PL189796B1

PL189796B1 - Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego

Info

Publication number: PL189796B1
Application number: PL98337224A
Authority: PL
Inventors: Dino Rechichi
Original assignee: Dolomatrix Internat Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2005-09-30
Also published as: CN1258269A; JP2001527465A; UA65567A; WO1998054107A1; CA2291244A1; JP4307566B2; CA2291244C; KR100560637B1; AU736813B2; US6399848B1; CN1105693C; KR20010013174A; PL337224A1; AU7630898A; UA65567C2

Abstract

1. Sposób kapsulkowania niebezpiecznego materialu odpadowego w postaci sklad- nika arsenowego wybranego z grupy obejmujacej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pieciotlenek arsenu, znamienny tym, ze do skladnika arsenowego dodaje sie siarczanu, chlorku zelaza i/lub srodka zasadowego oraz wody z wytworzeniem zawiesiny, te zawie- sine miesza sie z kompozycja o zdolnosci wiazania sie zawierajaca weglan wapnia i kau- styczny tlenek magnezu i pozostawia sie te kompozycje do zwiazania sie z zakapsulkowa- niem skladnika arsenowego. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, w postaci rtęci, niklu lub chromu albo zawierających je substancji, albo w postaci materiałów promieniotwórczych.

Arsen i zawierające arsen kompozycje stosowano powszechnie w Australii jako płyny kąpielowe dla owiec i bydła, a także w pestycydach. Zarówno w Australii, jak i w innych krajach szerokie zastosowanie znalazły także rtęć i zawierające rtęć kompozycje. Po zaprzestaniu stosowania związków arsenu i rtęci (w związku z ich toksycznością), pozostały wielkie zmagazynowane ilości odpadów arsenu i rtęci.

Związki niklo- i chromoorganiczne oraz kompozycje zawierające nikiel i chrom są szeroko stosowane w Australii i innych krajach. Te związki stosuje się w procesach powlekania metalami i anodyzowania, co powoduje powstawanie odpadów związków niklu i chromu o znacznym stężeniu, przechowywanych w metalowych beczkach. Istnieją wielkie zasoby takich niebezpiecznych i toksycznych odpadowych związków niklu i chromu.

Takie niebezpieczne odpady i toksyczne składniki są przechowywane w beczkach, które mają ograniczoną trwałość. Składniki w beczce mają zazwyczaj postać zanieczyszczonej cieczy lub szlamu, których praktycznie nie można bezpiecznie kapsułkować. Szlam zawiera różnorodne zanieczyszczenia, takie jak rdza z beczki, cząstki odpadów, ciała stale i różne ciecze.

Niebezpiecznymi substancjami są także materiały i składniki promieniotwórcze. Poza ich stosowaniem jako paliwa dla reaktorów jądrowych, materiały promieniotwórcze mają także zastosowania w medycynie i inne zastosowania przemysłowe. Przykładowo radioizotopy stosuje się w medycynie do diagnozowania i leczenia różnych typów chorób. W pewnych ga10

189 796 łęziach przemysłu, np. w górnictwie, źródła promieniowania stosuje się w pewnych typach przyrządów pomiarowych, np. do mierzenia grubości materiałów. Jednym z problemów związanych ze stosowaniem materiałów promieniotwórczych jest znalezienie sposobu pozbywania się promieniotwórczych odpadów, dopuszczalnego z punktu widzenia wymagań społecznych i przepisów ochrony środowiska. Wysuwano różne propozycje zamykania lub kapsułkowania materiałów promieniotwórczych, które można następnie bezpiecznie usuwać przez zakopanie w niezamieszkałych regionach Ziemi.

W opisie patentowym EP 355507 ujawniono sposób zestalania odcieku zawierającego sól magnezu przez zmieszanie z kalcynowaną skałą dolomitową. W szczególności patent ten dotyczy sposobu zestalania odcieków o stosunkowo dużej zawartości soli magnezu.

Beton lub produkty betonopodobne są idealne do kapsułkowania, ponieważ beton jest twardy, ma bardzo wysoką trwałość i może być formowany przed związaniem się. Jednakże próby kapsułkowania niebezpiecznych odpadów w betonie odniosły ograniczony sukces, ponieważ beton i cement nie wiążą się dobrze w obecności zanieczyszczeń.

W brytyjskim opisie patentowym nr GB 160029 ujawniono cement zawierający tlenek magnezu, wapień i chlorek sodu/azotan sodu. W opisie tym brak jest jednak jakiejkolwiek wzmianki o stosowaniu materiałów odpadowych jako składników tego cementu, czy też możliwości stosowania tego cementu jako kompozycji do kapsułkowania materiałów odpadowych.

W publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr W097/20784 ujawniono zdolną do wiązania się kompozycję zawierającą węglan wapnia i częściowo dekarbonizowany węglan magnezu. W przykładach 9 i 10 opisu tego zgłoszenia ujawniono, że jako wypełniacz tej kompozycji można stosować materiały odpadowe. Materiały te dodaje się do kompozycji gdy ma ona postać uprzednio wytworzonej zawiesiny. W wyniku takiego trybu dodania materiałów odpadowych po zestaleniu się kompozycji toksyczne składniki zawarte w materiałach odpadowych mają tendencję do wymywania się z niej pod działaniem kwaśnego środowiska.

Istnieje zatem zapotrzebowanie na opracowanie sposobu, który pozwoliłby na skuteczną utylizację niebezpiecznych materiałów odpadowych, łatwego w realizacji także w przypadku materiałów odpadowych zanieczyszczonych innymi substancjami.

Zgodny z wynalazkiem sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierającej go substancji, charakteryzuje się tym, że niebezpieczny materiał odpadowy dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem materiału odpadowego lub zawierających go substancji.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01 - 20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji. Korzystnie jako dodatek siarczanowy stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania. Jako taki dodatek korzystnie stosuje się kwas wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy. Ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji. Dodatek ten pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy, przy czym korzystnie działa on jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się łub związanym materiale.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu. Sól nieorganiczną stosuje się korzystnie w ilości 0,1-5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.

Korzystnie niebezpieczny materiał odpadowy lub zawierające go substancje mają postać proszku o średnich rozmiarach cząstek 0,01 - 5,0 mm, korzystniej 0,1 - 1,0 mm.

Korzystnie w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

189 796 (a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.

Korzystnie stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.

Zgodny z wynalazkiem sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, charakteryzuje się tym, że do składnika arsenowego dodaje się siarczanu, chlorku żelaza i/lub środka zasadowego oraz wody z wytworzeniem zawiesiny, tę zawiesinę miesza się z kompozycją o zdolności wiązania się zawierającą węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu i pozostawia się tę kompozycję do związania się z zakapsułkowaniem składnika arsenowego.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01% - 20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji. Korzystnie jako dodatek siarczanowy stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania. Jako taki dodatek korzystnie stosuje się kwas wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy. Ten dodatek stosuje się w ilości 0,01 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji. Dodatek ten pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy, korzystnie działa on jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną, korzystnie wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu. Sól nieorganiczną stosuje się korzystnie w ilości 0,1 - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

Korzystnie jako siarczan dodawany do składnika arsenowego stosuje się siarczan glinu, jako środek zasadowy dodawany do składnika arsenowego stosuje się węglan, w tym węglan wapnia, zaś jako chlorek żelaza dodawany do składnika arsenowego stosuje się chlorek żelazowy.

Zgodny z wynalazkiem sposób kapsulkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci rtęci lub zawierającej go substancji, charakteryzuje się tym, że rtęć lub zawierającą

189 796 ją substancję dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem rtęci lub zawierającej ją substancji.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania. Jako taki dodatek korzystnie stosuje się kwas wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy. Ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji. Dodatek ten pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy, korzystnie działa on jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu. Sól nieorganiczną stosuje się korzystnie w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

Korzystnie stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2 - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.

Zgodny z wynalazkiem sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci niklu i chromu lub zawierającej go substancji, charakteryzuje się tym, że nikiel i chrom lub zawierające je substancje dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym pozostawia się tę zawiesinę do związania się z zakapsułkowaniem niklu i chromu lub zawierających je substancji.

189 796

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu. Sól nieorganiczną stosuje się korzystnie w ilości 0,1-5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą, masę kompozycji.

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

Zgodny z wynalazkiem sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci materiałów promieniotwórczych, charakteryzuje się tym, że materiały promieniotwórcze dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym pozostawia się tę zawiesinę do związania się z zakapsułkowaniem w niej materiałów promieniotwórczych.

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

Korzystnie kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto ołów lub związek ołowiu.

189 796

Niebezpieczne odpady lub zawierające je składniki można kapsułkować sposobem według wynalazku nawet gdy te materiały są zanieczyszczone innymi zanieczyszczeniami.

Stwierdzono, że w przypadku kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego tylko bardzo niewielka ilość arsenu ulega wypłukaniu ze związanej kompozycji, która ma wygląd betonu. W rzeczywistości ilości wypłukiwane są mniejsze niż dozwolona ilość wypłukiwana, 5,00 części na milion (ppm) arsenu.

Poniżej podano przykładowe odpowiednie zakresy zawartości poszczególnych składników w tym sposobie:

Składnik arsenowy - 100 jednostek wagowych (np. gramów)

Siarczan - 10 - 80 jednostek wagowych, korzystniej około 50 jednostek masy

Środek zasadowy (np. węglan wapnia) - 10 - 80 jednostek wagowych

Chlorek żelazowy (jeśli jest obecny) - 5 - 50 jednostek wagowych

Dla wytworzenia zawiesiny można dodać 100 - 500 jednostek wagowych wody na 100 jednostek wagowych składnika arsenowego.

Stwierdzono, że w przypadku kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci rtęci tylko bardzo niewielka ilość rtęci ulega wypłukaniu z kompozycji o zdolności wiązania się, która ma wygląd betonu. W rzeczywistości ilości wypłukiwane są mniejsze niż dozwolona ilość wypłukiwana, 5,00 ppm rtęci.

Odpady rtęci są zazwyczaj przechowywane jako szlam. Jednym ze źródeł odpadów rtęciowych jest szlam z urządzenia kłarująco-fłokułującego, czyli szlam solankowy. Ten szlam zawiera 100-200 mg rtęci na kilogram szlamu, jak również wodę, pył/ziemię i inne zanieczyszczenia, wskutek czego kapsułkowanie w betonie jest niezadowalające.

Poniżej podano przykładowe odpowiednie zakresy zawartości dla tego sposobu:

Szlam zawierający rtęć - 1000 g

Kompozycja o zdolności wiązania się - 1000 g

Woda - 270 ml

Dodatki - 100 g

Stwierdzono, że w przypadku kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci niklu lub chromu tylko bardzo niewielka ilość niklu i chromu ulega wypłukaniu z kompozycji o zdolności wiązania się, która ma wygląd betonu. W rzeczywistości ilości wypłukiwane są mniejsze niż dozwolona ilość wypłukiwana, 0,2 ppm niklu i chromu.

Odpady niklu i chromu są zazwyczaj przechowywane jako gęsta ciecz lub szlam. Jednym ze źródeł odpadów niklu i chromu są przemysłowe procesy galwanizacji i anodyzacji. Ciecz może zawierać 10 - 28000 mg niklu i około 10 - 200000 mg chromu na kilogram cieczy, a ponadto wodę, pył/ziemię i inne zanieczyszczenia, wskutek czego jej kapsułkowanie w betonie jest niezadowalające.

Jeśli jest to pożądane, można stosować wypełniacz. Wypełniacz może stanowić popiół, lecz można też użyć innych wypełniaczy. Wypełniacz może stanowić 10 - 90% związanej kompozycji, a korzystniej 40 - 60%.

Poniżej podano przykładowe odpowiednie zakresy zawartości dla tego sposobu:

Ciecz zawierająca nikiel i chrom - 150 ml

Kompozycja o zdolności wiązania się - 300 g

Woda - 400 ml

Dodatki - 100 g.

Stwierdzono, że w przypadku kapsułkowania materiałów promieniotwórczych praktycznie żadna substancja promieniotwórcza nie wypłukuje się z kompozycji o zdolności wiązania się, która ma wygląd betonu. Ponadto, poziomy promieniotwórczości wypłukanej substancji są znacznie poniżej poziomu promieniowania tła.

Sposób kapsułkowania według wynalazku jest szczególnie przydatny w przypadku od słabo do średnio promieniotwórczych substancji, np. monacytu. Korzystnie do kompozycji o zdolności wiązania się dodaje się materiał promieniotwórczy w postaci proszku. Korzystnie taki materiał promieniotwórczy lub zawierające go składniki miele się do cząstek o rozmiarach 0,01 - 5,0 mm, korzystniej zaś do cząstek o rozmiarach 0,1 - 1,0 mm.

189 796

Jak wspomniano powyżej, kompozycja o zdolności wiązania się może zawierać ołów lub związek ołowiu, np. tlenek ołowiu. Uważa się, że ołów w kompozycji pomaga w absorbowaniu promieniowania z substancji promieniotwórczej.

Poniżej podano przykładowe odpowiednie zakresy zawartości dla tego sposobu:

Substancja promieniotwórcza - 1000 g,

Kompozycja o zdolności wiązania się - 700 - 2200 g,

Tlenek ołowiu - 300 - 1500 g

Woda - 500 - 900ml

Dodatki - 250 - 375 g.

Stosowane w opisie określenie „kaustyczny tlenek magnezu” obejmuje kompozycję magnezu, która zawiera węglan magnezu i magnez dekarbonizowany. To określenie obejmuje także węglan magnezu, który np. ogrzano dla uwolnienia dwutlenku węgla, z wytworzeniem kompozycji częściowo skalcynowanej. Dokładna struktura kompozycji i kaustycznego tlenku magnezu nie jest znana, lecz to określenie będzie się stosować jako obejmujące strukturę powstającą przez ogrzewanie węglanu magnezu do jego częściowej dekarbonizacji, zwłaszcza w opisanych zakresach wartości temperatury.

Kompozycję węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu można wytworzyć poddając przetwarzaniu dolomit. Dolomit jest węglanem wapniowo-magnezowym występującym w naturze. Prawdziwy dolomit zawiera około 54% węglanu wapnia i 47% węglanu magnezu. Naturalne dolomity zawierają zanieczyszczenia różnych typów, które mogą obejmować tlenek glinu, żelazo i krzemionkę.

Zawartość procentowa węglanu wapnia i magnezu w dolomitach może się zmieniać. Przykładowo dolomit zawierający 65% węglanu wapnia i 70% węglanu magnezu jest nazywany dolomitem niskomagnezowym. Z kolei dolomit zawierający 60% węglanu magnezu i 30% węglanu wapnia jest nazywany dolomitem wysokomagnezowym.

Stwierdzono, że ogrzewanie dolomitu powoduje uwalnianie dwutlenku węgla, a szybkość tego uwalniania dwutlenku węgla można kontrolować i zmieniać, z wytworzeniem w pełni lub częściowo kalcynowanych dolomitów.

Gdy dolomit ogrzewa się w temperaturze 1500°C, cały węglan uwalnia się jako dwutlenek węgla i pozostaje mieszanina tlenku wapnia i tlenku magnezu. Te tlenki są dobrze znane z zastosowania w materiałach ogniotrwałych, lecz nie są odpowiednie jako materiał cementujący.

Gdy dolomit ogrzewa się w niższej temperaturze, nie cały węglan rozkłada się z uwolnieniem dwutlenku węgla. Stwierdzono, że ogrzewanie można kontrolować tak, by głównie węglan magnezu, a nie węglan wapnia, uwalniał dwutlenek węgla.

Tak więc ogrzewanie w zakresie temperatury zazwyczaj 500 - 800°C spowoduje konkurencyjny rozkład węglanu magnezu.

Kontrolując konkurencyjny rozkład można przetworzyć dolomit z wytworzeniem kompozycji o zdolności wiązania się, drogą przeprowadzenia dolomitu w kompozycję zawierającą kaustyczny tlenek magnezu.

Konkurencyjny rozkład dolomitu można wzmóc z użyciem dodatków, takich jak sole nieorganiczne, np. siarczan metalu, taki jak siarczan glinu lub siarczan magnezu. Sól tę można dodać w ilości 0,1% - 5% w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji przed ogrzewaniem. Ta sól wydaje się korzystnie obniżać temperaturę dekarbonizowania MgCCb, bez większego wpływu na dekarbonizację CaCC>3 zachodzącą w wyższej temperaturze. Sól może zwiększyć różnicę temperatury o 100 - 200°C.

Odpowiedni kaustyczny tlenek magnezu zawiera 0,1 - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu, a korzystnie 23 - 28%.

Chociaż budowę cząsteczkową trudno jest sobie wyobrazić, może ona obejmować mieszankę węglanu wapnia, tlenku magnezu i węglanu magnezu. Ilość dwutlenku węgla zachowanego w kompozycji ma wpływ na różne parametry, takie jak twardość i szybkość wiązania. Ilość zachowanego dwutlenku węgla wynosząca 20 - 30% daje odpowiednią szybkość wiązania dla wielu zastosowań. Zwiększanie ilości dwutlenku węgla zmniejsza szybkość wiązania, a zmniejszanie ilości dwutlenku węgla zwiększa szybkość wiązania.

Tę kompozycję może także wytwarzać syntetycznie przez zmieszanie węglanu wapnia z wcześniej wytworzonym kaustycznym tlenkiem magnezu. W tym przypadku kaustyczny

189 796 tlenek magnezu można wytwarzać przez ogrzewanie dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla, aż do uzyskania żądanego poziomu kalcynacji.

W kolejnej odmianie naturalny dolomit można ogrzewać w wyżej opisany sposób z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, a jeśli naturalny dolomit ma za mało magnezu (jak np. dolomit niskomagnezowy), można dodać do mieszaniny dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.

Przykładowo niskomagnezową rudę dolomitową zawierającą 65% węglanu wapnia i 30% węglanu magnezu oraz zanieczyszczenia można kalcynować tak, że magnez ulega przemianie w częściowo kalcynowany kaustyczny tlenek magnezu, lecz zasadniczo 2-20% wyjściowego zawartego w magnezie dwutlenku węgla pozostaje.

Ponieważ można dodawać kaustyczny tlenek magnezu i węglan wapnia, a także można zmieniać proporcje mieszaniny obu związków, jest możliwe wytwarzanie kompozycji do stosowania jako cement mających dowolną żądaną określoną masę lub zawartość procentową zmieszanych substancji.

Jeśli jest to pożądane, rozmiary cząstek kompozycji można zmieniać. Odpowiednie rozmiary cząstek, 50 - 70 pm przy 90% przechodzących przez sito 60 pm, pozwalają na wiele zastosowań kompozycji. Kompozycja może być zmielona do żądanych rozmiarów cząstek i można tego dokonać przed lub po obróbce. Można stosować także inne rozmiary cząstek, takie jak 10 -1000 pm.

Można stosować mieszankę 10% - 90% kaustycznego tlenku magnezu i 90% - 10% węglanu wapnia, przy czym korzystna mieszanka to 60-70% magnezu i 30% - 40% wapnia.

Przykładowo 1 tona dolomitu będzie zawierała 650 kilogramów (kg) węglanu wapnia (CaCO3) i 300 kg węglanu magnezu (MgCO3) plus 5% zanieczyszczeń. Węglan magnezu będzie zawierał 156,57 kg CO₂. Gdy 95% tego CO₂ usunie się, utrata masy wyniesie 148,74 kg. Masa kalcynowanego dolomitu wyniesie 851,26 kg, co obejmie 650 kg węglanu wapnia,

143,3 kg tlenku magnezu i 50 kg zanieczyszczeń.

(CaC03 650 kg/MgO 143,43 kg + 7,8285 kg + zanieczyszczenia 50 kg = 851,26).

Przykład:

Dolomit 1000 kg = 650 kg CaC0>3 przed kalcynacją

300kg MgCO3+ 50 kg zanieczyszczeń

Po kalcynacji = 650 kg CaCOs

151,258 kg kaustycznego (MgO+7,8 CO2) + żądana masa wybranego kaustycznego tlenku magnezu + zanieczyszczenia 50 kg

Kompozycję można formułować jako suchy bardzo drobny proszek (podobny do cementu portlandzkiego w proszku).

Innym źródłem kompozycji mogą być kalcynowane magnezyty i dolomity pochodzące bezpośrednio z przemysłu magnezowego. Są to głównie tlenek magnezu (zwykle ponad 90%) z tlenkiem wapnia (3 - 18%), zawierające niewielką ilość (0 - 5%) dwutlenku węgla. Ta przemysłowa postać kaustycznego tlenku magnezu może nawet zawierać całkowicie wypalony tlenek wapnia lub całkowicie wypalony tlenek magnezu, lecz jest nadal przydatna w procesie kapsułkowania, mimo że nie jest specjalnie kalcynowana dla celów kapsułkowania.

Do kompozycji można dodawać różne dodatki. Dodatek lub dodatki mogą przyspieszać tworzenie silnych środków wiążących, oraz mogą pomagać w rekrystalizacji kompozycji przy jej wiązaniu. W procesie wiązania różne dodane wypełniacze (które mogą obejmować organiczne wypełniacze, nieorganiczne wypełniacze, stałe i ciekłe wypełniacze, wypełniacze promieniotwórcze, wypełniacze toksyczne itp.) mogą zostać uwięzione w związanej osnowie.

Jak wspomniano powyżej jako taki dodatek można stosować siarczan, zwłaszcza kwas siarkowy lub siarczan metalu, taki jak siarczan magnezu lub siarczan glinu. Siarczan można dodać w ilości 0,01% - 20%, a częściej 0,01% - 10%.

Innym pożądanym dodatkiem jest dodatek działający jako źródło węgla w kompozycji, wspomagające proces wiązania. Korzystny jest węglan, który może rozkładać się lub reagować z uwolnieniem dwutlenku węgla. Jednym z odpowiednich dodatków może być węglan

189 796 metalu, taki jak węglan sodu. Innym odpowiednim dodatkiem może być kwas karboksylowy lub polikarboksylowy, który może reagować z uwolnieniem dwutlenku węgla. Inną korzyścią ze stosowania węglanu sodu jest nawęglenie każdego stosowanego całkowicie utlenionego wypełniacza (np. popiołu z węgla).

Jak wspomniano powyżej innymi dodatkami mogą być kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe lub inne środki zakwaszające. Możliwe zamienniki kwasu cytrynowego obejmują kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy. Dodatki te dodaje się na ogół w ilości 0,01% - 10%, korzystniej 0,01 - 5%. Jeśli dodatki (takie jak kwas cytrynowy lub kwas limonowy) są stałe, miele się je odpowiednio i proszkuje, aby umożliwić ich skuteczne zmieszanie z resztą kompozycji. Można stosować mielenie do rozmiaru sita < 63 pm. Siarczan glinu może być dostępnym w handlu siarczanem glinu mającym stopień uwodnienia 14. Oczywiście można także stosować wyżej lub niżej hydratowany siarczan glinu, z odpowiednimi poprawkami wagowymi.

Inny środek zakwaszający może stanowić kwas siarkowy, który można dodawać do wodnej mieszaniny w ilości do 5% wagowych.

W korzystnej odmianie dodatki stanowią siarczan glinu i kwas cytrynowy (lub równoważny kwas, taki jak kwas glikolowy lub kwas octowy). Dodatkowo można użyć soli, takiej jak chlorek sodu.

Dodatki można wstępnie zmieszać i dodać do kompozycji. Ilość dodanej przedmieszki może się zmieniać np. od około 3% do 10% lub więcej. Wydaje się, że gdy stosuje się wypełniacze małych rozmiarów (np. poniżej 70 pm), ilość dodanej przedmieszki powinna być większa (około 10%), podczas gdy wypełniacze o większych rozmiarach pozwalają na dodanie mniejszej ilości przedmieszki (np. 3% - 7%).

Jeśli przedmieszka zawiera (a) siarczan glinu, (b) kwas organiczny i (c) sól, korzystnie (a) występuje w ilości 40 - 80%; (b) występuje w ilości 10% - 60%, a (c) występuje w ilości 1% - 20 %.

Nie chcąc się wiązać żadną teorią można jednak przypuszczać, że składnik (a) nadaje wczesną wytrzymałość kompozycji o zdolności wiązania się i może pomagać w tworzeniu brucytu (Mg(OH)2) i galaretowatego polimeru wodorotlenku glinu, które oba pomagają w początkowym wiązaniu kompozycji. Wydaje się też, że (a) nadaje właściwości wodoodpomości.

Składnik (b), np. kwas cytrynowy, wydaje się pomagać w nawęglaniu MgO i Mg(OH)2 dla rekrystalizacji kompozycji w związaną substancję. Jak wspomniano powyżej kwas może także działać jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół wypełniaczy (np. jonów metali), ułatwiając związanie ich z wiążącą się lub związaną osnową. Proces nawęglania może trwać dłuższy czas, co może nadać długotrwałą wytrzymałość związanej substancji. Składnik (c) wydaje się pomagać w uzyskiwaniu przez kompozycję wczesnej wytrzymałości.

Poniższe przykłady 1-5 ilustrują sposób kapsułkowania arsenu, przykład 6 ilustruje sposób kapsułkowania rtęci, przykłady 7 i 8 ilustrują sposób kapsułkowania niklu i chromu, przykłady 9-11 ilustrują zaś sposób kapsułkowania substancji promieniotwórczych.

Przykład 1

100 g arseninu sodu, 50 g siarczanu glinu, 20 g chlorku żelazowego, 50 g węglanu wapnia i 300 ml wody poddano razem mieszaniu i powstałą zawiesinę odstawiono na 10 minut, w którym to czasie zaszło wydzielenie metalu i zaobserwowano flokulację. Tę zawiesinę dodano do zawiesiny kompozycji o zdolności wiązania się, która zawierała 400 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 400 g wypełniacza (popiół, dla wchłonięcia nadmiaru wody), oraz 160 g mieszaniny 50 g siarczanu glinu, 100 g kwasu cytrynowego i 10 g sody kalcynowanej. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji o wartości wskaźnika konsystencji 80 - 120 (to jest bliską wartości dla zaczynu cementowego). Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie arsenu w ilości 2,1 ppm, znacznie mniejsze, niż dozwolona wartość graniczna, 5,0 ppm.

189 796

Przykład 2

100 g sproszkowanego arsenu, 50 g siarczanu glinu, 20 g chlorku żelazowego, 50 g węglanu wapnia i 300 ml wody zmieszano z wytworzeniem zawiesiny, którą odstawiono na 10 minut, a w tym czasie zaszło wydzielenie metalu i zaobserwowano flokulację. Tę zawiesinę dodano do zawiesiny kompozycji o zdolności wiązania się, która zawierała 400 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 400 g wypełniacza (popiół, dla wchłonięcia nadmiaru wody) i 160 g mieszaniny 50 g siarczanu glinu, 100 g kwasu cytrynowego i 10 g sody kalcynowanej. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji, która może mieć wartość wskaźnika konsystencji 80 - 120 (to jest bliską wartości dla zaczynu cementowego). Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie arsenu w ilości 4,1 ppm, mniejsze niż dozwolona wartość graniczna wynosząca 5,0 ppm.

Przykład 3

100 g trójtlenku arsenu, 50 g siarczanu glinu, 20 g chlorku żelazowego, 50 g węglanu wapnia i 300 ml wody poddano mieszaniu z wytworzeniem zawiesiny, którą odstawiono na 10 minut, a w tym czasie zaszło wydzielenie metalu i zaobserwowano flokulację. Tę zawiesinę dodano do zawiesiny kompozycji o zdolności wiązania się, która zawierała 400 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 400 g wypełniacza (popiół, dla wchłonięcia nadmiaru wody) i 160 g mieszaniny 50 g siarczanu glinu, 100 g kwasu cytrynowego i 10 g sody kalcynowanej. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji, która może mieć wartość wskaźnika konsystencji 80 - 120 (to jest bliską wartości dla zaczynu cementowego). Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie arsenu w ilości 4,1 ppm, znacznie mniejsze niż dozwolona wartość graniczna wynosząca 5,0 ppm.

Przykład 4

100 g pięciotlenku arsenu, 50 g siarczanu glinu, 20 g chlorku żelazowego, 50 g węglanu wapnia i 300 ml wody poddano mieszaniu z wytworzeniem zawiesiny, którą odstawiono na 10 minut, a w tym czasie zaszło wydzielenie metalu i zaobserwowano flokulację. Tę zawiesinę dodano do zawiesiny kompozycji o zdolności wiązania się, która zawierała 400 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 400 g wypełniacza (popiół, dla wchłonięcia nadmiaru wody) i 160 g mieszaniny 50 g siarczanu glinu, 100 g kwasu cytrynowego i 10 g sody kalcynowanej. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji, która może mieć wartość wskaźnika konsystencji 80 - 120 (to jest bliską wartości dla zaczynu cementowego). Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie arsenu w ilości 4,1 ppm, znacznie mniejsze, niż dozwolona wartość graniczna wynosząca 5,0 ppm.

Przykład 5

100 g sproszkowanego arsenu, 50 g siarczanu glinu, 20 g węglanu wapnia i 150 ml wody poddano mieszaniu z wytworzeniem zawiesiny, którą odstawiono na 10 minut, a w tym czasie zaszło wydzielenie metalu i zaobserwowano flokulację. Tę zawiesinę dodano do zawiesiny kompozycji o zdolności wiązania się, która zawierała 200 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 400 g wypełniacza (popiół, dla wchłonięcia nadmiaru wody) i 100 g mieszaniny 30 g siarczanu glinu, 60 g kwasu cytrynowego i 10 g sody kalcynowanej. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji, która może mieć wartość wskaźnika konsystencji 80 - 120 (to jest bliską wartości dla zaczynu cementowego). Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie arsenu w ilości 1,0 ppm, znacznie mniejsze, niż dozwolona wartość graniczna wynosząca 5,0 ppm.

189 796

Przykład 6

Rtęć z zawierającego rtęć szlamu solankowego kapsułkuje się w następujący sposób. Szlam solankowy zawiera 100 - 200 mg rtęci na kilogram szlamu. Szlam dodatkowo zawiera 10 - 29% węglanu wapnia, 1-9% wodorotlenku magnezu, 10 - 29% chlorku sodu, 1 - 9% ziemi/pyłu i 30 - 60% wody. Szlam jest odpadem powstającym przy oczyszczaniu solanki. Szlam jest bezwonnym brunatnym szlamem nierozpuszczalnym w wodzie. Szlam ma pH 11,6 i ciężar właściwy 1,29.

kg szlamu solankowego, 900 g kompozycji o zdolności wiązania się, 270 g wody, 50 g siarczanu glinu i 50 g kwasu cytrynowego zmieszano w mieszalniku. Jeśli jest to pożądane, dodaje się wodę z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Mieszaninę wylewa się do form i pozostawia do związania.

Analiza szybkości wypłukiwania wykazała wypłukiwanie rtęci w ilości mniejszej niż 0,01 ppm, dzięki czemu kapsułkowana kompozycja jest bezpieczna przy przechowywaniu na niezabezpieczonym śmietnisku.

Przykład 7

150 ml nierozcieńczonej pozostałości zawierającej stężony nikiel i chrom (zawierającej 360 mg/l chromu i 28000 mg/l niklu), 400 ml wody, 150 g węglanu wapnia i 40 g siarczanu glinu zmieszano z wytworzeniem zawiesiny. Do zawiesiny dodano 300 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 60 g siarczanu glinu, 34 g kwasu cytrynowego, 6 g sody kalcynowanej, 1 kg wypełniacza (popiół z elektrowni) i dodatkowo 50 ml wody. Gęstość całej mieszaniny można regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Mieszaninę wylano do form i pozostawiono do utwardzenia do testów T.C.L.P. (Toxic Characteristic Leachate Procedures). Po 30 dniach testu stwierdzono szybkość wypłukiwania poniżej 0,2 ppm, co wskazuje, że kapsułkowany produkt nadaje się do przechowywania na niezabezpieczonym śmietnisku.

Przykład 8

150 ml nierozcieńczonej pozostałości zawierającej stężony nikiel i chrom (zawierającej

3,1 mg/l chromu i 1,100 mg/l niklu), 400 ml wody, 150 g węglanu wapnia i 40 g siarczanu glinu zmieszano z wytworzeniem zawiesiny. Do zawiesiny dodano 300 g węglanu wapnia i kaustycznego tlenku magnezu, 60 g siarczanu glinu, 34 g kwasu cytrynowego i 6 g sody kalcynowanej, 1 kg wypełniacza (popiół z elektrowni) i dodatkowe 50 ml wody. Gęstość całej mieszaniny można było regulować dodatkiem wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Mieszaninę wylano do form i pozostawiono do utwardzenia do testów T.C.L.P. (Toxic Characteristic Leachate Procedures). Po 30 dniach testu stwierdzono szybkość wypłukiwania poniżej 0,2 ppm, co wskazuje, iż kapsułkowany produkt nadaje się do przechowywania na niezabezpieczonym śmietnisku.

Promieniotwórczy monacyt

Testy prowadzono stosując sproszkowaną próbkę minerału monacytu. Monacyt jest jednoskośnym fosforanem pierwiastków ziem rzadkich z grupy ceru (Ce, La, Y, Th)P04, jak też nieco uranu i toru. Monacyt jest względnie często spotykany w piaskach plażowych i jest jednym z głównych źródeł minerałów ziem rzadkich i toru. Tor stosuje się jako źródło promieniowania w przyrządach naukowych. Związki ziem rzadkich stosuje się w różnych procesach wytwarzania, w tym wytwarzania szkła i pewnych metali.

Analiza monacytu stosowanego w testach wykazała, że zawierał 246 bekereli na gram (Bq/g) toru-232 i 28 Bq/g uranu-238. Czas półtrwania toru zawartego w monacycie wynosi około 4,5 miliarda lat (4,5 x 10⁹). Rozmiary cząstek monacytu mogą wahać się od pyłu (około 0,1 (tm) do cząstek około 1,0 mm w przypadku idealnym. Odpadki ołowiu, kaustyczny tlenek magnezu i węglan wapnia zmielono wstępnie do rozmiarów około 110 pm, to jest 90% przechodziło przez sito 150 pm.

Przykład 9

300 g monacytu o promieniotwórczości 246 Bq/g toru i 28,1 Bq/g uranu, 400 g kaustycznego tlenku magnezu i mieszaniny 480 g odpadków ołowiu (z Mt. Isa) i 320 g węglanu wapnia dokładnie zmieszano na sucho ze 100 g siarczanu glinu i 25 g kwasu cytrynowego. Dodano 300 ml wody z wytworzeniem gęstej, szybko wiążącej się pasty. Gęstość całej mie20

189 796 szaniny można było regulować przez dodanie wody, z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Zmierzono promieniotwórczość mieszanki kapsułkowanego monacytu i wynosiła ona

44,60±0,20 Bq/g toru i 5,06+0,21 Bq/g uranu.

Analizę szybkości wypłukiwania (test TCLP) prowadzono po 14 i 28 dniach dla określenia ilości wypłukiwanego uranu i toru. Po 14 dniach ilość wypłukiwanego uranu była mniejsza niż 0,05 fig na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 0,25 pg na litr. Po 28 dniach ilość wypłukiwanego uranu wynosiła 0,05 (ig na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 0,45-0,50 pg na litr·.

Spektroskopię gamma przeprowadzono na roztworach TCLP dla określenia poziomów promieniotwórczości uranu i toru po 14 i 28 dniach. Po 14 dniach promieniotwórczość wypłukiwanego uranu była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 1 ppm, a promieniotwórczość wypłukiwanego toru wynosiła 0,034±0,007 Bq/g.

Po 28 dniach promieniotwórczość wypłukiwanego uranu była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 1 ppm, a promieniotwórczość wypłukiwanego toru była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 2 ppm.

Przykład 10

500 g monacytu o promieniotwórczości 246 Bq/g toru i 28,1 Bq/g uranu, 450 g kaustycznego tlenku magnezu i mieszaninę 360 g odpadków ołowiu (z Mt. Isa) i 240 g węglanu wapnia dokładnie zmieszano na sucho ze 100 g siarczanu glinu i 25 g kwasu cytrynowego. Dodano 310 ml wody z wytworzeniem gęstej, szybko wiążącej się pasty. Gęstość całej mieszaniny można było regulować przez dodanie wody, z wytw'orzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Zmierzono promieniotwórczość mieszanki kapsułkowanego monacytu i wynosiła ona 70,20±0,30 Bq/g toru i 8,01±0,31 Bq/g uranu.

Analizę szybkości wypłukiwania (test TCLP) prowadzono po 14 i 28 dniach dla określenia ilości wypłukiwanego uranu i toru. Po 14 dniach ilość wypłukiwanego uranu była mniejsza niż 0,05 pg na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 0,15 pg na litr. Po 28 dniach ilość wypłukiwanego uranu wynosiła 0,05 pg na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 0,15-0,45 pg na litr·.

Spektroskopię gamma przeprowadzono na roztworach TCLP dla określenia poziomów promieniotwórczości uranu i toru po 14 i 28 dniach. Po 14 dniach promieniotwórczość wypłukiwanego uranu była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 1 ppm, a promieniotwórczość wypłukiwanego toru była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 2 ppm.

Po 28 dniach promieniotwórczość wypłukiwanego uranu była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 1 ppm, a promieniotwórczość wypłukiwanego toru wynosiła 0,038±0,007 Bq/g.

Przykład 11

800 g monacytu o promieniotwórczości 246 Bq/g toru i 28,1 Bq/g uranu, 400 g kaustycznego tlenku magnezu i mieszaninę 300 g odpadków ołowiu (z Mt. Isa) i 200 g węglanu wapnia dokładnie zmieszano na sucho ze 100 g siarczanu glinu i 25 g kwasu cytrynowego. Dodano 400 ml wody z wytworzeniem gęstej, szybko wiążącej się pasty. Gęstość całej mieszaniny można wyregulować przez dodanie wody z wytworzeniem nadającej się do formowania kompozycji. Całą mieszaninę wylano do form i pozostawiono do związania.

Zmierzono promieniotwórczość mieszanki kapsułkowanego monacytu i wynosiła ona 104,0±0,41 Bq/g toru i 12,0±0,42 Bq/g uranu.

Analizę szybkości wypłukiwania (test TCLP) prowadzono po 14 i 28 dniach dla określenia ilości wypłukiwanego uranu i toru. Po 14 dniach ilość wypłukiwanego uranu wynosiła 0,05 pg na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 0,25 pg na litr.

Po 28 dniach ilość wypłukiwanego uranu wynosiła 0,10 pg na litr, a ilość wypłukiwanego toru wynosiła 1,10-1,40 pg na litr.

189 796

Po 28 dniach promieniotwórczość wypłukiwanego uranu była poniżej poziomu wykrywalności lub równoważna < 1 ppm, a promieniotwórczość wypłukiwanego toru wynosiła 0,03 8±0,007 Bq/g.

W każdym z powyższych przykładów 9-11 szybkość wypłukiwania była zawsze mniejsza niż 10 ppm dla toru i uranu, co wskazuje na udane kapsułkowanie substancji promieniotwórczej.

189 796

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, znamienny tym, że do składnika arsenowego dodaje się siarczanu, chlorku żelaza i/lub środka zasadowego oraz wody z wytworzeniem zawiesiny, tę zawiesinę miesza się z kompozycją o zdolności wiązania się zawierającą węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu i pozostawia się tę kompozycję do związania się z zakapsułkowaniem składnika arsenowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy i inne kwasy di- lub polikarboksylowe.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01- 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2 - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako siarczan dodawany do składnika arsenowego stosuje się siarczan glinu.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako środek zasadowy dodawany do składnika arsenowego stosuje się węglan, w tym węglan wapnia.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako chlorek żelaza dodawany do składnika arsenowego stosuje się chlorek żelazowy'.

189 796
17. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, znamienny tym, że do składnika arsenowego dodaje się siarczanu, chlorku żelaza i/lub środka zasadowego oraz wody z wytworzeniem zawiesiny, tę zawiesinę miesza się z kompozycją o zdolności wiązania się zawierającą węglan wapnia, kaustyczny tlenek magnezu oraz dodatek siarczanowy w ilości od powyżej 10 do 20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji, i pozostawia się tę kompozycję do związania się z zakapsułkowaniem składnika arsenowego.
18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego łub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
24. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
27. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
29. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że jako siarczan dodawany do składnika arsenowego stosuje się siarczan glinu.
30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że jako środek zasadowy dodawany do składnika arsenowego stosuje się węglan, w tym węglan wapnia.
31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że jako chlorek żelaza dodawany do składnika arsenowego stosuje się chlorek żelazowy.
32. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci składnika arsenowego wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, znamienny tym, że do składnika arsenowego dodaje się siarczanu, chlorku żelaza i/lub środka zasadowego oraz wody z wytworzeniem zawiesiny, tę zawiesinę miesza się z kompozycją o zdolności wiązania się zawierającą węglan wapnia, kaustyczny tlenek magnezu, dodatek siarczanowy w ilości 0,01 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę

189 796 kompozycji, oraz dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania wybrany z grupy obejmującej kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy, i pozostawia się tę kompozycję do związania się z zakapsułkowaniem składnika arsenowego.
33. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
34. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
35. Sposób według zastrz. 34, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
36. Sposób według zastrz. 35, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
37. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
38. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
39. Sposób według zastrz. 38, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1%- 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
40. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
41. Sposób według zastrz. 40, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
42. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że jako siarczan dodawany do składnika arsenowego stosuje się siarczan glinu.
43. Sposób według zastrz. 42, znamienny tym, że jako środek zasadowy dodawany do składnika arsenowego stosuje się węglan, w tym węglan wapnia.
44. Sposób według zastrz. 43, znamienny tym, że jako chlorek żelaza dodawany do składnika arsenowego stosuje się chlorek żelazowy.
45. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci rtęci, niklu lub chromu lub zawierającej go substancji, znamienny tym, że niebezpieczny materiał odpadowy łub zawierającą go substancję dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem niebezpiecznego materiału odpadowego lub jego składnika.
46. Sposób według zastrz. 45, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
47. Sposób według zastrz. 46, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
48. Sposób według zastrz. 45, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
49. Sposób według zastrz. 48, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy i inne kwasy di- lub polikarboksylowe.

189 796
50. Sposób według zastrz. 49, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
51. Sposób według zastrz. 50, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
52. Sposób według zastrz. 51, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
53. Sposób według zastrz. 45, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
54. Sposób według zastrz. 53, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
55. Sposób wedlug zastrz. 54, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
56. Sposób według zastrz. 45, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
57. Sposób według zastrz. 56, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
58. Sposób kapsułko wania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci rtęci, niklu lub chromu lub zawierającej go substancji, znamienny tym, że niebezpieczny materiał odpadowy lub zawierającą go substancję dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia, kaustyczny tlenek magnezu oraz dodatek siarczanowy w ilości od powyżej 10 do 20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierającego go składnika.
59. Sposób według zastrz. 58, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
60. Sposób według zastrz. 58, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
61. Sposób według zastrz. 60, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy.
62. Sposób według zastrz. 61, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
63. Sposób według zastrz. 62, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
64. Sposób według zastrz. 63, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
65. Sposób według zastrz. 58, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
66. Sposób według zastrz. 65, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.

189 796
67. Sposób według zastrz. 66, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
68. Sposób według zastrz. 58, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
69. Sposób według zastrz. 68, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
70. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci rtęci, niklu lub chromu lub zawierającej go substancji, znamienny tym, że niebezpieczny materia! odpadowy lub zawierającą go substancję dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia, kaustyczny tlenek magnezu, dodatek siarczanowy w ilości 0,01 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji, oraz dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania wybrany z grupy obejmującej kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierającego go składnika.
71. Sposób według zastrz. 70, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu .
72. Sposób według zastrz. 70, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10®/o wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
73. Sposób według zastrz. 72, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
74. Sposób według zastrz. 73, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
75. Sposób według zastrz. 70, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną
76. Sposób według zastrz. 75, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
77. Sposób według zastrz. 76, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
78. Sposób według zastrz. 70, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
79. Sposób według zastrz. 78, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
80. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci materiałów promieniotwórczych, znamienny tym, że materiały promieniotwórcze dodaje się do

189 796 kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym pozostawia się tę zawiesinę do związania się z zakapsułkowaniem w niej materiałów promieniotwórczych.
81. Sposób według zastrz. 80, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01%- 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
82. Sposób według zastrz. 81, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród:

(a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
83. Sposób według zastrz. 80, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
84. Sposób według zastrz. 83, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy.
85. Sposób według zastrz. 84, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
86. Sposób według zastrz. 85, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
87. Sposób według zastrz. 86, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
88. Sposób według zastrz. 80, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
89. Sposób według zastrz. 88, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
90. Sposób według zastrz. 89, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
91. Sposób według zastrz. 80, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
92. Sposób według zastrz. 91, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
93. Sposób według zastrz. 80, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto ołów lub związek ołowiu.
94. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego w postaci materiałów promieniotwórczych, znamienny tym, że materiały promieniotwórcze dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia, kaustyczny tlenek magnezu oraz dodatek siarczanowy w ilości od powyżej 10 do 20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji, z wytworzeniem zawiesiny, po czym pozostawia się tę zawiesinę do związania się z zakapsułkowaniem w niej materiałów promieniotwórczych.
95. Sposób według zastrz. 94, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
96. Sposób według zastrz. 94, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.

189 796
97. Sposób według zastrz. 96, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kWas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy.
98. Sposób według zastrz. 97, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
99. Sposób według zastrz. 98, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
100. Sposób według zastrz. 99, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
101. Sposób według zastrz. 94, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną.
102. Sposób według zastrz. 101, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
103. Sposób według zastrz. 102, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
104. Sposób według zastrz. 94, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
105. Sposób według zastrz. 104, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2 - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.
106. Sposób według zastrz. 94, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto ołów lub związek ołowiu.
107. Sposób kapsułkowania niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierającej go substancji, z wyjątkiem składnika arsenowego, wybranego z grupy obejmującej arsen, arsenin sodu, trójtlenek arsenu i pięciotlenek arsenu, rtęci, niklu, chromu oraz zawierających je substancji, oraz materiałów promieniotwórczych, znamienny tym, że niebezpieczny materiał odpadowy dodaje się do kompozycji o zdolności wiązania się zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, z wytworzeniem zawiesiny, po czym tę zawiesinę pozostawia się do związania się z zakapsułkowaniem materiału odpadowego lub zawierającej go substancji.
108. Sposób według zastrz. 107, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek siarczanowy w ilości 0,01-20% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
109. Sposób według zastrz. 108, znamienny tym, że stosuje się siarczan wybrany spośród (a) kwasu siarkowego i (b) siarczanu metalu, takiego jak siarczan magnezu lub siarczan glinu.
110. Sposób według zastrz. 107, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto dodatek działający jako źródło nawęglania podczas procesu wiązania.
111. Sposób według zastrz. 110, znamienny tym, że stosuje się dodatek wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas limonowy, kwas octowy, kwas glikolowy, kwas szczawiowy, inne kwasy di- lub polikarboksylowe, kwas winowy, kwas salicylowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i inne tetrakwasy.
112. Sposób według zastrz. 111, znamienny tym, że ten dodatek stosuje się w ilości 0,01% - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.

189 796
113. Sposób według zastrz. 112, znamienny tym, że ten dodatek pomaga w nawęglaniu kaustycznego tlenku magnezu dla rekrystalizacji kompozycji w związany materiał kapsułkujący materiał odpadowy.
114. Sposób według zastrz. 113, znamienny tym, że ten dodatek działa jako ligand z wytworzeniem kompleksów wokół niebezpiecznego materiału odpadowego lub zawierających go składników, ułatwiając zamknięcie ich w wiążącym się lub związanym materiale.
115. Sposób według zastrz. 107, znamienny tym, że kompozycja o zdolności wiązania się zawiera ponadto sól nieorganiczną
116. Sposób według zastrz. 115, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną wybraną z grupy obejmującej sole metali, w tym siarczan glinu, siarczan magnezu i chlorek sodu.
117. Sposób według zastrz. 116, znamienny tym, że stosuje się sól nieorganiczną w ilości 0,1% - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę kompozycji.
118. Sposób według zastrz. 107, znamienny tym, że niebezpieczny materiał odpadowy lub zawierające go składniki mają postać proszku o średnich rozmiarach cząstek 0,01 - 5,0 mm.
119. Sposób według zastrz. 118, znamienny tym, że średnie rozmiary cząstek wynoszą 0,1-1,0 mm.
120. Sposób według zastrz. 107, znamienny tym, że w kompozycji o zdolności wiązania stosuje się kaustyczny tlenek magnezu wybrany spośród:

(a) kompozycji magnezu zawierającej węglan magnezu i magnez dekarbonizowany;

(b) węglanu magnezu poddanego ogrzewaniu dla uwolnienia dwutlenku węgla z wytworzeniem kompozycji częściowo kalcynowanej;

(c) syntetycznej mieszanki wytworzonej przez zmieszanie węglanu wapnia kaustycznym tlenkiem magnezu wytworzonym wcześniej przez ogrzewanie węglanu magnezu dla częściowego odpędzenia dwutlenku węgla do żądanego stopnia kalcynacji;

(d) dolomitu o obniżonej zawartości magnezu ogrzewanego z wytworzeniem kompozycji zawierającej węglan wapnia i kaustyczny tlenek magnezu, do której dodano dodatkową ilość kaustycznego tlenku magnezu.
121. Sposób według zastrz. 120, znamienny tym, że stosuje się kaustyczny tlenek magnezu zawierający 2% - 50% dwutlenku węgla zachowanego w węglanie magnezu.