KR900003607B1 - 방사성 폐액의 고농축 및 건조와 고화방법 - Google Patents

방사성 폐액의 고농축 및 건조와 고화방법 Download PDF

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Abstract

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Description

방사성 폐액의 고농축 및 건조와 고화방법
본 발명은 방사성을 띤 액체폐기물 특히 가압경수로에서 발생하는 붕산을 함유한 방사성 액체페기물을 전처리한후 농축기나 박막증발기등의 건조기로 고농축하거나 완전히 건조하여 입상(펠렛)화 하거나, 또는 고농축액이나 건조물을 단독 또는 고체폐기물과 혼합하여 시멘트, 아스팔트 또는 플라스틱으로 고화시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 액체 및 고체의 방사성폐기물의 감용비를 높이고 고화체의 물리화학척 특성을 개량하는데 있고 본 발명의 특징은 액체폐기물내에 존재하는 무기물 또는 액체폐기물의 전처리 공정에서 염류를 건조할때 발생하는 건조물의 부착력 및 결합력을 파괴시키는데 있다. 따라서 박막 증발기등의 건조기를 사용하여 건조할때 건조물이 건조기의 전열박면이나 회전축등에 들어 회전부하를 증가시키거나 전열효과를 낮추는 등의 단점을 없앰으로서 붕산을 함유한 액체폐기물을 용이하게 박막증발기 등으로 고농축하거나 완전히 건조시켜 분말상의 건조물을 얻는 것이다. 그리고 이것을 입상화하거나 건조물 단독으로 또는 건조물에 페이온교환수지나 소각재등의 고형 폐기물과 혼합하여 시멘트, 용융아스팔트, 액상의 열경화성수지(불포화 폴리에스테르, 에폭시수지등) 또는 용융된 열가소성수지(폴리에틸렌등)로 고화시키는 것이다. 이와같은 폐액의 처리법으로서 붕산이 포함된 가압경수로의 폐액의 경우 황산알루미늄이나 가성소다로 전처리한후 수평형의 박막 증발기로 건조시키며, 비등경수로의 경우 가변날개축을 갖는 수직형 원심 박막증발기를 사용하여 건조토록 하고 있다. 그러나 이 방법은 모두 폐액내의 무기물과 전처리에서 생기는 붕산염등이 건조될때 서로간에 응집력과 부착력을 갖게 되므로 건조기의 전열벽면이나 축에 달라 붙어 완전한 건조가 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 발명에서는 이와같은 종테의 결점을 제거코져 전처리공정에서 서로간에 결합력을 갖는 염류, 특히 붕산화물을 생석회와 90℃ 이상에서 격렬한 반응을 시켜서 미립자의 침전물로 얻고 이침전물은 소석회의 용해와 붕산칼슘의 재결정이 이루어지지 않도록 90℃ 이상의 높은 온도로 유지하여 미립자간의 결합력을 제거하며 전처리된 현탁액은 현재 일반적으로 사용되고 있는 고정축의 수직형 박막증발기등의 건조기를 사용하여 고농축하거나 분말상으로 건조시키는 방법을 창출한 것이다. 이하 본 발명의 요지를 공정 실시예와 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 일차적으로 방사성 농축폐액을 전처리하고 이를 농축기나 박막 증발기등의 전조기를 사용하여 고농축된 액을 얻거나 수분이 없는 미세한 분말로 건조하는 것이다. 즉, 가압경수로의 일차 냉각수 계통의 액체폐기물은 방사성을 띤 핵종과 붕산을 함유하고 있는데 핵종의 농도는 붕산의 농도에 비하여 극히 낮으므로 증발농축의 한계나 건조조건은 붕산 및 붕산화물의 농도에 크게 의존하게 된다. 그러므로 일차 냉각수계통의 액체페기물은 붕산의 용해도나 비말동반의 물리 화학적 특성에 따라 현재는 붕산의 농도가 12 중량비가 되도록 농축한 후 이 농축폐액을 시멘트나 아스팔트 등으로 고화처리하는 방법이 대부분이다. 따라서 본 발명에 있어서도 붕산이 12 중량비에서 26 중량비사이로 농축된 농축페액에 50 매쉬에서 400 매쉬의 입도를 갖는 생석회를 붕산의 물비에 대하여 0.67 물비 이상을 첨가하여 교반하므로서 붕산은 대부분 불용성의 붕산칼슘 화합물로 침전하고 또 반응에 참여하고 남은 과잉의 생석회는 물과 반응하여 소석회로 된다.이로서 소석회의 알카리성에 의하여 전처리조의 액성은 알카리로 되어 코발트등의 다가 핵종들은 불용성의 수산화물로 동시에 침전된다. 따라서 고화후 고화체로부터의 침출율이 매우 낮게 된다. 위와같이하여 얻은 전처리조의 현탁액은 100℃ 이상으로 유지되는 농축기나 수직형 박막증발기등의 건조기에 의해서 고농축되거나 미세한 분말로 건조되는 것이다. 이와같이 고농축된 액은 고화매질에 의해 고화되거나 건조된 페기물은 임시저장조에 보내지거나 고화매질과 혼합되는 혼합조에 직접보내져서 본 발명의 다른 하나의 특징인 다음과 같은 실시예와 방법으로 고화시키는 것이다.
[실시예 1]
고농축된 것을 그대로 또는 건조물에 소량의 물을 가하고 여기에 결합재를 넣거나 혹은 넣치않고 압축하여 입상화하는 고화방법.
[실시예 2]
건조물을 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 폐필터 등과 같은 고형물질과 같이 액상의 열경화성수지와 혼합하여 고화하는 방법.
[실시예 3]
건조물을 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 폐필터 등과 같은 고형물질과 같이 용융된 열가소성수지와 혼합하여 고화하는 방법.
[실시예 4]
고농축액 또는 건조물을 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 페필더 등과 같은 고형물질과 같이 용융된 아스팔트와 혼합하여 고화하는 방법.
[실시예 5]
고농축액 또는 건조물을 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재 폐필터 등과 같은 고형물질과 같이 시멘트와 혼합하여 고화하는 방법. 이와같이된 본 발명에 의하여 유해성인 방사성을 띤 액체폐기물을 효율적으로 건조, 고화 처리가능함으로서 원자력산업의 큰 난점인 페기물처리에 적용하여 안전성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 방사성 농축폐액에 분말성 생석회를 첨가하여 상호 결합력이 없는 미립자상의 침전물로 만들고 이 현탁액을 농축기나 박막 증발기등의 건조기를 사용하여 고농축액으로 얻거나 분말상으로 완전 건조시키는 것을 특징으로 하는 "방사성폐액의 고농축 및 건조방법".
  2. 방사성 농축폐액에 분말상 생석회를 첨가하고 이를 농축기나 건조기로 고농축하거나 건조한후 물을 가하고 압축하여 입상화 및 건조물을 각종매질로 고화시키는 것을 특징으로 하는 "방사성페액의 고학방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 건조물 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 폐필터등 고형물질과 같이 액상의 열경화성수지와 혼합하여 고화시키는 것을 특징으로 하는 "방사성폐액의 고화방법".
  4. 제 2 항에 있어서, 건조물 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 페필터등 고형물질과 같이 용융된 열가소성 수지와 혼합하여 고학시키는 것을 특징으로 하는 "방사성페액의 고화방법".
  5. 제 2 항에 있어서, 고농축액 또는 단독 혹은 페이온교환수지, 소각재, 폐필터등 고형물질과 같이 용융된 아스팔트와 혼합하여 고화시키는 것을 특징으로 하는 "방사성페액의 고화방법".
  6. 제 2 항에 있어서, 고농축액 또는 건조물 단독 혹은 페이온 교환수지, 소각재, 페필터 등 고형물질과 같이 시멘트와 혼합하여 고화시키는 것을 특징으로 하는 "방사성페액의 고화방법".
  7. 제 2 항에 있어서, 건조물, 고형물질, 고형매질과 혼합된 것에 폐필터 및 금속류를 넣어 함께 고화시키는 것을 특징으로하는 "방사성폐액의 고화방법".
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100933561B1 (ko) * 2009-09-02 2009-12-23 고려검사주식회사 방사성 농축폐액 분말의 정제 방법

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