RU2011132003A

RU2011132003A - Алюмоборосиликатное стекло для изоляции радиоактивных жидких эфлюентов и способ обработки радиоактивных жидких эфлюентов

Info

Publication number: RU2011132003A
Application number: RU2011132003/07A
Authority: RU
Inventors: Жан-Люк ДЮССОСОЙ; Агнес ГРАНЖАН; Тьерри АДВОКА; Николя БУСКЕ; Софи ШУЛЛЕР
Original assignee: Арева Нс
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2013-02-10
Also published as: WO2010076288A3; ES2417306T3; FR2940718A1; CN102272859A; RU2523715C2; EP2374137A2; EP2374137B1; WO2010076288A2; CN102272859B; US9029278B2; JP2012513949A; KR101657109B1; US20110306486A1; JP5768977B2; KR20110099785A

Abstract

1. Алюмоборосиликатное стекло для изоляции радиоактивного жидкого эфлюента средней активности, отличающееся тем, что имеет следующий состав, выраженный в массовых процентах по отношению к общей массе стекла:a) SiO- 45-52b) BO- 12-16,5c) NaO - 11-15d) AlO- 4-13e) один или несколько элементов ETR, выбранных среди оксидов переходных элементов, таких как FeO, CrO, MnO, TcO, и платиноидов, таких как RuO, Rh, Pd: 0-5,25;f) один или несколько элементов TRA, выбранных среди оксидов редкоземельных металлов, таких как LaO, NdO, GdO, PrO, CeO, и актинидов, таких как UO, ThO, AmO, PuO, CmO, NpO: 0-3,5;g) ZrO: 0-4h) другие элементы AUT, входящие в состав эфлюента: 0-4;при этом состав стекла отвечает также следующим неравенствам, в которых значения содержания SiO, AlO, BO, NaO, ETR, AUT выражены в массовых процентах по отношению к общей массе стекла:(1) SiO+A1O<61%(2) 71%<SiO+BO+NaO<80,5%(3) BO/NaO>0,9(4) 0,7AlO-ETR<5%(5) AlO/ETR>2,5(6) 0,127(BO+NaO)>AUT.2. Стекло по п.1, в котором другие элементы (AUT) эфлюента выбраны из следующих оксидов: SO, PO, МоО, ВаО.3. Стеклообразующая добавка, отличающаяся тем, что имеет следующий состав, мас.%:SiO- 58-65BO- 15-19NaO - 5-10AlO- 0-3LiO - 1-4CaO - 1,5-4ZrO- 0-3FeO- 2-4NiO - 0-2CoO - 0-2.4. Стеклообразующая добавка по п.3, отличающаяся тем, что представляет собой стеклянную фритту.5. Стеклообразующая добавка по п.3, отличающаяся тем, что представляет собой смесь химических продуктов, в частности оксидов в виде порошков.6. Способ обработки радиоактивного жидкого эфлюента средней активности, в котором осуществляют кальцинацию указанного эфлюента, в который, в случае необходимости, добавляют кальцинирующую добавку для получения кальцината, затем в указанный кальцинат добавляют стеклообразующую добавку, осуществляют плавление указанного кальцината и указанной стеклообразующе�

Claims

1. Алюмоборосиликатное стекло для изоляции радиоактивного жидкого эфлюента средней активности, отличающееся тем, что имеет следующий состав, выраженный в массовых процентах по отношению к общей массе стекла:

a) SiO₂ - 45-52

b) B₂O₃ - 12-16,5

c) Na₂O - 11-15

d) Al₂O₃ - 4-13

e) один или несколько элементов ETR, выбранных среди оксидов переходных элементов, таких как Fe₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂, TcO₂, и платиноидов, таких как RuO₂, Rh, Pd: 0-5,25;

f) один или несколько элементов TRA, выбранных среди оксидов редкоземельных металлов, таких как La₂O₃, Nd₂O₃, Gd₂O₃, Pr₂O₃, CeO₂, и актинидов, таких как UO₂, ThO₂, Am₂O₃, PuO₂, CmO₂, NpO₂: 0-3,5;

g) ZrO₂: 0-4

h) другие элементы AUT, входящие в состав эфлюента: 0-4;

при этом состав стекла отвечает также следующим неравенствам, в которых значения содержания SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, Na₂O, ETR, AUT выражены в массовых процентах по отношению к общей массе стекла:

(1) SiO₂+A1₂O₃<61%

(2) 71%<SiO₂+B₂O₃+Na₂O<80,5%

(3) B₂O₃/Na₂O>0,9

(4) 0,7Al₂O₃-ETR<5%

(5) Al₂O₃/ETR>2,5

(6) 0,127(B₂O₃+Na₂O)>AUT.

2. Стекло по п.1, в котором другие элементы (AUT) эфлюента выбраны из следующих оксидов: SO₃, P₂O₅, МоО₃, ВаО.

3. Стеклообразующая добавка, отличающаяся тем, что имеет следующий состав, мас.%:

SiO₂ - 58-65

B₂O₃ - 15-19

Na₂O - 5-10

Al₂O₃ - 0-3

Li₂O - 1-4

CaO - 1,5-4

ZrO₂ - 0-3

Fe₂O₃ - 2-4

NiO - 0-2

CoO - 0-2.

4. Стеклообразующая добавка по п.3, отличающаяся тем, что представляет собой стеклянную фритту.

5. Стеклообразующая добавка по п.3, отличающаяся тем, что представляет собой смесь химических продуктов, в частности оксидов в виде порошков.

6. Способ обработки радиоактивного жидкого эфлюента средней активности, в котором осуществляют кальцинацию указанного эфлюента, в который, в случае необходимости, добавляют кальцинирующую добавку для получения кальцината, затем в указанный кальцинат добавляют стеклообразующую добавку, осуществляют плавление указанного кальцината и указанной стеклообразующей добавки в холодном тигле для получения стеклянного расплава, затем указанный стеклянный расплав охлаждают, с получением алюмоборосиликатного стекла по п.1.

7. Способ по п.6, в котором радиоактивный жидкий эфлюент средней активности содержит следующие элементы со следующими значениями содержания:

Na от 30 г/л до 80 г/л

В от 0 г/л до 5 г/л

Mn от 0 г/л до 1 г/л

Се от 0 г/л до 14 г/л

Fe от 0 г/л до 3 г/л

Ni от 0 г/л до 1 г/л

Cr от 0 г/л до 1 г/л

Zr от 0 г/л до 16 г/л

Мо от 0 г/л до 10 г/л

Р от 0 г/л до 4 г/л

S от 0 г/л до 1,7 г/л

Ва от 0 г/л до 7 г/л

Gd от 0 г/л до 1 г/л

Tc 1 г/л или меньше

Актиноиды от 0 г/л до 8 г/л

Платиноиды 1 г/л или меньше;

при этом общее содержание указанных элементов составляет от 30 г/л до 154,7 г/л.

8. Способ по п.6, в котором радиоактивный жидкий эфлюент содержит следующие элементы в следующих количествах:

Na - 55 г/л

В - 2,5 г/л

Mn - 0,5 г/л

Се - 7 г/л

Fe - 1,5 г/л

Ni - 0,5 г/л

Cr - 0.5 г/л

Zr - 8 г/л

Мо - 5 г/л

Р - 2 г/л

S - 0,85 г/л

Ва - 3,5 г/л

Gd - 0,5 г/л

Tc - 1 г/л

Актиноиды - 4 г/л

Платиноиды - 1 г/л;

при этом общее содержание указанных элементов составляет от 93,35 г/л.

9. Способ по любому из пп.6-8, в котором кальцинирующую добавку выбирают из нитрата алюминия, нитрата железа, нитрата циркония, нитратов редкоземельных металлов или их смесей.

10. Способ по п.9, в котором в качестве кальцинирующей добавки используют смесь нитрата алюминия и нитрата железа, причем предпочтительно содержание компонентов в смеси составляет 0,66<Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)<1, где содержание является массовым содержанием в оксидах.

11. Способ по любому из пп.7, 8 или 10, в котором соотношение Na₂O/сумма оксидов в кальцинате меньше или равно 0,3.

12. Способ по п.9, в котором соотношение Na₂O/сумма оксидов в кальцинате меньше или равно 0,3.

13. Способ по любому из пп.7, 8, 10 или 12, в котором стеклообразующей добавкой является добавка по любому из пп.3-5.

14. Способ по п.9, в котором стеклообразующей добавкой является добавка по любому из пп.3-5.

15. Способ по п.11, в котором стеклообразующей добавкой является добавка по любому из пп.3-5.

16. Способ по любому из пп.7, 8, 10 или 12, в котором плавление кальцината и стеклообразующей добавки осуществляют при температуре от 1200°С до 1300°С, предпочтительно при 1250°С.

17. Способ по п.9, в котором плавление кальцината и стеклообразующей добавки осуществляют при температуре от 1200°С до 1300°С, предпочтительно при 1250°С.

18. Способ по п.11, в котором плавление кальцината и стеклообразующей добавки осуществляют при температуре от 1200°С до 1300°С, предпочтительно при 1250°С.