Claims (72)
1. Способ обработки отходов, включающий следующие стадии: смешивание компонента отходов с оксидом алюминия и кислотным фосфатным компонентом с содержащей воду суспензией, в котором компонент отходов включает вредные отходы, при этом молярное отношение алюминия к фосфору в суспензии составляет больше единицы, испарение воды из суспензии при перемешивании суспензии при функциональной температуре примерно 140-200°С и отверждение вымешанной суспензии в твердую форму отходов, содержащую безводный фосфат алюминия с остаточной порцией компонента отходов, связанного в ней.1. A waste treatment method comprising the following steps: mixing a waste component with alumina and an acidic phosphate component with a water-containing suspension, in which the waste component includes hazardous waste, wherein the molar ratio of aluminum to phosphorus in the suspension is more than one, the evaporation of water from the suspension while stirring the suspension at a functional temperature of about 140-200 ° C and curing the stirred suspension in a solid waste form containing anhydrous aluminum phosphate with a residual portion of the compone nta waste associated with it.
2. Способ по п.1, в котором вредные отходы включают радиоактивный материал.2. The method according to claim 1, in which the hazardous waste includes radioactive material.
3. Способ по п.1, в котором функциональная температура составляет не выше примерно 175°С.3. The method according to claim 1, in which the functional temperature is not higher than about 175 ° C.
4. Способ по п.1, в котором функциональная температура составляет примерно 150-175°С.4. The method according to claim 1, in which the functional temperature is about 150-175 ° C.
5. Способ по п.1, в котором функциональная температура составляет не выше примерно 155°С.5. The method according to claim 1, in which the functional temperature is not higher than about 155 ° C.
6. Способ по п.1, в котором безводный фосфат алюминия включает ортофосфат алюминия.6. The method according to claim 1, wherein the anhydrous aluminum phosphate comprises aluminum orthophosphate.
7. Способ по п.1, в котором компонент отходов содержит тяжелый металл и который предусматривает также перемешивание суспензии при температуре не выше примерно 130°С в течение первого периода времени до перемешивания суспензии при функциональной температуре.7. The method according to claim 1, in which the waste component contains a heavy metal and which also includes mixing the suspension at a temperature not exceeding about 130 ° C for a first period of time before mixing the suspension at a functional temperature.
8. Способ по п.1, в котором компонент отходов представляет собой компонент жидких отходов, включающий воду, а, по меньшей мере, часть воды в суспензии обеспечивается за счет компонента жидких отходов.8. The method according to claim 1, wherein the waste component is a liquid waste component comprising water, and at least a portion of the water in the slurry is provided by the liquid waste component.
9. Способ по п.1, в котором кислотный фосфатный компонент включает фосфорную кислоту.9. The method according to claim 1, in which the acidic phosphate component comprises phosphoric acid.
10. Способ по п.1, в котором кислотный фосфатный компонент включает гидрофосфат алюминия.10. The method according to claim 1, in which the acidic phosphate component comprises aluminum hydrogen phosphate.
11. Способ по п.1, в котором оксид алюминия включает Al2О3.11. The method according to claim 1, wherein the alumina comprises Al 2 O 3 .
12. Способ по п.11, в котором оксид алюминия включает безводный Al2О3.12. The method according to claim 11, in which the alumina comprises anhydrous Al 2 About 3 .
13. Способ по п.1, в котором оксид алюминия включен в боксит или каолин.13. The method according to claim 1, in which the alumina is included in bauxite or kaolin.
14. Способ по п.1, в котором оксид алюминия включает гидроксид алюминия.14. The method according to claim 1, in which the alumina comprises aluminum hydroxide.
15. Способ по п.1, в котором молярное отношение составляет не более примерно 5.15. The method according to claim 1, in which the molar ratio is not more than about 5.
16. Способ по п.1, в котором молярное отношение составляет примерно 2-5.16. The method according to claim 1, in which the molar ratio is about 2-5.
17. Способ по п.1, в котором молярное отношение составляет примерно 2-3.17. The method according to claim 1, in which the molar ratio is about 2-3.
18. Способ по п.1, в котором оксид алюминия и кислотный фосфатный компонента смешиваются еще до их смешивания с компонентом отходов.18. The method according to claim 1, in which the alumina and the acidic phosphate component are mixed before they are mixed with the waste component.
19. Способ по п.18, в котором при смешивании оксида алюминия и кислотного фосфатного компонента включает алюминий реагирует с фосфорной кислотой.19. The method according to p. 18, in which when mixing aluminum oxide and an acidic phosphate component includes aluminum reacts with phosphoric acid.
20. Способ по п.18, в котором при смешивании оксида алюминия и кислотного фосфатного компонента алюминий реагирует с фосфорной кислотой в суспензии предшественника и, по меньшей мере, осуществляют частичную сушку суспензии предшественника при температуре не выше примерно 130°С.20. The method according to p. 18, in which, when mixing aluminum oxide and an acidic phosphate component, aluminum reacts with phosphoric acid in a suspension of the precursor and at least partially dry the suspension of the precursor at a temperature not exceeding about 130 ° C.
21. Способ по п.1, в котором суспензия содержит суспензию отходов и в котором смешивание компонента отходов, оксида алюминия и кислотного фосфатного компонента с суспензией отходов включает реагирование, по меньшей мере, части оксида алюминия с кислотным фосфатным компонентом с получением суспензии предшественника фосфата, по меньшей мере, частичную сушку суспензии предшественника фосфата с получением предшественника фосфата, включающего пасту или порошок, и смешивание предшественника фосфата с компонентом отходов с суспензией отходов после, по меньшей мере, частичной сушки суспензии предшественника фосфата, при этом суспензия отходов содержит больше воды, чем предшественник фосфата до начала испарения воды из суспензии отходов.21. The method according to claim 1, in which the suspension contains a suspension of waste and in which mixing the waste component, alumina and acid phosphate component with the waste suspension includes reacting at least a portion of the alumina with the acid phosphate component to obtain a phosphate precursor suspension, at least partially drying the suspension of the phosphate precursor to obtain a phosphate precursor comprising a paste or powder, and mixing the phosphate precursor with the waste component with the waste suspension after at least partially drying the suspension of the phosphate precursor, wherein the waste suspension contains more water than the phosphate precursor before the evaporation of water from the waste suspension.
22. Способ по п.1, в котором перемешивание суспензии осуществляют в контейнере, а вымешанная суспензия подвергается отверждению в контейнере.22. The method according to claim 1, in which the mixing of the suspension is carried out in a container, and the mixed suspension is cured in the container.
23. Способ по п.1, в котором заканчивают перемешивание при достижении конечной консистенции.23. The method according to claim 1, in which the mixing is completed upon reaching the final consistency.
24. Способ по п.1, в котором перемешивание суспензии заканчивают по достижении конечной консистенции, которая определяется по величине усилия, требуемого для приведения мешалки в действие.24. The method according to claim 1, in which the stirring of the suspension is completed upon reaching the final consistency, which is determined by the amount of force required to bring the mixer into action.
25. Способ по п.1, в котором перемешивают суспензию в контейнере с помощью мешалки и оставляют мешалку в твердой форме отходов.25. The method according to claim 1, in which the suspension is stirred in the container using a mixer and leave the mixer in solid waste form.
26. Способ по п.1, в котором также добавляют другой СВРС предшественника к суспензии, но не оксид алюминия.26. The method according to claim 1, in which another CBPC precursor is also added to the suspension, but not alumina.
27. Способ по п.1, в котором также добавляют оксид магния к суспензии.27. The method according to claim 1, in which magnesium oxide is also added to the suspension.
28. Способ по п.1, в котором смешивают в суспензии также другой СВРС предшественника, но не оксид алюминия, с компонентом отходов и кислым фосфатом и после этого добавляют оксид алюминия к суспензии.28. The method according to claim 1, wherein the other CBPC precursor, but not the alumina, is also mixed in the suspension with the waste component and acid phosphate, and then the alumina is added to the suspension.
29. Способ по п.1, в котором компонент отходов хранится в контейнере для хранения отходов, причем компонент отходов, оксид алюминия и кислотный фосфатный компонент смешиваются в этом же контейнере для хранения отходов.29. The method according to claim 1, wherein the waste component is stored in a waste storage container, wherein the waste component, alumina and acid phosphate component are mixed in the same waste storage container.
30. Способ по п.1, в котором суспензия включает также, по меньшей мере, один компонент из SnCl2 и Na2S.30. The method according to claim 1, in which the suspension also includes at least one component from SnCl 2 and Na 2 S.
31. Способ по п.30, предусматривающий также перемешивание суспензии при температуре не выше примерно 130°С в течение первого периода времени еще до перемешивания суспензии при функциональной температуре.31. The method according to clause 30, further comprising mixing the suspension at a temperature not exceeding about 130 ° C for a first period of time even before mixing the suspension at a functional temperature.
32. Способ получения стабильной формы отходов, включающий следующие стадии: реагирование оксида алюминия с кислотным фосфатным компонентом в первой суспензии, по меньшей мере, частичную сушку первой суспензии при первой температуре с получением предшественника фосфата, смешивание предшественника фосфата и отходов со второй суспензией при второй температуре примерно 106-175°С с одновременным испарением воды из второй суспензии, отверждение вымешанной второй суспензии в твердую форму отходов, включающую остальную часть оксида алюминия, распределенного в матрице, состоящей из безводного фосфата алюминия и, по меньшей мере, части отходов после испарения, по меньшей мере, большей части воды из второй суспензии.32. A method of obtaining a stable form of waste comprising the following steps: reacting alumina with an acidic phosphate component in a first suspension, at least partially drying the first suspension at a first temperature to obtain a phosphate precursor, mixing the phosphate precursor and waste with a second suspension at a second temperature about 106-175 ° C, while evaporating water from the second suspension, curing the mixed second suspension into a solid waste form, including the rest of aluminum oxide, distributed in a matrix consisting of anhydrous aluminum phosphate and at least part of the waste after evaporation of at least most of the water from the second suspension.
33. Способ по п.32, в котором первая температура составляет не выше примерно 130°С.33. The method according to p, in which the first temperature is not higher than about 130 ° C.
34. Способ по п.32, в котором вторая температура составляет, по меньшей мере, примерно 140°С.34. The method according to p, in which the second temperature is at least about 140 ° C.
35. Способ по п.32, в котором вторая температура составляет не выше примерно 155°С.35. The method according to p, in which the second temperature is not higher than about 155 ° C.
36. Способ по п.32, в котором отходы включают тяжелый металл, при этом перемешивание второй суспензии осуществляют при температуре не выше примерно 130°С в течение первого периода времени до перемешивания суспензии при второй температуре.36. The method according to p, in which the waste includes a heavy metal, with the stirring of the second suspension is carried out at a temperature not exceeding about 130 ° C for the first period of time before mixing the suspension at a second temperature.
37. Способ по п.32, в котором вторая суспензия включает также воду в дополнение к воде в жидких отходах.37. The method according to p, in which the second suspension also includes water in addition to water in liquid waste.
38. Способ по п.32, в котором кислотный фосфатный компонент включает фосфорную кислоту.38. The method according to p, in which the acidic phosphate component comprises phosphoric acid.
39. Способ по п.32, в котором кислотный фосфатный компонент включает гидрофосфат алюминия.39. The method according to p, in which the acidic phosphate component comprises aluminum hydrogen phosphate.
40. Способ по п.32, в котором оксид алюминия включает гидроксид алюминия.40. The method according to p, in which the aluminum oxide includes aluminum hydroxide.
41. Способ по п.32, в котором молярное отношение алюминия к фосфору в форме отходов составляет более единицы, но не более примерно 5.41. The method according to p, in which the molar ratio of aluminum to phosphorus in the form of waste is more than one, but not more than about 5.
42. Способ по п.41, в котором из молярного отношения исключается алюминий в форме алюмосиликата.42. The method according to paragraph 41, in which aluminum is excluded from the molar ratio in the form of aluminosilicate.
43. Способ по п.32, в котором молярное отношение алюминия к фосфору в форме отходов составляет примерно 2-3.43. The method according to p, in which the molar ratio of aluminum to phosphorus in the form of waste is about 2-3.
44. Способ по п.32, в котором вторую суспензию перемешивают в контейнере с помощью мешалки и затем отверждают вымешанную вторую суспензию в контейнере.44. The method according to p, in which the second suspension is stirred in the container using a mixer and then utverjdayut the mixed second suspension in the container.
45. Способ по п.32, в котором вторую суспензию перемешивают в контейнере с помощью мешалки, причем перемешивание прекращается, как только усилие, требуемое для включения мешалки, достигнет, по меньшей мере, значения конечного усилия перемешивания.45. The method according to p, in which the second suspension is mixed in a container using a mixer, and the mixing is stopped as soon as the force required to turn on the mixer reaches at least the value of the final mixing force.
46. Способ по п.32, в котором после перемешивания второй суспензии в контейнере с помощью мешалки, мешалку оставляют в твердой форме отходов.46. The method according to p, in which after mixing the second suspension in the container using a mixer, the mixer is left in solid waste form.
47. Способ по п.32, в котором при перемешивании второй суспензии в нее вмешивают также другой СВРС предшественника, но не оксид алюминия.47. The method according to p, in which, while stirring the second suspension, another CBPC precursor is also interfered with it, but not aluminum oxide.
48. Способ по п.32, в котором при перемешивании второй суспензии в нее также вмешивают оксид магния.48. The method according to p, in which, while stirring the second suspension, magnesium oxide is also interfered with it.
49. Способ по п.32, в котором отходы хранятся в контейнере для хранения отходов, при этом вторая суспензия перемешивается в этом же контейнере для хранения отходов.49. The method according to p, in which the waste is stored in a container for storing waste, while the second suspension is mixed in the same container for storing waste.
50. Способ по п.32, в котором вторая суспензия включает также, по меньшей мере, один компонент из SnCl2 и Na2S.50. The method according to p, in which the second suspension also includes at least one component from SnCl 2 and Na 2 S.
51. Способ по п.50, в котором также перемешивают вторую суспензию при третьей температуре в течение первого периода времени еще до перемешивания второй суспензии при второй температуре, в котором вторая температура выше третьей температуры.51. The method of claim 50, wherein the second suspension is also mixed at a third temperature for a first period of time before the second suspension is mixed at a second temperature in which the second temperature is higher than the third temperature.
52. Способ получения стабильной формы отходов малого объема из радиоактивного материала, содержащий следующие стадии: смешивание радиоактивного материала с оксидом алюминия и кислым фосфатом с получением суспензии, причем молярное отношение алюминия к фосфору в суспензии составляет примерно от 2 до 5, а оксид алюминия включает водный оксид алюминия, безводный оксид алюминия или гидроксид алюминия, нагревание суспензии до первой температуры, которая составляет не выше примерно 200°С, но, по меньшей мере, идентична температуре растворения оксида алюминия с кислым фосфатом, испарение воды из суспензии в процессе ее перемешивания при второй температуре примерно 140-175°С до тех пор, пока не испарится большая часть воды, отверждение конечного продукта с испаренной водой в твердую форму отходов, включающую частицы оксида алюминия и, по меньшей мере, часть радиоактивных отходов в матрице, состоящей в основном из безводного AlPO4.52. A method for producing a stable form of small-volume waste from a radioactive material, comprising the steps of: mixing a radioactive material with alumina and acid phosphate to form a suspension, wherein the molar ratio of aluminum to phosphorus in the suspension is from about 2 to 5, and the alumina comprises aqueous alumina, anhydrous alumina or aluminum hydroxide, heating the suspension to a first temperature that is not higher than about 200 ° C, but at least identical to the dissolution temperature o aluminum sulfide with acid phosphate, evaporation of water from the suspension during mixing at a second temperature of about 140-175 ° C until most of the water has evaporated, curing the final product with evaporated water into a solid waste form, including aluminum oxide particles and at least a portion of the radioactive waste in a matrix consisting essentially of anhydrous AlPO 4 .
53. Способ по п.52, в котором алюминий в форме алюмосиликата не учитывается в молярном отношении.53. The method according to paragraph 52, in which aluminum in the form of aluminosilicate is not taken into account in a molar ratio.
54. Способ по п.52, в котором кислый фосфат выбирается из группы, состоящей из фосфорной кислоты и композиций, содержащих фосфат алюминия.54. The method according to paragraph 52, in which the acid phosphate is selected from the group consisting of phosphoric acid and compositions containing aluminum phosphate.
55. Способ по п.52, в котором кислый фосфат включает гидрофосфат алюминия и в котором кислый фосфат и оксид алюминия предварительно смешиваются в предварительную смесь еще до смешивания с радиоактивным материалом.55. The method according to paragraph 52, in which the acid phosphate comprises aluminum hydrogen phosphate and in which the acid phosphate and alumina are pre-mixed into the pre-mixture before mixing with the radioactive material.
56. Способ по п.55, в котором молярное отношение алюминия к фосфору в предварительной смеси в основном такое же, что и молярное отношение алюминия к фосфору в суспензии.56. The method according to clause 55, in which the molar ratio of aluminum to phosphorus in the preliminary mixture is basically the same as the molar ratio of aluminum to phosphorus in suspension.
57. Способ по п.52, в котором вторая температура выше первой температуры.57. The method according to paragraph 52, in which the second temperature is higher than the first temperature.
58. Способ по п.52, в котором первая температура составляет, по меньшей мере, примерно 106°С.58. The method according to paragraph 52, in which the first temperature is at least about 106 ° C.
59. Способ по п.52, в котором первая температура составляет примерно 130-160°С.59. The method according to paragraph 52, in which the first temperature is approximately 130-160 ° C.
60. Способ по п.45, в котором первая температура примерно такая же, что и вторая температура.60. The method according to item 45, in which the first temperature is approximately the same as the second temperature.
61. Способ по п.52, в котором жидкие отходы включают, по меньшей мере, один тяжелый металл и осуществляют также перемешивание суспензии при температуре ниже 130°С в течение, по меньшей мере, 10 мин еще до нагревания суспензии до первой или второй температуры.61. The method according to paragraph 52, in which the liquid waste includes at least one heavy metal and carry out the stirring of the suspension at a temperature below 130 ° C for at least 10 minutes before heating the suspension to the first or second temperature .
62. Способ по п.52, в котором твердая форма отходов имеет объем пор не более примерно 5 об.%.62. The method according to paragraph 52, in which the solid waste form has a pore volume of not more than about 5 vol.%.
63. Способ по п.52, в котором также добавляют другой СВРС предшественника к суспензии, но не оксид алюминия.63. The method according to paragraph 52, in which another CBPC precursor is also added to the suspension, but not alumina.
64. Способ по п.52, в котором отходы включают щелочные отходы, и осуществляют также добавление оксида магния к суспензии.64. The method according to paragraph 52, in which the waste includes alkaline waste, and carry out the addition of magnesium oxide to the suspension.
65. Способ по п.52, в котором отходы включают щелочные отходы и осуществляют перемешивание суспензии, включающее также смешивание СВРС предшественника, но не оксида алюминия, с компонентом отходов и кислым фосфатом в суспензию и после этого добавляют оксид алюминия к суспензии.65. The method according to paragraph 52, in which the waste comprises alkaline waste and mixing the suspension, including also mixing the CBPC precursor, but not alumina, with the waste component and acid phosphate in the suspension and then add alumina to the suspension.
66. Способ по п.52, в котором радиоактивный материал хранится в контейнере для хранения отходов и суспензия перемешивается в этом же контейнере для хранения отходов.66. The method according to paragraph 52, in which the radioactive material is stored in a container for storing waste and the suspension is mixed in the same container for storing waste.
67. Способ по п.52, в котором суспензия включает также, по меньшей мере, один компонент из SnCl2 и Na2S.67. The method according to paragraph 52, in which the suspension also includes at least one component from SnCl 2 and Na 2 S.
68. Способ по п.67, в котором также перемешивают суспензию при третьей температуре в течение первого периода времени еще до нагревания суспензии до первой температуры, причем третья температура ниже второй температуры.68. The method of claim 67, wherein the suspension is also mixed at a third temperature for a first period of time before the suspension is heated to a first temperature, the third temperature being lower than the second temperature.
69. Твердая форма отходов, включающая матрицу, состоящую в основном из безводного фосфата алюминия и фосфата тяжелого металла, радиоактивный материал, распределенный в матрице, и частицы оксида алюминия, распределенные в матрице.69. A solid waste form comprising a matrix consisting mainly of anhydrous aluminum phosphate and heavy metal phosphate, radioactive material distributed in the matrix, and alumina particles distributed in the matrix.
70. Твердая форма отходов по п.69, включающая также мешалку, фиксированную в матрице.70. The solid waste form of claim 69, which also includes a mixer fixed in the matrix.
71. Твердая форма отходов по п.69, в которой, по меньшей мере, часть радиоактивного материала включает частицы радиоактивного материала, инкапсулированные в матрицу.71. The solid waste form of claim 69, wherein at least a portion of the radioactive material comprises particles of radioactive material encapsulated in a matrix.
72. Твердая форма отходов по п.69, включающая также оксид магния, распределенный в матрице.72. The solid waste form of claim 69, which also includes magnesium oxide distributed in the matrix.