RU2127460C1 - Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants - Google Patents
Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127460C1 RU2127460C1 RU97111349A RU97111349A RU2127460C1 RU 2127460 C1 RU2127460 C1 RU 2127460C1 RU 97111349 A RU97111349 A RU 97111349A RU 97111349 A RU97111349 A RU 97111349A RU 2127460 C1 RU2127460 C1 RU 2127460C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radioactive
- waste
- heat insulation
- wastes
- nuclear power
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- ZVNPWFOVUDMGRP-UHFFFAOYSA-N 4-methylaminophenol sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.CNC1=CC=C(O)C=C1.CNC1=CC=C(O)C=C1 ZVNPWFOVUDMGRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000010811 mineral waste Substances 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки минеральных радиоактивных отходов (РАО) метолом переплавки. The invention relates to the field of processing of mineral radioactive waste (RAW) by remelting metol.
Известен способ переработки отходов минераловатных теплоизоляционных материалов, плавящихся при температуре выше 1200oC, путем их переплавки с флюсовыми добавками при температуре, не превышающей 1200oC [1]. Минеральные отходы измельчают до размеров менее 2 мм и плавят с добавками 30 - 42% Na2C и B2U3 в массе переплавляемой смеси с сливом и затвердением расплава для дальнейшего захоронения. По технической сущности и достигаемому эффекту этот способ является ближайшим аналогом к описываемому изобретению и выбран в качестве аналога.A known method of processing waste mineral wool insulation materials, melting at a temperature above 1200 o C, by melting it with flux additives at a temperature not exceeding 1200 o C [1]. Mineral waste is crushed to a size less than 2 mm and melted with additives of 30 - 42% Na 2 C and B 2 U 3 in the mass of the remelted mixture with discharge and solidification of the melt for further disposal. According to the technical nature and the achieved effect, this method is the closest analogue to the described invention and is selected as an analogue.
Недостатком данного способа является низкой содержание радиоактивных оксидов в конечном продукте (58 - 70%). Снижение количества обратных добавок для увеличения содержания радиоактивных оксидов приводит к повышению температуры свыше 1200oC, что недопустимо, так как при этом резко увеличивается унос радиоцезия в газовую среду.The disadvantage of this method is the low content of radioactive oxides in the final product (58 - 70%). Reducing the amount of reverse additives to increase the content of radioactive oxides leads to an increase in temperature above 1200 o C, which is unacceptable, since this drastically increases the entrainment of radiocaesium into the gaseous medium.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении содержания радиоактивных оксидов в конечном продукте при проведении плавки с температурой процесса не выше 1200oC.The problem solved by this invention is to increase the content of radioactive oxides in the final product during melting with a process temperature of not higher than 1200 o C.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе переработки радиоактивных отходов минераловатных материалов АЭС, включающем их измельчение, плавку с флюсовыми добавками, содержащим оксиды металлов, предложено в качестве флюсов использовать FeO в количестве 10 - 25% от массы отходов. The essence of the invention lies in the fact that in the method of processing radioactive waste of mineral wool materials of nuclear power plants, including grinding, smelting with flux additives containing metal oxides, it is proposed to use FeO in the amount of 10 - 25% of the waste mass as fluxes.
По сравнению с известными способами использование в качестве флюсов закиси железа (FeO) в количестве 10 - 25% от массы отходов позволяет довести содержание радиоактивных оксидов в конечном продукте до 80 - 91% при проведении процесса с температурой, не превышающей 1200oC, что не следует явным образом из достигнутого уровня техники, так как температура плавления минеральной ваты составляет 1350 - 1450oC, а FeO - 1440oC.Compared with the known methods, the use of iron oxide (FeO) as fluxes in an amount of 10 - 25% by weight of the waste allows to increase the content of radioactive oxides in the final product to 80 - 91% when carrying out the process with a temperature not exceeding 1200 o C, which does not follows clearly from the achieved level of technology, since the melting point of mineral wool is 1350 - 1450 o C, and FeO - 1440 o C.
Способ осуществляется следующим образом. Радиоактивные минераловатные отходы измельчают и смешивают с закисью железа (FeO) в количестве 10 - 25% от массы минераловатных отходов. Затем смесь плавят при температуре 1170 - 1200oC и получают стекловидный продукт, общее содержание в котором радиоактивных оксидов составляет 80 - 91% мас. При этом происходит сокращение объема радиоактивных отходов (в зависимости от марок теплоизоляционных материалов M - 75 - M - 150 с плотностью от 0,075 до 0,150 г/см3) в 20 - 40 раз.The method is as follows. Radioactive mineral wool waste is crushed and mixed with ferrous iron (FeO) in an amount of 10 - 25% by weight of mineral wool waste. Then the mixture is melted at a temperature of 1170 - 1200 o C and get a vitreous product, the total content of radioactive oxides is 80 - 91% wt. In this case, there is a reduction in the volume of radioactive waste (depending on the brands of heat-insulating materials M - 75 - M - 150 with a density of 0.075 to 0.150 g / cm 3 ) by 20 - 40 times.
Примеры конкретного исполнения. Examples of specific performance.
Пример 1. К 1000 г измельченных отходов минеральной ваты M - 100 (38 - 50% SiO2, 5 - 16% Al2O3, 20 - 35% CaO, 4 - 9% MgO, 1 - 10% Fe2O3, до 1% серы (сульфаты и сульфиды)) добавляют 100 г FeO и тщательно перемешивают. Плавление проводят в индукционной электропечи при температуре 1200oC и получают стеклоподобный продукт с плотностью 3,0 г/см3.Example 1. To 1000 g of crushed waste mineral wool M - 100 (38 - 50% SiO 2 , 5 - 16% Al 2 O 3 , 20 - 35% CaO, 4 - 9% MgO, 1 - 10% Fe 2 O 3 , up to 1% sulfur (sulfates and sulfides)) add 100 g of FeO and mix thoroughly. Melting is carried out in an induction furnace at a temperature of 1200 o C and get a glass-like product with a density of 3.0 g / cm 3 .
Примеры 2 - 5 отличаются от примера 1 соотношением компонентов в расплаве и температурой плавления. Характеристики конечных продуктов приведены в таблице. Examples 2 to 5 differ from example 1 in the ratio of the components in the melt and the melting point. The characteristics of the final products are given in the table.
Из данных, представленных в таблице, видно, что при добавке FeO в количестве менее 10% от массы отходов температура плавки превышает 1200oC, что значительно увеличивает потери радиоцезия в газовую фазу. Добавка FeO в количестве более 25% уже не приводит к дальнейшему снижению температуры процесса, а содержание радиоактивных оксидов в конечном продукте становится менее 80% мас.From the data presented in the table, it is seen that when FeO is added in an amount of less than 10% by weight of the waste, the melting temperature exceeds 1200 o C, which significantly increases the loss of radiocaesium in the gas phase. The addition of FeO in an amount of more than 25% no longer leads to a further decrease in the process temperature, and the content of radioactive oxides in the final product becomes less than 80% wt.
По сравнению с ближайшим аналогом предлагаемый способ позволяет повысить содержание радиоактивных оксидов в конечном продукте с 58 - 70% мас. до 80 - 91% мас. без повышения температуры процесса свыше 1200oC. Предлагаемый способ может осуществляться на промышленных индукционных печах с использованием жаростойких токопроводящих (графитовых, металлических и др.) тиглей, т.е. является промышленно применимым. Его осуществление приведет к сокращению объема захораниваемых отходов в 20 - 40 раз, что имеет важное экологическое значение.Compared with the closest analogue, the proposed method allows to increase the content of radioactive oxides in the final product from 58 - 70% wt. up to 80 - 91% wt. without increasing the temperature of the process above 1200 o C. The proposed method can be carried out on industrial induction furnaces using heat-resistant conductive (graphite, metal, etc.) crucibles, i.e. is industrially applicable. Its implementation will lead to a reduction in the volume of landfill waste by 20 to 40 times, which is of great environmental importance.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. "Способ и печь для обработки плавких отходов" - EP N 0452176, МКИ: G 21 F 9/14, G 21 F 9/32 от 21.03.91 г., "Изобретение стран мира," 1993 г., вып. 99, N 2.LIST OF USED LITERATURE
1. "Method and furnace for processing fusible waste" - EP N 0452176, MKI: G 21 F 9/14, G 21 F 9/32 of 03/21/91, "Invention of the world," 1993, issue. 99,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111349A RU2127460C1 (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111349A RU2127460C1 (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2127460C1 true RU2127460C1 (en) | 1999-03-10 |
| RU97111349A RU97111349A (en) | 1999-06-10 |
Family
ID=20194940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97111349A RU2127460C1 (en) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2127460C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2187158C1 (en) * | 2000-11-23 | 2002-08-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") | Method for immobilizing radioactive and toxic wastes |
| RU2736879C2 (en) * | 2018-02-22 | 2020-11-23 | Александр Эдуардович Катков | Method of processing solid radioactive wastes of heat-insulating materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1239710A (en) * | 1969-07-07 | 1971-07-21 | ||
| GB1527994A (en) * | 1975-07-30 | 1978-10-11 | Kernforschungsz Karlsruhe | Thermodynamically stable product for permanent storage and disposal of highly radioactive liquid wastes |
| EP0452176A2 (en) * | 1990-03-23 | 1991-10-16 | Framatome | Process and furnace for treating fusible wastes |
| RU2012080C1 (en) * | 1992-05-26 | 1994-04-30 | Морозов Александр Прокопьевич | Equipment for reprocessing of solid radioactive waste |
-
1997
- 1997-07-02 RU RU97111349A patent/RU2127460C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1239710A (en) * | 1969-07-07 | 1971-07-21 | ||
| GB1527994A (en) * | 1975-07-30 | 1978-10-11 | Kernforschungsz Karlsruhe | Thermodynamically stable product for permanent storage and disposal of highly radioactive liquid wastes |
| EP0452176A2 (en) * | 1990-03-23 | 1991-10-16 | Framatome | Process and furnace for treating fusible wastes |
| RU2012080C1 (en) * | 1992-05-26 | 1994-04-30 | Морозов Александр Прокопьевич | Equipment for reprocessing of solid radioactive waste |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2187158C1 (en) * | 2000-11-23 | 2002-08-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") | Method for immobilizing radioactive and toxic wastes |
| RU2736879C2 (en) * | 2018-02-22 | 2020-11-23 | Александр Эдуардович Катков | Method of processing solid radioactive wastes of heat-insulating materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Barbieri et al. | Crystallization of (Na2O–MgO)–CaO–Al2O3–SiO2 glassy systems formulated from waste products | |
| US4988376A (en) | Glassification of lead and silica solid waste | |
| JPS60186422A (en) | How to vitrify asbestos waste | |
| CN108298839A (en) | Cement cementitious material and its method for preparing cement cementitious material using flying dust | |
| CN106424079A (en) | Melting treatment process of hazardous waste incineration furnace slag | |
| CA2062637A1 (en) | Method and apparatus for recovering useful products from waste streams | |
| CN106224979B (en) | A kind of method of dangerous waste incineration bottom ash recycling | |
| RU2127460C1 (en) | Method for recovering wastes of radioactive mineral-wool heat insulation of nuclear power plants | |
| CN106277886A (en) | A kind of flyash melts the method for recycling | |
| JP2002293574A (en) | Method of manufacturing inorganic fiber | |
| EP1036042B1 (en) | Production of man-made vitreous fibres | |
| WO1999028248A1 (en) | Processes for the production of man-made vitreous fibres | |
| CN112377928B (en) | A low melting point waste incineration fly ash containing a composite flux and its application in a molten blast furnace slag fluidized bed heat recovery solidification process | |
| CA2137090A1 (en) | Eaf dust treatment | |
| JP2002220744A (en) | Inorganic fiber and method for producing the same | |
| KR910008139B1 (en) | Improved steel slag and its manufacturing method | |
| Meadowcroft et al. | Physical chemistry of some slag and glass systems useful in recycling | |
| WO2021012043A1 (en) | Method and system for slag vitrification of toxic elements | |
| RU2097854C1 (en) | Method for recovery of radioactive ash residue | |
| JPH0132196B2 (en) | ||
| López et al. | The use of blast furnace slag and derived materials in the vitrification of electric arc furnace dust | |
| Calvo et al. | The settling of metallic lead from lead blast furnace slag | |
| USRE34912E (en) | Slag treatment material | |
| JIN et al. | Effect of As and MgO addition on arsenic vitrification in copper smelting slag | |
| ITTO960945A1 (en) | PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF GLASS FROM A BILL OF SOLID MATERIAL RESULTING FROM THE COMBUSTION OF SOLID WASTE |