감 효과가 크지만, 혼합하고 나서 소성물의 온도가 600℃이하가 될 때까지의 시간은, 바람직하게는 1분 이상, 보다 바람직하게는 3분 이상이다.The longer the time until the fired product is cooled after mixing the combustible material, the greater the effect of reducing the hexavalent chromium. However, the time until the temperature of the fired product becomes 600 ° C or less after mixing is preferably 1 minute or more , More preferably not less than 3 minutes.

가연성 물질은 소성물과 가연성 물질의 혼합물 전체의 열량에 대해서, 바람직하게는 2 내지 20%의 열량에 상당하는 양을 혼합한다. 상기 양이 2%미만의 열량에 상당하는 경우 6가 크롬의 저감 효과가 작아진다. 상기 양이 20%를 넘는 열량에 상당하는 경우, 냉각 후의 소성물에 미연소 상태의 가연성 물질이 다량으로 잔존하게 된다.The combustible material is preferably mixed with an amount corresponding to a calorific value of 2 to 20% of the total calorific value of the mixture of the calcined material and the combustible material. When the amount corresponds to a calorie of less than 2%, the effect of reducing hexavalent chromium is reduced. When the amount corresponds to a heat quantity exceeding 20%, a large amount of unburned combustible material remains in the sintered product after cooling.

가연성 물질로는 예를 들면, 석탄, 코크스, 활성탄, 폐목재, 폐플라스틱, 중유 슬러지, 도시 쓰레기 등의 폐기물을 압축 및/또는 고형화한 폐기물 고형덩어리 등을 들 수 있다. 그 중에서, 보다 강한 환원 상태로 할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 연소 속도가 빠른 가연성 물질을 들 수 있다. 연소 속도가 빠른 가연성 물질로는, 예를 들면, 폐목재, 폐플라스틱, 중유 슬러지, 및 도시 쓰레기 등의 폐기물을 압축 및/또는 고형화한 폐기물 고형덩어리 등을 들 수 있다.Examples of the combustible material include waste solid lumps obtained by compressing and / or solidifying waste such as coal, coke, activated carbon, waste wood, waste plastics, heavy oil sludge, municipal waste, and the like. Among them, it is preferable that a stronger reduction state can be obtained. Specifically, a combustible material having a high burning rate can be mentioned. Examples of combustible materials having a high burning rate include waste solid lumps obtained by compressing and / or solidifying waste such as waste wood, waste plastics, heavy oil sludge, and municipal waste.

가연성 물질의 평균 입경은, 바람직하게는 0.1 내지 10mm, 보다 바람직하게는 1 내지 5mm이다. 10mm를 넘으면 냉각 후의 소성물 중에 가연성 물질이 대량으로 잔존하게 된다. 0.1mm 미만이면 6가 크롬의 저감 효과가 작아짐과 동시에 투입할 때에 냉각 공기의 풍속 등에 의해 비산되어 소성물과 혼합되는 양이 적어진다.The average particle diameter of the combustible material is preferably 0.1 to 10 mm, more preferably 1 to 5 mm. If the thickness exceeds 10 mm, a large amount of combustible material remains in the sinter after the cooling. If it is less than 0.1 mm, the effect of reducing the hexavalent chromium becomes small, and the amount of mixing with the sintered body is reduced by scattering due to the air velocity of the cooling air at the time of input.

상술한 연소 속도가 빠른 가연성 물질은 평균 입경을 크게(엉성하게)할 수 있다. 평균 입경을 크게 함으로써 환원 분위기를 유지할 수 있는 시간을 길게 함과 동시에 투입할 때에 냉각 공기의 풍속 등에 의해 가연성 물질이 비산되는 것을 막을 수 있다.The above-mentioned combustible material having a high burning rate can make the average particle diameter large (rough). By increasing the average particle diameter, the time for maintaining the reducing atmosphere can be prolonged, and at the same time, the combustible material can be prevented from scattering due to the wind speed of the cooling air or the like.

가연성 물질을 혼합할 때의 산소 농도는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 가능하면 산소와의 접촉을 줄이고 가연성 물질의 첨가량을 줄이는 관점에서 배기가스를 이용할 수도 있다.The oxygen concentration at the time of mixing the combustible material is not particularly limited. In addition, the exhaust gas may be used from the viewpoint of reducing contact with oxygen and reducing the amount of the combustible material added, if possible.

상술한 조건을 6가 크롬의 저감 효과가 크고 가연물이 잔존하지 않게 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 소성물을 시멘트 혼합재로 사용하는 경우에는 환원 분위기를 너무 강하게 하여 상기 소성물을 이용한 시멘트의 색이 변하지 않도록 조정하는 것이 바람직하다.It is preferable to adjust the above condition so that the effect of reducing hexavalent chromium is large and the combustible remains. Further, when the fired product is used as a cement admixture, it is preferable that the reducing atmosphere is made too strong so that the color of the cement using the fired product is not changed.

또한, 6가 크롬의 용출대책으로서 가열 공정에 의해 얻어진 소성물을 한층 더 가열하여 용해하는 방법을 들 수 있다.As a countermeasure for dissolution of hexavalent chromium, there is a method of further dissolving the fired product obtained by the heating step.

소성물을 용해하여 소성물에 포함되는 6가 크롬이 유리 내에 봉입되어 토공 자재 등에 사용했을 경우에, 6가 크롬의 용출량이 환경기준치 이하가 된다.When the hexavalent chromium contained in the calcined material is dissolved in the glass and the earthworks material is used, the elution amount of hexavalent chromium is less than the environmental standard value.

소성물을 한층 더 가열하여 용해시킨 후, 상기 용해물은 냉각되어 입상물이 된다. 얻어진 입상의 용해물은 흡수율이 낮고, 고강도이므로 콘크리트용 골재로 이용할 수가 있다. 또한, 용해물의 냉각은 급냉하거나 서냉할 수 있다.After the fired product is further heated and dissolved, the melt is cooled to form a granular product. The resulting granular liquor has a low water absorption rate and high strength, so it can be used as a concrete aggregate. Cooling of the melt can also be quenched or slowly cooled.

또한, 가열 공정에 의해 얻어진 고온 상태의 소성물(예를 들면, 킬른으로부터 나온 직후의 소성물)을 직접 용해하는 것이 에너지 코스트 관점에서 바람직하다.In addition, it is preferable from the viewpoint of energy cost to directly dissolve the fired product at a high temperature obtained by the heating process (for example, the fired product immediately after the fired product from the kiln).

또한, 6가 크롬의 용출대책으로서 가열 공정에 의해 얻어진 소성물과 환원제 및 흡착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 혼합하는 혼합 공정을 실시할 수 있다.Further, as a countermeasure against hexavalent chrome leaching, a mixing step of mixing at least one selected from the group consisting of a calcined material obtained by a heating step and a reducing agent and an adsorbent can be carried out.

예를 들면, 소성물과 환원제를 혼합함으로써 소성물에 포함되는 6가 크롬 또는 소성물로부터 용출된 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원할 수 있다.For example, hexavalent chromium contained in the sintered product or hexavalent chromium eluted from the sintered product can be reduced to trivalent chromium by mixing the calcined product and the reducing agent.

환원제로는, 예를 들면, 아황산 나트륨 등의 아황산염, 황산철(II), 염화철(II) 등의 철(II)염, 티오 황산나트륨, 철분 등을 들 수 있다.Examples of the reducing agent include sulfites such as sodium sulfite, iron (II) salts such as iron (II) sulfate and iron (II) chloride, sodium thiosulfate, iron and the like.

또한, 소성물과 흡착제를 혼합함으로써 소성물로부터 용출된 6가 크롬을 흡착시켜 6가 크롬의 불용화 또는 용출을 억제할 수 있다.Further, by mixing the fired product and the adsorbent, the hexavalent chromium eluted from the fired product can be adsorbed to suppress the insolubilization or elution of the hexavalent chromium.

흡착제로는 예를 들면, 제올라이트, 점토 광물, Mg-Al계나 Mg-Fe계 등의 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 화합물과 같은 층상복수산화물, CaAl계 수산화물이나 에트링가이트(ettringite)나 모노설페이트(monosulphate) 등의 Ca-Al계 화합물, 산화철(헤마타이트)이나 산화 비스무트 등의 함수산화물, 수산화 마그네슘이나 경소마그네슘이나 소성드로마이트나 산화 마그네슘 등의 마그네슘 화합물, 유화철이나 철분이나 슈베르마나이트나 FeOOH 등의 철화합물, 산화 규소나 산화 알류미늄이나 산화철 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물 또는 소성물, 세륨 및 희토류 원소를 포함하는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the adsorbent include zeolites, clay minerals, layered multi-oxides such as hydrotalcite compounds such as Mg-Al and Mg-Fe, CaAl-based hydroxides, ettringite, monosulphate ), Calcium oxide such as iron oxide (hematite) and bismuth oxide, magnesium compounds such as magnesium hydroxide, light magnesium, fired dolomite and magnesium oxide, iron compounds such as iron powder, iron powder, schwermannite, FeOOH , A mixture of at least one of silicon oxide, aluminum oxide and iron oxide, or a mixture thereof, and a compound containing cerium and a rare earth element.

환원제 및 흡착제는 1종을 단독으로 이용하거나 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.The reducing agent and the adsorbent may be used alone or in combination of two or more.

소성물과 약제(환원제 및/또는 흡착제)를 혼합하는 방법으로는, 소성물과 분말상의 약제를 혼합해도 좋으며, 약제를 미리 물과 혼합하여 슬러리 또는 수용액(이하, [슬러리] 등이라고도 한다.)으로 만들어, 소성물과 슬러리 등을 혼합하는 방법, 소성물에 슬러리 등을 분무하는 방법, 또는 소성물을 슬러리 등에 침지하는 방법 등을 들 수 있다.As the method of mixing the fired product with the agent (reducing agent and / or adsorbent), the fired product and the powdered agent may be mixed, and the agent may be previously mixed with water to prepare a slurry or an aqueous solution (hereinafter also referred to as [slurry] A method of mixing a fired product with a slurry or the like, a method of spraying a slurry or the like to a fired product, or a method of immersing a fired product in a slurry or the like.

상기 약제의 사용량은 소성물 100kg당 금속염 양이, 바람직하게는 0.01 내지 10kg, 보다 바람직하게는 0.1 내지 7kg, 특히 바람직하게는 0.2 내지 5kg이 되도록 분말상의 약제량, 슬러리 등의 농도, 슬러리 등의 분무량 및 슬러리 등에의 소성물의 투입량을 조정한다. 소성물 100kg당 금속염의 양이 0.01kg 미만이면 6가 크롬의 용출량을 저감하는 효과가 작아진다. 상기 양이 10kg를 넘으면 6가 크롬의 용출량을 저감하는 효과가 포화되기 때문에 경제적이지 않다.The amount of the above-mentioned medicament to be used is such that the amount of the metal salt per 100 kg of the baked product, preferably 0.01 to 10 kg, more preferably 0.1 to 7 kg, particularly preferably 0.2 to 5 kg, The amount of spraying, and the amount of fired material to slurry or the like are adjusted. If the amount of the metal salt per 100 kg of the fired product is less than 0.01 kg, the effect of reducing the elution amount of hexavalent chromium becomes small. If the amount exceeds 10 kg, the effect of reducing the elution amount of hexavalent chromium is saturated, which is not economical.

혼합할 때의 소성물의 온도는, 바람직하게는 100 내지 800℃, 보다 바람직하게는 125 내지 600℃, 특히 바람직하게는 150 내지 400℃이다. 소성물의 온도가 800℃을 넘으면 소성물에 크랙 등이 생기거나 소성물이 미립화되어 강도가 저하되므로 바람직하지 않다. 100℃미만이면 약제가 소성물의 표면에 부착하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다.The temperature of the baked material at the time of mixing is preferably 100 to 800 DEG C, more preferably 125 to 600 DEG C, and particularly preferably 150 to 400 DEG C. When the temperature of the baked product exceeds 800 ° C, cracks are generated in the baked product or the baked product is atomized and the strength is lowered, which is not preferable. If it is less than 100 ° C, it is not preferable because the medicament becomes difficult to adhere to the surface of the baked product.

고온의 소성물에 약제를 포함한 슬러리 등을 분무하는 방법은 약제가 소성물의 표면에 부착되어 잘 벗겨지지 않아 매우 적합하다. 또한, 소성물에 기공이 있는 경우, 소성물을 슬러리 등에 침지하는 방법은 약제가 내부에까지 잘 침투하며 표면에도 부착하므로 매우 적합하다.A method of spraying a slurry containing a chemical agent to a high-temperature sintered material is very suitable because the medicament is not easily peeled off due to adhesion to the surface of the sintered material. Further, in the case where pores are present in the fired product, the method of immersing the fired product in a slurry or the like is very suitable because the agent penetrates well into the interior and adheres to the surface.

또한, 6가 크롬의 용출대책으로서 가열 공정에 의해 얻어진 소성물을 세정하는 방법을 들 수 있다.Further, as a countermeasure for dissolution of hexavalent chrome, there is a method of washing the fired product obtained by the heating process.

세정 방법으로는, (i) 용기내 또는 벨트 컨베이어상의 소성물에 스프링쿨러 등에 의해 세정액을 살포하여 세정하는 방법, (ii) 용기에 소성물과 세정액을 넣어 일정시간 소성물을 세정액에 침지한 후, 침지 후의 세정액을 배출하고 새로운 세정액을 공급하는 것을 반복하여 세정하는 방법, (iii) 트론멜 등을 이용하여 소성물을 세정액에 침지하면서 소성물을 차례차례 바꿔 넣는 세정 방법 등을 들 수 있다.As a cleaning method, there are (i) a method of spraying a cleaning liquid onto a sintered object in a container or on a belt conveyor by sprinkling with a sprinkler or the like, (ii) a method in which a sintered material and a cleaning liquid are placed in a vessel, (Iii) a cleaning method in which the sintered material is sequentially changed while dipping the sintered material in a cleaning liquid by using Tronmel or the like, and the like.

세정액은 통상의 수도물이어도 좋으며, 상술한 약제(환원제 또는 흡착제)의 수용액을 이용할 수도 있다. 세정 후의 세정액은 세정액으로 재이용할 수도 있으며 처리한 다음 폐기할 수도 있다.The washing liquid may be a conventional tap water or an aqueous solution of the above-mentioned medicament (reducing agent or adsorbent) may be used. The cleaning liquid after cleaning may be reused as a cleaning liquid or may be disposed of after being treated.

세정 시간, 세정 회수, 세정에 이용하는 세정액의 사용량은 특별히 한정되지 않으며, 6가 크롬의 용출량이 환경기준치(환경청 고시 제 46호)를 만족할 때까지 세정을 실시하면 좋다.The cleaning time, the number of times of cleaning, and the amount of the cleaning liquid to be used for cleaning are not particularly limited, and the cleaning may be performed until the elution amount of hexavalent chrome satisfies the environmental standard value (Environmental Agency Notice No. 46).

이러한 방법은, 상술한 가열 공정 중 환원 분위기 하에서 가열을 실시하는 방법과 조합하여 실시할 수도 있다.Such a method may be carried out in combination with a method of heating in a reducing atmosphere in the heating step described above.

또한, 본 발명의 가열 공정에 의해 얻어지는 소성물은 6가 크롬 이외의 중금속(납, 비소 등)을 내부에 고정하는 능력이 뛰어난 것이므로, 상술한 6가 크롬의 용출을 막는 처리를 실시하면 토공 자재(뒷채움재, 성토재, 노반재 등)로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.Further, since the fired product obtained by the heating process of the present invention is excellent in the ability to fix a heavy metal (lead, arsenic, etc.) other than hexavalent chrome in the interior thereof, if the above-mentioned treatment for preventing elution of hexavalent chrome is performed, (Backfill material, embankment material, roadbed material, etc.).

가열 공정에 의해 얻어진 소성물은 분쇄하여 시멘트 혼합재로서 사용할 수 있다. 또한, 소성물의 분쇄물 100 질량부에 대해서 석고를 SO3환산으로 1 내지 6 질량부 함유시킬 수도 있다.The calcined material obtained by the heating process can be used as a cement admixture by pulverization. Further, 1 to 6 parts by mass of gypsum in terms of SO 3 may be contained in 100 parts by mass of the pulverized product of the fired product.

분쇄 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 볼 밀 등을 이용하여 통상의 방법으로 분쇄할 수 있다.The pulverizing method is not particularly limited, and can be pulverized by a usual method using, for example, a ball mill or the like.

소성물의 분쇄물은 브레인 비표면적이 2500 내지 5000㎠/g인 것이 모르타르나 콘크리트의 브리딩 저감이나 유동성, 강도 발현성의 관점에서 바람직하다.The pulverized product of the fired product preferably has a brain specific surface area of 2500 to 5000 cm2 / g from the viewpoints of reducing the bleeding of the mortar or concrete, and exhibiting fluidity and strength.

분쇄는 소성물, 시멘트 크링커와 석고를 동시에 분쇄할 수 있다. 동시에 분쇄를 실시했을 경우 시멘트의 브레인 비표면적은 2500 내지 4500㎠/g인 것이 모르타르나 콘크리트의 브리딩 저감이나, 유동성, 강도 발현성의 관점에서 바람직하다.Grinding can simultaneously crush fired material, cement clinker and gypsum. When crushing is carried out at the same time, the brains specific surface area of the cement is preferably 2500 to 4500 cm 2 / g from the viewpoints of reduction in bleeding of the mortar or concrete, fluidity and strength development.

상기 시멘트 혼합재는 시멘트와 혼합하여 시멘트 조성물을 얻었을 때에 시멘트 조성물의 수화열을 낮추고 유동성을 양호하게 할 수 있다.When the cement admixture is mixed with cement to obtain a cement composition, the hydration heat of the cement composition can be lowered and fluidity can be improved.

가열 공정에 의해 얻어진 소성물은 필요에 따라서 분쇄 또는 분급하여 골재(콘크리트용 골재, 아스팔트용의 골재), 토공 자재로 사용할 수 있다.The fired product obtained by the heating process can be used as aggregate (aggregate for concrete, aggregate for asphalt) and earthworks material by pulverizing or classifying as necessary.

6가 크롬을 포함하는 소성물을 골재로서 이용하는 경우, 시멘트 경화물에 6가 크롬이 취입되기 때문에 골재의 수송시나 보관시에 빗물 방지를 실시하여 6가 크롬의 용출을 막을 수 있다. 또한, 전술한 6가 크롬의 용출을 막는 처리를 실시할 수도 있다.When a sintered material containing hexavalent chromium is used as an aggregate, since hexavalent chromium is blown into the cement cured product, the release of hexavalent chrome can be prevented by preventing rainwater from being transported or stored during storage. Further, a treatment for preventing elution of the hexavalent chrome described above may be performed.

얻어진 소성물은 세골재 및 조골재를 모두 이용할 수 있다. 조골재로 사용하는 경우에는 체 등에 의해 입도를 5mm이상으로 조정하여 사용한다.Both the fine aggregate and the coarse aggregate can be used as the obtained fired product. When used as a coarse aggregate, adjust the particle size to 5 mm or more by using a sieve or the like.

또한, 토공 자재로 이용하는 경우는 다짐성 등을 고려하여 0.1 내지 100mm로 조정하여 사용한다.When used as earth-boring materials, it is adjusted to 0.1 to 100 mm in consideration of compactibility and the like.

골재로 이용하는 경우, 소성물의 절건밀도는, 바람직하게는 2.0 내지 3.0g/㎤이다. 상기 절건밀도가 2.0g/㎤ 미만인 경우 콘크리트의 강도가 저하될 우려가 있다. 또한, 소성물의 흡수율은 바람직하게는 15%이하이다. 상기 흡수율이 15%보다 큰 경, 콘크리트의 강도가 저하될 우려가 있다.When used as an aggregate, the absolute density of the calcined product is preferably 2.0 to 3.0 g / cm 3. If the required solid density is less than 2.0 g / cm 3, the strength of the concrete may be lowered. The water absorption rate of the baked product is preferably 15% or less. If the water absorption rate is larger than 15%, the strength of the concrete may be lowered.

특히, 콘크리트용 골재로 이용하는 경우, 소성물의 절건밀도가 2.5 내지 3.0g/㎤, 흡수율이 3%이하인 것이 바람직하다.Particularly, when used as a concrete aggregate, it is preferable that the calcined product has a solid density of 2.5 to 3.0 g / cm 3 and an absorption rate of 3% or less.

프리 라임량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하이다. 상기 양이 1.0질량%를 넘으면 콘크리트가 팽창 파괴될 가능성이 있다.The amount of free limes is preferably 1.0 mass% or less, more preferably 0.5 mass% or less. If the amount exceeds 1.0% by mass, the concrete may be expanded and broken.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described concretely with reference to Examples, but the present invention is not limited by these Examples.

[합성예 1세슘 흡착 점토 A의 제작][Synthesis Example 1 Preparation of cesium adsorbent clay A]

벤토나이트 500g를, 세슘을 250 mg/리터의 농도로 포함하는 수용액 2리터에 1일간 침지한 후 원심 분리하여 고형분을 회수하고, 다시 상기 고형분을 세정하여 재차 원심분리를 실시하였다. 이에 의해 세슘을 1060mg/kg의 농도로 포함하는 세슘 흡착 점토 A를 얻었다.500 g of bentonite was immersed in 2 liters of an aqueous solution containing cesium at a concentration of 250 mg / liter for 1 day and then centrifuged to recover the solid content. The solid content was again washed and centrifuged again. Whereby cesium adsorbed clay A containing cesium at a concentration of 1060 mg / kg was obtained.

[합성예 2세슘 흡착 점토 B의 제작][Synthesis Example 2 Preparation of Cesium Adsorption Clay B]

벤토나이트 500g를, 세슘을 500 mg/리터의 농도로 포함하는 수용액 2리터에 1일간 침지한 후 원심 분리하여 고형분을 회수하고, 다시 상기 고형분을 세정하여 재차 원심분리를 실시했다. 이에 의해 세슘을 2200mg/kg의 농도로 포함하는 세슘 흡착 점토 B를 얻었다.500 g of bentonite was immersed in 2 liters of an aqueous solution containing cesium at a concentration of 500 mg / liter for 1 day and then centrifuged to recover the solid content. The solid content was again washed and centrifuged again. Whereby cesium adsorbed clay B containing cesium at a concentration of 2200 mg / kg was obtained.

[실시예 1][Example 1]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 6.6g과 석회석 분말 13.2g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.6.6 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 13.2 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[실시예 2][Example 2]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 6.6g과 석회석 분말 13.2g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 수중에 통과시켜 버블링하여 얻어진 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.6.6 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 13.2 g of limestone powder were mixed. The obtained mixture was bubbled through 60 ° C water using a tubular electric furnace, and heated at 1300 ° C for 60 minutes under air (moisture content 7%) to obtain a sintered product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

수분량 7%의 공기 하에서 가열을 실시하는 이유는 실제 내열 킬른에서의 가열을 모의하기 위한 것이다.The reason why the heating is carried out under the air having the moisture content of 7% is for simulating the heating in the actual heat-resistant kiln.

[실시예 3][Example 3]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 8g과 석회석 분말 12g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 수중에 통과시켜 버블링하여 얻어진 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.8 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 12 g of limestone powder were mixed. The resultant mixture was bubbled through 60 ° C water using a tubular electric furnace, and heated at 1300 ° C for 60 minutes under air (water content 7%) to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[실시예 4][Example 4]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 9g과 석회석 분말 11g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 수중에 통과시켜 버블링하여 얻어진 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.9 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 11 g of limestone powder were mixed. The resultant mixture was bubbled through 60 ° C water using a tubular electric furnace, and heated at 1300 ° C for 60 minutes under air (water content 7%) to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[실시예 5][Example 5]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 10g과 석회석 분말 10g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 수중에 통과시켜 버블링하여 얻어진 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.10 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 10 g of limestone powder were mixed. The resultant mixture was bubbled through 60 ° C water using a tubular electric furnace, and heated at 1300 ° C for 60 minutes under air (water content 7%) to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[실시예 6][Example 6]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 6.6g과 석회석 분말 13.2g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 순공기 하에서, 1200℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.6.6 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 13.2 g of limestone powder were mixed. The obtained mixture was heated at 1200 DEG C for 60 minutes in a tubular electric furnace under a pure air to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[실시예 7][Example 7]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 11g과 석회석 분말 9g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1200℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.11 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 9 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1200 DEG C for 60 minutes in air (moisture content 7%) bubbled with water at 60 DEG C using a tubular electric furnace to obtain a sintered material. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토 A를 관모양 전기로를 이용하여 순공기하에서, 1000℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 세슘 흡착 점토를 1200℃로 고온에서 소성했지만 시료가 용해되어 용기에 붙어버려서 회수할 수 없었다.The cesium-adsorbed clay A obtained in Synthesis Example 1 was heated at 1000 占 폚 for 60 minutes in a tubular electric furnace under a pure air to obtain a fired product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1. Further, although the cesium adsorbent clay was calcined at a high temperature of 1200 캜, the sample was dissolved and adhered to the vessel and could not be recovered.

[비교예 2][Comparative Example 2]

합성예 1 에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 6.6g과 석회석 분말 13.2g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 순공기 하에서, 1000℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.6.6 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 13.2 g of limestone powder were mixed. The obtained mixture was heated in a tubular electric furnace under pure air at 1000 캜 for 60 minutes to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 1.

Figure pct00001
Figure pct00001

표 1의 실시예 1 내지 실시예 7로부터, 혼합물 중의 산화칼슘(CaO), 산화 마그네슘(MgO) 및 이산화 규소(SiO2) 각각의 질량과 ((CaO+1.39×MgO)/SiO2)의 식으로부터 도출되는 수치가 1.0 내지 1.8 정도이며, 1200 내지 1300℃정도로 가열함으로써 세슘을 휘발시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.(CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) of each of calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO) and silicon dioxide (SiO 2 ) Is about 1.0 to 1.8, and it can be seen that cesium can be volatilized by heating to about 1200 to 1300 ° C.

또한, 실시예 1과 실시예 2 내지 실시예 5를 비교(특히 실시예 1과 실시예 2)하면, 수증기를 포함하는 공기 하에서 가열함으로써 칼륨이나 나트륨의 휘발율을 낮추고 세슘의 휘발율을 올릴 수 있다는 것을 알 수 있다.Further, by comparing Example 1 with Examples 2 to 5 (particularly, Examples 1 and 2), it is possible to lower the volatilization rate of potassium or sodium and increase the volatilization rate of cesium by heating under air containing steam .

[실시예 8][Example 8]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 30g과 석회석 분말 60g과 염화 칼슘 0.0246g를 분쇄 혼합했다. 얻어진 혼합물 20g를 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.30 g of the cesium-adsorbing clay B obtained in Synthesis Example 2, 60 g of limestone powder and 0.0246 g of calcium chloride were pulverized and mixed. 20 g of the obtained mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air (moisture content: 7%) bubbled with water at 60 占 폚 using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

[실시예 9][Example 9]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 30g와 석회석 분말 60g과 염화 칼슘 0.0492 g를 분쇄 혼합했다. 얻어진 혼합물 20g를 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.30 g of the cesium-adsorbing clay B obtained in Synthesis Example 2, 60 g of limestone powder and 0.0492 g of calcium chloride were mixed and pulverized. 20 g of the obtained mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air (moisture content: 7%) bubbled with water at 60 占 폚 using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

[실시예 10][Example 10]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 30g와 석회석 분말 60g과 염화 칼슘 0.0492g를 분쇄 혼합했다. 얻어진 혼합물 20g를 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 120분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay B obtained in Synthetic Example 2, 60 g of limestone powder and 0.0492 g of calcium chloride were pulverized and mixed. 20 g of the obtained mixture was heated at 1300 占 폚 for 120 minutes under air (water content: 7%) bubbled with water at 60 占 폚 using a tubular electric furnace to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

[실시예 11][Example 11]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 30g와 석회석 분말 60g과 염화 칼슘 0.0984g를 분쇄 혼합했다. 얻어진 혼합물 20g를 관모양 전기로를 이용하여 60의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1300에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbing clay B obtained in Synthesis Example 2, 60 g of limestone powder, and 0.0984 g of calcium chloride were pulverized and mixed. 20 g of the obtained mixture was heated at 1300 to 60 minutes in air (moisture content: 7%) bubbled with 60 water using a tubular electric furnace to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

[실시예 12][Example 12]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 30g와 석회석 분말 60g과 염화 칼슘 0.246g를 혼합했다. 얻어진 혼합물 20g를 관모양 전기로를 이용하여 60℃의 물로 버블링한 공기(수분량 7%) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay B obtained in Synthesis Example 2, 60 g of limestone powder and 0.246 g of calcium chloride were mixed. 20 g of the obtained mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air (moisture content: 7%) bubbled with water at 60 占 폚 using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

[실시예 13][Example 13]

합성예 2에서 얻어진 세슘 흡착 점토B 10g와 석회석 분말 10g과 염화 칼슘 0.49g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 순공기 하에서, 1200℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 Cs 및 Cl의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.10 g of the cesium adsorbent clay B obtained in Synthesis Example 2, 10 g of limestone powder and 0.49 g of calcium chloride were mixed. The obtained mixture was heated at 1200 DEG C for 60 minutes in a tubular electric furnace under a pure air to obtain a baked product. The content of Cs and Cl in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

표 2의 실시예 8 내지 실시예 13으로부터 염화물을 첨가해도 세슘이 휘발되는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 8, 실시예 9 및 실시예 11로부터 염소와 세슘 및 칼륨과의 몰비(Cl/(CsK))가 0.09 내지 0.26 정도이며, 염소의 양이 410 내지 1210 mg/kg정도이며, 가열 시간이 60분 정도인 경우, 나트륨 및 칼륨의 휘발율이 낮은 상태에서 세슘의 휘발율이 높다는 것을 알 수 있다.From Examples 8 to 13 of Table 2, it can be seen that cesium is volatilized even when chlorides are added. Particularly, it was confirmed that the molar ratio of chlorine to cesium and potassium (Cl / (CsK)) was about 0.09 to 0.26, the amount of chlorine was about 410 to 1210 mg / kg from Example 8, Example 9 and Example 11, When the time is about 60 minutes, it can be seen that the volatilization rate of cesium is high when the volatilization rate of sodium and potassium is low.

[실시예 14][Example 14]

수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 120분간 가열하는 것 이외는 실시예 1과 같이 실시하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs), 염소(Cl), Na2O 및 K2O의 각 함유량을 실시예 1과 동일하게 측정하여 Cs, Na, 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was heated at 1300 캜 for 120 minutes under air containing no steam (pure air). The respective contents of cesium (Cs), chlorine (Cl), Na 2 O and K 2 O in each of the mixture before heating and the baked product obtained by heating were measured in the same manner as in Example 1 to determine the volatilization rates of Cs, Na and K Mass%) was obtained. The results are shown in Table 3.

[실시예 15][Example 15]

수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 30분간 가열하는 것 이외는 실시예 1과 같이 실시하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs), 염소(Cl), Na2O 및 K2O의 각 함유량을 실시예 1과 동일하게 측정하여 Cs, Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was heated at 1300 캜 for 30 minutes under air containing no steam (pure air). The respective contents of cesium (Cs), chlorine (Cl), Na 2 O and K 2 O in each of the mixture before heating and the baked product obtained by heating were measured in the same manner as in Example 1 to determine the volatilization rates of Cs, Na and K %). The results are shown in Table 3.

[실시예 16][Example 16]

수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1250℃에서 60분간 가열하는 것 이외는 실시예 1과 같이 실시하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs), 염소(Cl), Na2O 및 K2O의 각 함유량을 실시예 1과 동일하게 측정하여 Cs, Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was heated at 1250 占 폚 for 60 minutes under air containing no steam (pure air). The respective contents of cesium (Cs), chlorine (Cl), Na 2 O and K 2 O in each of the mixture before heating and the baked product obtained by heating were measured in the same manner as in Example 1 to determine the volatilization rates of Cs, Na and K %). The results are shown in Table 3.

[실시예 17][Example 17]

수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1250℃에서 120분간 가열하는 것 이외는 실시예 1과 같이 실시하여 소성물을 얻었다. 가열전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs), 염소(Cl), Na2O 및 K2O의 각 함유량을 실시예 1과 동일하게 측정하여 Cs, Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was heated at 1250 DEG C for 120 minutes under air containing no water vapor (pure air). The respective contents of cesium (Cs), chlorine (Cl), Na 2 O and K 2 O in each of the mixture before heating and the baked product obtained by heating were measured in the same manner as in Example 1 to determine the volatilization rates of Cs, Na and K %). The results are shown in Table 3.

[실시예 18][Example 18]

수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1350℃에서 30분간 가열하는 것 이외는 실시예 1과 같이 실시하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs), 염소(Cl), Na2O 및 K2O의 각 함유량을 실시예 1과 동일하게 측정하여 Cs, Na, 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.A fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was heated at 1350 占 폚 for 30 minutes under air containing no steam (pure air). The respective contents of cesium (Cs), chlorine (Cl), Na 2 O and K 2 O in each of the mixture before heating and the baked product obtained by heating were measured in the same manner as in Example 1 to determine the volatilization rates of Cs, Na and K Mass%) was obtained. The results are shown in Table 3.

Figure pct00003
Figure pct00003

[실시예 19][Example 19]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 68g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 68 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 20][Example 20]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 77g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 77 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 21][Example 21]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 77g과 염화 칼슘 0.122g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1, 77 g of limestone powder and 0.122 g of calcium chloride were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 22][Example 22]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 77g과 염화 칼슘 0.122g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1250℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1, 77 g of limestone powder and 0.122 g of calcium chloride were mixed. The resulting mixture was heated at 1250 DEG C for 60 minutes in air (normal air) containing no water vapor using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 23][Example 23]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 90g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 90 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 24][Example 24]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 90g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1250℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1 and 90 g of limestone powder were mixed. The resulting mixture was heated at 1250 DEG C for 60 minutes in air (normal air) containing no water vapor using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 25][Example 25]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 90g과 염화 칼슘 0.039g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1300℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1, 90 g of limestone powder and 0.039 g of calcium chloride were mixed. The resulting mixture was heated at 1300 占 폚 for 60 minutes in air containing no steam (pure air) using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4.

[실시예 26][Example 26]

합성예 1에서 얻어진 세슘 흡착 점토A 30g와 석회석 분말 90g과 염화 칼슘 0.039g를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 관모양 전기로를 이용하여 수증기를 포함하지 않는 공기(순공기) 하에서, 1250℃에서 60분간 가열하여 소성물을 얻었다. 가열 전의 혼합물 및 가열하여 얻어진 소성물 각각의 세슘(Cs) 및 염소(Cl)의 함유량을 습식법을 이용하여 측정하고, Cs의 휘발율(질량%)을 구했다. 또한, Na2O 및 K2O의 각 양을 형광 X선분석법(XRF)으로 측정하여 Na 및 K의 휘발율(질량%)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다30 g of the cesium adsorbent clay A obtained in Synthesis Example 1, 90 g of limestone powder and 0.039 g of calcium chloride were mixed. The resulting mixture was heated at 1250 DEG C for 60 minutes in air (normal air) containing no water vapor using a tubular electric furnace to obtain a sintered product. The content of cesium (Cs) and chlorine (Cl) in each of the mixture before heating and the fired product obtained by heating was measured by a wet method to determine the volatilization rate (mass%) of Cs. Further, the amounts of Na 2 O and K 2 O were measured by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) to determine the volatility (% by mass) of Na and K. The results are shown in Table 4

Figure pct00004
Figure pct00004

Claims (9)

방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및 CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 중의 방사성 세슘을 휘발시키는 가열 공정을 포함하는 방사성 세슘의 제거 방법에 있어서,
상기 가열 공정에 대해, CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 것을 특징으로 하는 방사성 세슘의 제거 방법.
((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)
(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)
A method of removing radioactive cesium comprising heating a radioactive cesium-contaminated waste and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste,
Wherein a kind and a mixing ratio of each of the waste, the CaO source and the MgO source are determined so that the mass of each of CaO, MgO and SiO 2 satisfies the following formula (1).
((CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)
(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).
제1항에 있어서,
상기 가열 공정에 있어서, 추가로 염화물을 이용하는 것을 특징으로 하는 방사성 세슘의 제거 방법.
The method according to claim 1,
A method for removing radioactive cesium, characterized by further using a chloride in the heating step.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가열 공정에 있어서, 가열을 환원 분위기 하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 방사성 세슘의 제거 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating is carried out in a reducing atmosphere in the heating step.
방사성 세슘으로 오염된 폐기물 및, CaO원 및/또는 MgO원을 1200 내지 1350℃으로 가열하여 상기 폐기물 중의 방사성 세슘을 휘발시켜 소성물을 얻는 가열 공정을 포함하는 소성물의 제조 방법에 있어서,
상기 가열 공정에 대해, CaO, MgO 및 SiO2 각각의 질량이 하기 식(1)을 만족하도록 상기 폐기물, CaO원 및 MgO원 각각의 종류 및 배합 비율을 정하는 것을 특징으로 하는 소성물의 제조 방법.
((CaO+1.39×MgO)/SiO2)=1.0 ~ 2.5 (1)
(식 중, CaO, MgO, SiO2는 각각 칼슘의 산화물 환산 질량, 마그네슘의 산화물 환산 질량, 규소의 산화물 환산 질량을 나타낸다.)
Heating a waste material contaminated with radioactive cesium and a CaO source and / or an MgO source to 1200 to 1350 ° C to volatilize radioactive cesium in the waste to obtain a sintered material,
Wherein a kind and a mixing ratio of each of the waste, CaO source and MgO source are determined so that the mass of each of CaO, MgO and SiO 2 satisfies the following formula (1).
((CaO + 1.39 x MgO) / SiO 2 ) = 1.0 to 2.5 (1)
(Wherein CaO, MgO, and SiO 2 each represent an oxide-reduced mass of calcium, an oxide-reduced mass of magnesium, and an oxide-reduced mass of silicon, respectively).
제4항에 있어서,
상기 가열 공정에 있어서, 가열을 환원 분위기 하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 소성물의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the heating is carried out in a reducing atmosphere in the heating step.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 가열 공정에 의해 얻어진 소성물과 환원제 및 흡착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소성물의 제조 방법.
The method according to claim 4 or 5,
And a mixing step of mixing at least one selected from the group consisting of a reducing agent and an adsorbent with the calcined material obtained by the heating step.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 따라 얻어진 소성물을 분쇄하여 얻을 수 있는 시멘트 혼합재.A cement admixture obtainable by pulverizing a calcined material obtained by the method for producing a calcined material according to any one of claims 4 to 6. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 따라 얻어진 소성물로 이루어지는 골재.An aggregate comprising a calcined material obtained by the method for producing a calcined body according to any one of claims 4 to 6. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 소성물의 제조 방법에 따라 얻어진 소성물로 이루어지는 토공 자재.A soil-borne material comprising a calcined material obtained by the method for producing a calcined material according to any one of claims 4 to 6.
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