RU2377675C2 - Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials - Google Patents
Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377675C2 RU2377675C2 RU2007131048/06A RU2007131048A RU2377675C2 RU 2377675 C2 RU2377675 C2 RU 2377675C2 RU 2007131048/06 A RU2007131048/06 A RU 2007131048/06A RU 2007131048 A RU2007131048 A RU 2007131048A RU 2377675 C2 RU2377675 C2 RU 2377675C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloys
- slag
- metals
- scrap
- magnesium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯAPPLICATION AREA
Дезактивация и переплавка лома металлов и сплавов, постоянно накапливающегося в ядерной энергетике и промышленности.Decontamination and remelting of scrap metals and alloys, constantly accumulating in nuclear energy and industry.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Для переработки «зараженных» металлов и сплавов (например, нержавеющих сталей, сплавов на основе никеля и других конструкционных металлических изделий) запатентованы способы их переплава под синтетическими шлаками.For the processing of “infected” metals and alloys (for example, stainless steels, nickel-based alloys and other structural metal products), methods for their remelting under synthetic slags are patented.
Известен Патент РФ «Способ переработки металлических отходов, содержащих радионуклиды» RU 2159473 C1, 28.10.1999. Патентообладатель - ООО «Экологически чистые технологии в промышленность плюс». Изобретатели: А.Ф.Лосицкий, Н.А.Ганза, В.В.Рождественский, Р.Н.Касимов, А.Р.Бекетов, Ю.П.Зайков, А.И.Гончаров, К.А.Плеханов, И.С.Солобоев.Known RF Patent "Method for the processing of metal waste containing radionuclides" RU 2159473 C1, 10.28.1999. Patent holder - LLC “Environmentally Friendly Technologies in Industry Plus”. Inventors: A.F. Lositsky, N.A. Hansa, V.V. Rozhdestvensky, R.N. Kasimov, A.R. Beketov, Yu.P. Zaikov, A.I. Goncharov, K.A. Plekhanov, I.S.Soloboev.
Переплав «зараженных» отходов стали (например, Х18Н10Т) под шлаком - смеси оксида с фторидом кальция позволяет снизить исходную активность со 180-200 Бк/г до 5-12 Бк/г, т.е. примерно в 40-20 раз.Remelting “infected” steel wastes (for example, Х18Н10Т) under slag - a mixture of oxide with calcium fluoride, allows one to reduce the initial activity from 180-200 Bq / g to 5-12 Bq / g, i.e. about 40-20 times.
Привлекает простота и доступность этих способов переработки при относительно невысоких требованиях удаления загрязнений из вторичных металлов и сплавов. Однако не всегда достигаемые коэффициенты очистки оказываются достаточными для безопасного использования регенерированных материалов в существующих технологических процессах и конструкциях.The simplicity and affordability of these processing methods is attractive with relatively low requirements for the removal of contaminants from secondary metals and alloys. However, not always achieved cleaning factors are sufficient for the safe use of reclaimed materials in existing processes and structures.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Получение из загрязненного лома металлов(сплавов) более чистых металлов и сплавов, которые можно беспрепятственно использовать, за счет реализации предлагаемого способа очистки и переплавки.Obtaining from contaminated scrap metals (alloys) of cleaner metals and alloys that can be freely used, due to the implementation of the proposed method of cleaning and remelting.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Изучение распределения радиоактивных загрязнений в даже очень долго служивших конструкционных материалах (и не только металлических) показало, что за редкими исключениями, они оказываются в поверхностных слоях, контактировавших с агрессивными средами. Из этого нами сделан вывод, что для более эффективной очистки необходимо предварительно, не доводя до плавления, выдерживать лом под шлаком - расплавленной смесью хлоридов (мол.%) натрия (35), магния (31-33), калия (35) с добавкой 2-4% хлорида рафинируемого металла 20-30 мин при температуре 700°С. Предлагаемый шлак обладает очень сильными окислительными свойствами, хорошо смачивает поверхность рафинируемого металла, проникает в микротрещины, переводит первичные и вторичные радионуклиды деления: изотопы стронция, иттрия, цезия, бария, лантаноидов, в шлаковую фазу - в расплав хлоридов. Для того чтобы не снижалась окислительная активность шлака в него вводится небольшое количество хлорида рафинируемого металла. Встречное восстановление ионов Men+ позволяет сохранять постоянство процесса окисления. В шлак переходят почти все изотопы загрязняющих элементов в виде суспензии оксидов, оксифторидов и других соединений. Шлак сливают. Он пригоден для повторного использования.A study of the distribution of radioactive contaminants in even very long-serving structural materials (and not only metallic ones) showed that, with rare exceptions, they end up in surface layers in contact with aggressive media. From this we concluded that for more effective cleaning, it is necessary first, not leading to melting, to cure scrap under slag - a molten mixture of chloride (mol.%) Sodium (35), magnesium (31-33), potassium (35) with the addition of 2-4% chloride of refined metal for 20-30 minutes at a temperature of 700 ° C. The proposed slag has very strong oxidizing properties, it moistens the surface of the refined metal well, penetrates microcracks, transfers primary and secondary fission radionuclides: isotopes of strontium, yttrium, cesium, barium, lanthanides, into the slag phase - into the chloride melt. In order not to reduce the oxidative activity of the slag, a small amount of refined metal chloride is introduced into it. Counter reconstitution Me n + ions allows to maintain consistency of the oxidation process. Almost all isotopes of polluting elements pass into slag in the form of a suspension of oxides, oxyfluorides, and other compounds. Slag is drained. It is recyclable.
Затем лом переплавляют под синтетическим шлаком - расплавленной смесью фторидов (мол.%) кальция (50) и магния (50) 20-30 мин при температуре 1700°С. Сливают регенерированный металл (сплав) в изложницы, придающие нужные форму и размеры слитков. Фторидный шлак также пригоден для повторного использования.Then the scrap is remelted under synthetic slag - a molten mixture of fluorides (mol.%) Calcium (50) and magnesium (50) for 20-30 minutes at a temperature of 1700 ° C. The regenerated metal (alloy) is poured into the molds, giving the desired shape and dimensions of the ingots. Fluoride slag is also recyclable.
Технология двухступенчатого проведения процесса исключает риск попадания радиоактивных загрязнений в объем переплавляемого металла за счет обменных реакций и захвата шлака конвективными потоками расплавленного металла (сплава).The technology of a two-stage process eliminates the risk of radioactive contamination entering the volume of the melted metal due to exchange reactions and capture of slag by convective flows of molten metal (alloy).
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ РЕШЕНИЯEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE DECISION
1. Исходный материал: лом никеля и его сплавов, загрязненный фторидами, оксифторидами, оксидами урана и радионуклидов деления. Его выдерживали в графитовом тигле индукционной печи донного разлива под слоем расплавленного шлака хлоридов (мол.%) натрия (35), магния (31-33), калия (35) и никеля (2-4) при температуре 700°С 40 мин. Шлак сливали. Для переплава наводили шлак второй ступени: фторидов (мол.%) кальция (50) и магния (50). При температуре 1700°С выдерживали 20 мин. Рафинированный никель(сплав) разливали в изложницы. Очистка металла от загрязнений достигается по измеряемой радиоактивности в 200-300 раз. Фторидный шлак пригоден для повторных переплавов.1. Starting material: scrap of nickel and its alloys contaminated with fluorides, oxyfluorides, uranium oxides and fission radionuclides. It was kept in a graphite crucible of the bottom-casting induction furnace under a layer of molten slag of chlorides (mol%) of sodium (35), magnesium (31-33), potassium (35) and nickel (2-4) at a temperature of 700 ° С for 40 min. The slag was poured. For remelting, slag of the second stage was induced: fluorides (mol.%) Calcium (50) and magnesium (50). At a temperature of 1700 ° C, they held for 20 minutes. Refined nickel (alloy) was poured into molds. Purification of metal from contamination is achieved by measured radioactivity 200-300 times. Fluoride slag is suitable for remelting.
2. Исходный материал: лом стали Х18Н10Т. На первой стадии его выдерживали под хлоридным шлаком при температуре 700°С 20 мин. Затем переплавляли под фторидным шлаком при температуре 1600°С. Достигается очистка металла по измеряемой радиоактивности в 160-220 раз.2. Starting material: X18H10T steel scrap. In the first stage, it was kept under chloride slag at a temperature of 700 ° C for 20 minutes. Then remelted under fluoride slag at a temperature of 1600 ° C. Achievement of metal purification by measured radioactivity in 160-220 times.
Следует отметить, что основными компонентами рафинировочных шлаков служат чистые хлориды и фториды - отходы магние- и кальциетермических производств титана (TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2), урана (UF4+2Ca=U+2CaF2) и т.п. Это существенно снизит затраты при реализации предлагаемого способа в промышленном масштабе.It should be noted that the main components of refining slags are pure chlorides and fluorides - waste from magnesium and calcium thermal production of titanium (TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2 ), uranium (UF 4 + 2Ca = U + 2CaF 2 ), etc. This will significantly reduce costs when implementing the proposed method on an industrial scale.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131048/06A RU2377675C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131048/06A RU2377675C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007131048A RU2007131048A (en) | 2009-02-20 |
RU2377675C2 true RU2377675C2 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=40531440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007131048/06A RU2377675C2 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377675C2 (en) |
-
2007
- 2007-08-14 RU RU2007131048/06A patent/RU2377675C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007131048A (en) | 2009-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lovering | An introduction to molten salt technology | |
KR101016223B1 (en) | System of melting decontamination of radioactive scrap metals | |
Dutta et al. | Extraction of nuclear and non-ferrous metals | |
JP5710442B2 (en) | Processing method of core melt | |
JPH03123896A (en) | Recovery of actinides | |
RU2377675C2 (en) | Method of regenerating spent metals and alloys in contact with radioactive materials | |
KR100926462B1 (en) | Volume Reduction and Vitrification Treatment Method for Spent Uranium Catalyst Waste | |
JP5293007B2 (en) | Method and apparatus for recovering thallium and potassium nitrate | |
JP2007063591A (en) | Method for treating zirconium waste, and molten salt refining device | |
Sohn et al. | Electrolytic recovery of high purity Zr from radioactively contaminated Zr alloys in chloride salts | |
WO2013095197A1 (en) | Method for processing solid radioactive waste | |
JP5017069B2 (en) | Reprocessing of spent fuel | |
KR20020027605A (en) | Reclamation of metals like uranium from contaminated solids such as incinerator ash by fluorination and leaching | |
RU2159473C1 (en) | Method for recovering radionuclide-containing metal wastes | |
JP3740570B2 (en) | Recycling method for lead contaminated with radioactive materials | |
JP2818253B2 (en) | Dissolution method of iron-based scrap contaminated with radioactive materials | |
JP2016161422A (en) | Method for processing activated concrete | |
JP3858369B2 (en) | Zirconium alloy waste decontamination method and apparatus | |
RU2268515C1 (en) | Method of processing of the metallic waste containing radionuclides | |
JP2004028808A (en) | Reprocessing method for spent fuel | |
RU2790544C1 (en) | Method for remelting structural materials of shells of spent fuel rods and structural materials of spent fuel assemblies | |
RU2765028C1 (en) | Method for recycling radioactive waste generated during destruction of irradiated fuel assemblies of fast neutron reactors by induction slag remelting in cold crucible | |
RU2168780C1 (en) | Method for processing metal wastes contaminated with radionuclides | |
Bronson et al. | Pyrochemical Treatment of Metals and Oxides | |
RU2521035C2 (en) | Method of recovery of secondary platinum with radioactive plutonium contamination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100815 |