SE444241B - Sett att inkapsla radioaktivt vetskeavfall i en cementblandning - Google Patents

Sett att inkapsla radioaktivt vetskeavfall i en cementblandning

Info

Publication number
SE444241B
SE444241B SE8201567A SE8201567A SE444241B SE 444241 B SE444241 B SE 444241B SE 8201567 A SE8201567 A SE 8201567A SE 8201567 A SE8201567 A SE 8201567A SE 444241 B SE444241 B SE 444241B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cement
mixture
paste
mixer
water
Prior art date
Application number
SE8201567A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8201567L (sv
Inventor
M W Rootham
J A Forrester
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of SE8201567L publication Critical patent/SE8201567L/sv
Publication of SE444241B publication Critical patent/SE444241B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/16Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/162Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix, e.g. clays, zeolites
    • G21F9/165Cement or cement-like matrix

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

8201567-e ' z mönstret hos cementpasta som gjorts med vatten jämföras med mönstret från samma pasta gjord med mättad boraxlösning.
Detta är därför ett huvudändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett inkapslingssätt för radioaktiva material, vilket sätt inte har nackdelarna hos förut kända förfarandem Detta ändamål åstadkommas enligt föreliggande uppfinning genom ett sätt att inkapsla radioaktivt våtskeavfall innehållande en cementhârd- ningsretardant vilken variabelt retarderar härdningen och hållfasthetsutveck- lingen i encementblandning, vilket avfall blandas med en cement för att åstadkomma en cementpasta vilken därefter härdas, kânnetecknat av att före tillsättandet av cement nämnda vätskeavfall blandas i en blandare med hög skjuvning för att åstadkomma en homogent blandad, förutbestämd volym av detta vätskeavfall, och cementpastan utsättas åter för hög skjuvblandning i nämnda blandare för en tid tillräcklig att avlägsna retardanten från den cementhydratiserande ytan och tills retardationsreaktionerna har övervunnits x för att följaktligen åstadkomma en tixotrop snabbhârdande blandning.
' Slutproduktenär en tixotrop pasta med yttersta formbarhet som inte avsöndrar vatten och slutligen härdar snabbare än normal blandad cement för att bilda en mycket stark produkt.
- Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, som förtydligar en i beskrivningen redogjord föredragen utföringsform av uppfinningen. Fig. 1 visar kurvor över värmeevolutionshas- tigheten vilka kurvor uppvisar hyciratiseringsmönstren hos eementpasta gjord med vatten och pasta gjord med andra vâtskebaser. Fig. 2 uppvisar en kurva över effekten av skjuvningen på hydratiseringsvârme gentemot tiden för en ordinär Portland-cement i (a) vatten och (b) mättad boraxlösning. Pig. 3 visar kurvor över verkan av blandningstiden, förhållandet vatten/cement och blandningshastigheten på stelningen av cementpastorna genom användandet av en Colcrete-blandare. Fig. h visar kurvor över verkan av blandningstiden, förhållandet vatten/cement och blandningshastigheten på förstyvning av cementpastor innehållande 18,596 borax utan pärlor. F ig. S visar kurvor över A korrelationen hos skjuvning som definieras genom förhållandet lastvolymß skivhastighet med tiden för att hårda cernentpastan med ett förhållande vatten/cement av li,5 .och innehållande l8,5% boraxlösning. Pig. 6 visar kurvor över verkan av blandningstiden och förhållandet vatten/cement på steiningen av cementpastor med och utan borax och pärlor samt genom användandet av en Colcretesblandare. F ig. 7 visar en kurva över ändringen i strömningshastighet hos en blandning i förhållande till blandningstiden. 8201567-8 3 Med hänvisning till fig. 1 visar hastighetskurvorna över värmeevo- lutionen hydratiscringsvärmet i förhållande till tiden för ordinär Portland» cernentpasta gjord *med vatten (kurva A) och med en mättad boraxlösning (kurva B) och för tillståndet då borater fälls ut uriblandningen före hydratise- ringen med överskottskalciumhydroxid (kurva C) eller kalciumklorid (kurva D), alla vid 20°C och med ett vatten/cementförhallande av 0,5. De motsatta verkningar som borater har pä det inre alstrade reaktionsvärmet i bland- ningen och den därav följande hšrdningstiden framgår klart av kurvorna i denna fig. Retardanter används i konstruktionsindustrin för att retardera härdningen av cement och dessa klassificeras genom» Cement Association såsom klasszlll och klass IV retardanter. De kan användas i den häri beskrivna uppfinningen fastän uppfinningen är mer speciellt riktad på den verkan, som borater har på härdningen av cement då den används för inkapslingsändamäl.
Avfallet från reaktorsystem avsett att stelna normalt innehåller borsyra men kurvorna i fig. 1 är baserade pa vätskeavfail innehäiiande natriumborat (borax) som är en basisk i stället för en sur lösning. Tillsatsen av natrium-a hydroxid till boratavfall uppströmsom avfallsförångaren neutraliserar bor- syran och följaktligen minimerar materialproblemen hos förangaren. Åvfalls- lösningar som skall inkapslas har därför slutligen hellre basiska egenskaper än sura egenskaper. Avfallslösningar med höga borsyrahalter kan inkapslas enligt uppfinningen, men det föredrages att neutralisera lösningen för att erhålla pasta och likformiga inkapslingar av avfallsprodukter. För demonstratione- ândarnål har en eementblandning definierats som en vilken faller inom följande omrâde för att bilda en tixopasta.
Vatten/cement 0,45 i 0,5 vid vikt borat 0 - 21000 ppm såsom bor bastillsats/vätska 0 - 1,65 vid volym En cementblandning innehållande ett förhållande vatten/cement av 0,55 bildar en tixopasta förutsatt att skjuvningsperioden, eller antalet skjuvningar ökas förbi det för cement i omrâdet vatten/cement kring 0,fi5 såsom kommer att beskrivas tydligare nedan. l de ovannämnda områdena motsvarar 2500 ppm bor 2,296 bor-ax medan 21000 ppm bor är ekvivelent med 18,596 borax.
Den cement som företrâdsvis används för inkapsling är ordinär Portland-cement på grund av att över hela världen är dess egenskaper och sammansättning inom ett litet väl definierat omrâde. Kalciumsulfathemi- hydrat kan användas i stället för Portland-cement och fastän retardationen genom borax är mindre vid gips än vid cement, gavdetta material inte de 8201567-a ß kollodiala suspenderingsmedier som funnits hos Portland-cementet. Även Rapid Hardening Portland-cement kan synas attraktivt men kollodial bland- ning har förmågan att inducera egenskaperna hos Rapid Hardening Portland cement i en ordinär Portland-cement.
För att erhålla en blandning av cementblandningen kan olika typer av blandningsutrustning användas, men de föredragna typerna utgöres av vilken som helst av de olika "kollodiala" blandarna eller kvarnarna som är kommersiellt tillgängliga inom industrin. Det kollodiala förfaringssättet är det som vanligtvis betraktas som lämpligast för att åstadkomma cementväl- ling som används vid byggnation, med eller utan sand, och är den typ som utnyttjas i denna uppfinning. Tíllämpningen av skjuvning vid ordinära ce- ment/vetten-pastor för isär de kollodiala hydraterna som bildas pa cement~ ytan för att åstadkomma en stabil sol. Pa samma sätt kan utfällningar som bildas på cementytan i en våt pasta avlägsnas genom tillämpningen av skjuvning pä pastan, varvid följaktligen nya omràdenl av ytan göres tillgång» liga för hydratisering och efterföljande reaktioner hos cement/vatten-sys- temet. Skjuvningsblandning har tillfredsställande använts pa cement som kommersiellt används för injektering. De normala biandningstider-ia för kommersiellt injekteringsbruk sträcker sig mellan 15 och 16 sekunder. Denna verkan haller cementpartiklarna i suspension, och intuitivt maste det förbätt~ ra kvarhàllandet av vatten. i Under arbetets utförande vid sökning av en lösning av problemet som skapats genom borater i cementblandningar, fann man oväntat att genom användande av en blandare med stor skjuvning och genom att utsätta cementpasta innehållande borax för en högre skjuvningsgrad kunde retarda- tionsverkan hos boraterna för-skjutas avsevärt. Fig. 2 visar klart verkningarna av hög skjuvning pà en cementblandning innehållande borax. Dessa kurvor illustrerar verkningarna av skovelblandning och blandning med hög skjuvning vid ordinär Portland-cement med ett vätska/cement-förhållande av 0,5 vid ZDÛC. Kurvor Å och B visar resultaten av skovelblandning av separata .i vatten/cement-blandnning och mättad boraxlösning/cement-blandning, och kurvor C och D visar resultaten av blandning med hög skjuvning av separata vatten/cement-blandning och mättad boraxlösningicement-blandning. Såsom väntat svarar kurvorna A och B i fig. 2 till sin lutning mot kurvorna A och B i fig. 1, eftersom vanliga blandningsförfaranden används vid blandningen av cernentpastorna. Man fann också att skovelblandningen, såsom skild fran blandningen med hög skjuvning, av den mättade boraxlösningen inte elimine- rade vattenavsöndringen eller retardationen av härdningen såvida inte mycket 8201567-8 5 små lösningar relativt cementförhållandena användes. Då en sådan liten lösning användes flöt blandningen inte lätt. Detta är nödvändigt för en god blandning. i Såsom illustrerats i kurvan D på fig. 2 hjälper utsâttandet av cementpastan innehållande borax för en hög skjuvningsgrad att eliminera retardationsverkan på boraterna. Man fann att kalciumborat bildades av borax och kalciumjoner frigjordes från cementen men skjuvningsverkan synes att förhindra kalciumboraten från att kvarhållas på hydratiseringsytan. Den kolloidala sol som skapats genom denna höga skjuvningsverkan och dess påföljande gelning åstadkommer en pasta med en hög kohesion mellan cementpartiklarna. Detta tillsammans med en hög vattenremanens är icieait för inkapslingsändamålet utan vattenavsöndring. Eventuellt alstras, med för- längd verkan, reaktionsvärme med efterföljande stelning ib-landningen, och för mycket motstånd mot strömning kan åstadkomma att blandaren upphör att fungera. Fastän olika slag av biandare vilka förlänar skjuvning tili en cementblandning är tillgängliga är en blandare speciellt lämpad för att förläna en hög skjuvningsgrad till cementpastor; nämligen Colcrete-kollodial- blandaren som tillverkas av Colcrete Ltd., Strood Kent, England. Det är en blandare med hög skjuvning och den är speciellt effektiv vid genomgående blandning av cement meden skjuvningsverkan för att avlägsna boratbelägg- ningen från kalciumcilikathydratpartiklarna. Den väsentliga delen av blanda- ren är en enhet innehållande en skiva med en diameter av två decimeter som roterar med ungefär ZÛÜÜ varv per minut. Skivan roteras i ett hus medelst en lämplig drivenhet och cement/avfall-blandningen formas till en kollodial blandning eller välling genom att passera med hög hastighet genom ett smalt gap av 3,2 mm mellan skivan och husväggarna. Skivan uppbär utskjutande skovlar på sin periferi vilka pumpar eller recirkulerar avfall/'cement-bland- ningen genom gapet med hög hastighet för att åstadkomma genomgående blandning genom skjuvningsverkan. Följaktligen är blandningen utsatt för skjuvning, blandning och pumpning medelst en enhet. Dessutom har bland- ningen en liten inre volym. I händelse av mekaniskt fel eller för tidig härdning av cementen kommer strålningsnivåerna hos avfallsprodukterna i blandningen att vara relativt låga på grund av de små cementmassorna i enheten. Den ringa volymen gör det även möjligt att rengöra blandaren utan att alstra stora kvantiteter av radioaktivt avfallsvatten.
För att åstadkomma en hänvisning och för att visa förbättringarna hos föreliggande uppfinning gentemot förut känd teknik illustrerar fig. 3 kurvor vilka visar verkningarna av följande: blandningstider, vatten/cement- 8201567-8 6 förhållanden och blandarhastigheter, på förstelningen av cementpastan ge- nom användandet av en Colcrete-blandare.
Vatten/cement- Blandnings- gggrLigg i farhaiiande hastighet 1 0,4 i 2100 2 0,4 1900 r 5 0,45 . 2100 4 0,45 1900 5 0,4 1400 s 0,5 2100 ' 1 0,5 1900 0 0,45 1400 Ingen av blandningarna innehåller borax och alla härdar inom sex timmar. Blandningarna med ett vatten/cement-förhàllande under 0,5 stelnar snabbt i blandaren och för ett vatten/cement-förhåiiancie av 0,145 är 15 minuters' blandning en säker begränsning relativt stelning för en blandarhas- tighet av 2100 varv per minut. För en blandning med ett vatten/cemenb- mycket lätt. Av alla blandningar hade endast blandningen med ett vatten/ce- ment-förhallande av 0,5 som blandats i 10 minuter vid en hastighet av 1980 varv per minut avsöndrat vatten kvarstående efter Zl: timmar. Med snabbare biandningar existerar ingen vattenavsöndring hos blandningen med vattenlee- ment-förhållanden mindre än 0,45 efter 10 mine' “s blandning.
Fig. 4 visar verkan av blandningstiden, vatten/cement-förhal- landet och blandningshastigheten pà stelningen av cernentpastorna innehål- lande 18,596 borax i frånvaro av pärlor eller annat fyllmedei.
Vatten/cement- Blandnings- Blandning , förhållande hastighet 1 0,4 2100 y 2 0,4 1900 f, 5 0,45 2100 4 0,45 n 1900 5 0,50 2100 s 0,50 h 1900 7 0,50 1400 0 0,55 1900 förhållande av 0,40 är sâkerhetsgränsen 10 minuter vid en blandningshastighet' av 2100 varv per minut och vid dessa parametrar strömmar blandningen inte 8201567-8 7 Existensen av avsöndrat vatten i föregående blandningar och hur snart dessa blandningar innehållande höga koncentrationer av borax kommer att hârda är viktiga faktorer vid bestämning av blandningens kvalitet.
Boraxkoncentrationen av 18,596 relativt vatten som använts i blandningarna astadkoms genom att först tillsätta vatten och borax i det önskade förhål- landet i blandaren och blanda lösningen i tva minuter. Därefter tillsattes cement och blandningstiden började. Kurvorna visar hur en cementpasta kan tillverkas av en blandning av vatten och 18,596 borax med tva gånger dess vikt av cement, vilken stelnar inom 36 timmar och uppvisar inget avsöndrat vatten. Blandaren maste ha en hastighet som är högre än 2000 varv per minut och blandningen maste fortsätta *i 30 minuter. Mindre tider eller lägre hastigheter kommer inte att eliminera existensen av avsöndrat vatten.
Med en l8,5% lösning, relativt cementförhallandet av 0,45 upp- träder viss avsöndring men denna avsöndringslösning dras tillbaka in i blandningen innan härdningen kommer tillstànd. Om den blandas i 10 minuter kommer en dylik blandning att stelna inom 30 timmar. Blandning i 30 minuter resulterar i stelning i mindre än 24 timmar. Man har funnit att genom att minska boraxkoncentrationen från 105% till 2% försnabbas härdningsproces- sen. 10 minuters blandningstid med ett lösning/cement-förhällande av 0,45 åstadkommer att härdningen kommer till stånd under 6 timmar, men blanda- ren kan fortfarande arbeta i 20 minuter utan att strömningsförmågan upphör.
En jämförelse av resultaten hos dessa blandningar kan utföras med de blandningar som inte innehåller borax, såsom illustreras i fig. 3.
Om lösningen relativt cementförhàllandetNminskas till 0A börjar strömningen i blandaren att sakta ned efter ungefär 18 minuter och hastig- heten hos blandaren är en viktig faktor vid främjandet av stelningen.
Såsom beskrivits ovan är det viktiga begreppet i denna uppfinning baserat på kunskapen att borater normalt kommer att förhindra bindning mellan cernentpartiklar, men man har funnit att då cement sattes för skjuvning vid en speciell hastighet eliminerades de motsatta verkningarna hos boraterna och följaktligen möjliggjordes bindning. Pâ detta sätt kan radio~ aktiva borater införlivas i en cementblandning och fortfarande få cement- blandningen att hårda. i i Skjuvningsgraden som införlivas i cement/avfalie-blandningen per tidsenhet beror pa laddningsvolymen (L) och strömningshastigheten genom gapet i Colcrete-kolloidalblandaren. Eftersom strömningshastigheten beror pa skivans (AlR) rotationshastighet och blandningens strömningsegenskaper är den totala skjuvning som upptas av-blandningen (8): 8201567-s s = k f' (R/L) x na.
Skjuvningsgraden verkar negativt på blandningens härdningstid genom att utsätta mer yta för vätskefasen. Om utvecklingen av den slutliga härdningen avses, dvs 750 g/mmz genomträngning, som en indikator på en (I > . šš ~ , konstant reaktionsgrad, är f' (R/L) x T konstant.
Blandaren, vilken roterades med en konstant hastighet av N80 varv per minut, laddades med 67 kg cement, 33 kg vatten och 6,2 kg borax.
Efter 10 'minuter avlägsnades 4,5 l pasta för provning och efter ytterligare 1G minuter ytterligare 4,5 l. Detta upprepades med en andra blandare vilken roterades med en konstant hastighet av 198Û varv per minut och en tredie blandare med ZIÜÜ varv per minut.
Proven testades för genomträngningsmotstånd efter olika tids- perioder- och diagram ritades över motståndet relativt tiden. Av dessa diagram kom man fram till åldern hos varje prov då genomträngningsmot- ståndet nådde 750 g/nimz.
Fig. 5 visar hur skjuvningskorrelationen definieras genom last- volym-skivhastighet-förhållandet med tiden för att härda strömmande pasta med ett vatten/'cement-förhâllande av 9,5 och innehållande 18,596 boraxlös- ningar. Kurvan A representerar en skivrotation avi2100 varv per minut, kurvan B representerar en skivrotation av 1980 varv per minut och kurvan C 1480 varv per minut.
En viktig källa av avfallsmaterial i reaktor-system är ionbytar~ hartspärlor som konventionellt används för att avlägsna radioaktiva artiklar från vätska som cirkuleras i den sekundära sidan av systemet. Hartspärlsrna är vanligtvis tredimensionella polystyrenpärlor i storleksområdet 0,35-1,2 mm. Pärlorna förorenas radioaktivt av infàngandet och avlägsnandet av radioaktiva partiklar oc i då hartsens livslängd upphör är den avdränerad från vätska och avlägsnad som radioaktivt avfall. l betraktande av inkapslingen av dessa hartspärlor i cement måste pärlkoncentrationerna betraktas på en volymbasis på grund av pärlornas låga densitet, men 'cementdoseringen betraktas *vanligtvis på en viktbasis. i vaten/cement-blandningarna i CSS-systemet är vikt och volym utbytbara mot vatten men boraxkoncentrationen i lösningarna kommer att negativt påverka densiteten. Två förhållanden är därför viktiga: RI - Förhållandet mellan lösningsvolyrn och cementvikt.
Rz Om den ringa volymändringen som uppträder då borax upplöses i - Förhållandet mellan pärlvolym och lösningsvolym. vatten inte betraktas, och en cernentdensitet av Hål) leg/ml' antas kan en 8201567-8 9 volym för blandningen baseras på volymen för pârlorna (VB) vilken är ekvivalent med: VB (1 + ilnz + 113.11» nl Rz) p Eftersom volymen är fast genom biandaren eller trumman maxi- meras pârlinnehallet genom ett högt värde pa RI RZ- Ükflïifi GV Rl kommer emellertid att öka strävan att avsöndra vatten' och retardera hârdningen och hällfasthetsutvecklingen, och ökningen GV Rz kommer att minska heâllfastheten, öka genomträngligheten och öka den totala radioaktiviteten. En' kompromiss är därför uppnadd genom att välja värdena på RI = 0,115 och Rz = 1.
Boraxínnehallet beror på koncentrationen i den specieiia vätska som används och pa Rl. Höga värden pa Rl WÖÉÜQQÖI' mer Vätska P91' tmmma men detta elimineras genom den ökade retardatíonen allteftersom borax/ce- ment-förhållandet stiger. I r'-'ig. 6 innefattar kurvor som visar var 'ningarna pa blandningstinkn p och vatten/cement-förhållandena vid stelningen av cementpastor med och utan borax och pärlor, varvid en Colcrete-blandare med hög skjuvning används. De data pa vilka kurvorna är baserade innefattar Vattenfcement- Pärlor/vätska» Blandarens hastigh.
Blandning förhållande Borax % förhållande i varv per minut 0,45 - 1:1 2100 2 0,145 - - 2100 3 0,45 2 1:15 2100 li 0,ls5 ^ 2 1:1 2100 5 0,45 2 - 2100 Dessa kurvor visar verkan av blandningstiden och blandningens delning jämfört med en iiknande blandning utan pärlor. E-'tersam snabb stelning i blandningen kommer att åstadkomma att strömningen í blandaren upphör är regleringen av blandningstiden mycket viktig. Kurvorna visar att 10 minuters blandningstid är den maximala säkerhetstiden för lösningar av 0,295 borax innan strömningsminskningen i biandaren ger upphov till ett problem.
Stelningen som uppträder med förlängd skjuvningsverkan på ce- mentpasta kan reducera pastans strömming förbi skivan i Colcrete-blandaren.
Da detta uppträder kaviterar pastan och strömningen upphör. Närvaron av pärlor i blandningen ökar skjuvningsverkan och kurvan i fig. 7 visar ändringen av strömningshastigheten i en blandning relativt blandningstiden. Den är baserad- pa följande blandning: 'azoissv-s 10 Cement Vatten Pärlor Borax LösnirP/Cem-ent ams :<9 37,51. 33,0 kg azsg i fras Pärlvolym BlandningsvolLm âl,25 105,26 l.
Ovanstående kvantitet av blandningen fyllde en blandare till omkring hälften, varvid blandaren roterades med 2100 varv per minut. Kurvan i fig. 12 visar att strömningshastighetens minskning med tiden inte är linjär och att extrapolation till en nollströmningshastighet kan utföras. l detta exempel upphörde strömningen vid omkring 22 minuter.
Hârdningens .Ippträdande i cementen kan observeras medelst ultraijuspulshastighetsmätningar av känt utförande för att säkerställa att hârdningen har kommit till stånd i blandningemlResultaten föreslar att en pulshastighet över 1,70 km per sekund indikerar att massan härdat. Denna pulshastighet är högre med pärlor i blandningen.
Temperaturspetsar uppträder en kort tid efter härdningen har kommit »till stand och om det observeras kommer temperaturändringar att indikera härdningen. I medeltal var härdningstiden 0,45 x tiden till tempera- turspetsen; och denna faktor sträcker sig fran 0,28 till 0,63. Verkan av temperaturstigningen i en stor massa kommer att accelerera härdningen av materialet.
Retardationseffekten hos borax pà cementhydratisering kan mot» verkas genom hög skjuvningsblandning. Det är möjligt att erhålla en pasta innehållande 18,596 borax relativt vatten med ett vattenlcement-förhailande av 0,5 som kommer att hårda inom 36 timmar utan kvarstående avsöndrat vatten. Den stelnade massan fortsätter att hårda. Härdningen regleras genom varierande koncentration av' Kborater i cementblandningen som utgör en retardant, eller antalet skjuvningar som bibringas cementblandningen. När- varon av masstillsatser, såsom jonbytarpärlor, minskar det uppenbara effek- tiva antalet skjuvningar som maste bibringas utifrân, eftersom deras närvaro i blandningen ökar friktionen mot cernentpartikelytorna. Pâ liknande sätt blir, genom ökning av koncentrationen retardant som föreligger i blandningen, det nödvändigt att öka antalet bibringade skjuvningar för att alstra tixopastan.
Såsom beskrivits ovanierfordras kolloidala blandningar eller bland- lningar med hög skjuvning för att alstra tixopasta då man blandar i storskaliga utrustningar. Da man använder en periodisk Colcrete-blandare för kolloidal cement erfordras blandningstider om 15 :_ tre minuter för att alstra tixopasta från blandningar innehàllna inom det ovan definierade omradet. Genom att ändra effektiviteten hos skiuvningen och lämpligen förblanda pia-stans komm» nenter kan förfarandet omvandlas till ett i linje kontinuerligt strömningsför- farande.

Claims (8)

8201567-8 11 g PATENTKRAV
1. Sätt att inkapsla radioaktivt vätskeavfall innehållande en cement- härdníngsretardant som variabelt retarderar härdningen och hallfasthetsut- vecklingen i en cementblandning, vilket avfall blandas med en cement för att åstadkomma en cementpasta som därefter härdas, k ä n n e t e c k n a d av att före tillsâttandet av cement nämnda vätskeavfall blandas i en blandare med hög skjuvverkan för att åstadkomma en homogent blandad, förutbestämd volym av sådant vätskeavfall, och att cementpastan äter utsättes för hög skjuvblandning i nämnda blandare för en Mtid tillräcklig för att avlägsna retardanten fran cementhydratiseringsytan och tills de retarderande reak- tionerna har övervunnits för att följaktligen åstadkomma en tixotrop snabb- härdande blandning.
2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att vätskeavfallet och cementen blandas i ett viktförhàllande mellan 0,40 och 0,55.
3. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att skjuvnings- graden som bibringas blandningen ökas allteftersom förhållandet mellan vätska och cement ökar från 0,40 till 0,55 i blandningen. li.
4. Sätt enligt nagot av kraven 1,2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att cementpastan blandas i åtminstone en halvtimme för att säkerställa att blandningen blir tixotrop och homogen.
5. , Sätt enligt nagot av kraven 1,2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att cementpastan blandas i en kolloidal blandare i 10-30 minuter för att alstra tixopasta.
6. Sätt enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att ett tillsatsmaterial tillföras cementpastan för att åstadkomma en ökning av friktionen på celmentpartikelytorna och därigenom accelerera cementpastans delning.
7. Sätt enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att tillsatsmate- rialet består av jonbytarpärlor av den typ som används i en kraftsreaktors sekundärsystem. i
8. Sätt enligt nagot av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att ej upplösbart, fast, radioaktivt avfallsmaterial tillsätts cementblandningen.
SE8201567A 1981-03-12 1982-03-12 Sett att inkapsla radioaktivt vetskeavfall i en cementblandning SE444241B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/243,103 US4379081A (en) 1981-03-12 1981-03-12 Method of encapsulating waste radioactive material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8201567L SE8201567L (sv) 1982-09-13
SE444241B true SE444241B (sv) 1986-03-24

Family

ID=22917363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8201567A SE444241B (sv) 1981-03-12 1982-03-12 Sett att inkapsla radioaktivt vetskeavfall i en cementblandning

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4379081A (sv)
JP (1) JPS57161596A (sv)
BE (1) BE892459A (sv)
DE (1) DE3206736A1 (sv)
ES (1) ES8502805A1 (sv)
FR (1) FR2501896A1 (sv)
GB (1) GB2095890B (sv)
IT (1) IT1157869B (sv)
SE (1) SE444241B (sv)
YU (1) YU43482A (sv)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3245443C2 (de) * 1982-12-08 1986-05-15 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Einrichtung und Verfahren zur endlagerfähigen Konditionierung von radioaktiven Abfällen
US4504317A (en) * 1983-03-07 1985-03-12 Westinghouse Electric Corp. Encapsulation of boric acid slurries
US4540512A (en) * 1983-04-06 1985-09-10 Westinghouse Electric Corp. Recovery of boric acid from nuclear waste
CH656539A5 (fr) * 1983-08-23 1986-07-15 Syncrete Sa Procede de traitement de dechets chimiques ou radioactifs.
EP0137054B1 (de) * 1983-09-13 1987-05-27 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur Herstellung eines auslaugresistenten Fixierungsproduktes von schädlichen wasserhaltigen Abfällen und Zement
US4620947A (en) * 1983-10-17 1986-11-04 Chem-Nuclear Systems, Inc. Solidification of aqueous radioactive waste using insoluble compounds of magnesium oxide
DE3343422A1 (de) * 1983-12-01 1985-06-20 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren zum konditionieren kontaminierten abfalls durch zementieren
US4595528A (en) * 1984-05-10 1986-06-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Process for immobilizing radioactive boric acid liquid wastes
US4664895A (en) * 1984-07-10 1987-05-12 Westinghouse Electric Corp. High concentration boric acid solidification process
US4800042A (en) * 1985-01-22 1989-01-24 Jgc Corporation Radioactive waste water treatment
DE3642975C1 (de) * 1986-12-17 1988-02-11 Wiederaufarbeitung Von Kernbre Verfahren zur Herstellung eines zur Endlagerung tritiumhaltiger Abwaesser geeigneten Festprodukts
US5481061A (en) * 1987-03-13 1996-01-02 Hitachi, Ltd. Method for solidifying radioactive waste
JPH0760198B2 (ja) * 1987-03-13 1995-06-28 株式会社日立製作所 放射性廃棄物の固化方法
JPH0664194B2 (ja) * 1987-05-21 1994-08-22 九州電力株式会社 使用済イオン交換樹脂のセメント固化処理方法
FR2624301B1 (fr) * 1987-12-02 1990-03-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de conditionnement des dechets radioactifs ou toxiques contenant des ions borate, et son procede de fabrication
MX171672B (es) * 1988-07-19 1993-11-10 Safe Waste Systems Inc Composicion para encapsular cromo, arsenico y otros metales toxicos presentes en desechos y procedimiento para tratar los mismos
US5061319A (en) * 1988-08-19 1991-10-29 Concrete Technology Corporation Process for producing cement building material
DE3929223A1 (de) * 1988-09-09 1990-03-22 Sandoz Ag Behandlung von zementpulver
US5439527A (en) * 1991-08-28 1995-08-08 The Tdj Group, Inc. Method for fixing blast/cleaning waste
US5266122A (en) * 1991-08-28 1993-11-30 The Tdj Group, Inc. Method for fixing blast/cleaning waste
AU670617B2 (en) * 1993-09-16 1996-07-25 Institute Of Nuclear Energy Research, Taiwan, R.O.C. Preparation of inorganic hardenable slurry and method for solidifying wastes with the same
US5595561A (en) * 1995-08-29 1997-01-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Low-temperature method for containing thermally degradable hazardous wastes
GB0130593D0 (en) * 2001-12-21 2002-02-06 British Nuclear Fuels Plc Treatment of waste products
FR2933077B1 (fr) * 2008-06-26 2010-06-18 Commissariat Energie Atomique Systeme d'introduction de mortier dans un conteneur
GB201002417D0 (en) 2010-02-12 2010-03-31 Nuclear Decommissioning Author Mixing apparatus and method
EP3279172A1 (de) 2013-03-07 2018-02-07 STO SE & Co. KGaA Zementhaltige trockenzusammensetzung und verfahren zur erhöhung der lagerstabilität einer zementhaltigen trockenzusammensetzung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3429726A (en) * 1962-10-14 1969-02-25 Toshiaki Takabayashi Method of producing cement mortar or concrete
DE2421142A1 (de) * 1974-05-02 1975-11-13 Elba Werk Maschinen Gmbh & Co Verfahren und vorrichtung zur beseitigung radioaktiver abfaelle
FR2374273A1 (fr) * 1976-12-17 1978-07-13 Etu Rech Ind Liants Hy Centre Beton colloidal leger
US4204876A (en) * 1978-07-17 1980-05-27 M. Hamburger & Sons, Inc. Cement coloring composition and method of producing same

Also Published As

Publication number Publication date
US4379081A (en) 1983-04-05
IT8241530A0 (it) 1982-03-11
BE892459A (fr) 1982-09-13
YU43482A (en) 1985-03-20
FR2501896B1 (sv) 1985-01-04
JPS6412358B2 (sv) 1989-02-28
FR2501896A1 (fr) 1982-09-17
DE3206736A1 (de) 1982-10-07
SE8201567L (sv) 1982-09-13
GB2095890A (en) 1982-10-06
IT8241530A1 (it) 1983-09-11
IT1157869B (it) 1987-02-18
ES510355A0 (es) 1985-01-16
ES8502805A1 (es) 1985-01-16
JPS57161596A (en) 1982-10-05
GB2095890B (en) 1985-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE444241B (sv) Sett att inkapsla radioaktivt vetskeavfall i en cementblandning
JP3150445B2 (ja) 放射性廃棄物の処理方法,放射性廃棄物の固化体及び固化材
CA1212128A (en) Encapsulation of ion exchange resins in the presence of boric acid
CA1206979A (en) Encapsulation of boric acid slurries
JPH0631850B2 (ja) 放射性廃液の処理処分方法
CN85103176A (zh) 放射性废物固化的工艺过程和装置
JP2801517B2 (ja) 硬化可能な無機スラリ及び該無機スラリを用いて廃棄物を凝固させる方法
US4424148A (en) Process for preparing wastes for non-pollutant disposal
JP3184508B2 (ja) 放射性廃棄物の処理方法,放射性廃棄物の固化体及び固化材
JP2908107B2 (ja) 放射性廃棄物用固化材及び放射性廃棄物の処理方法
DE2531056B2 (de) Verfahren zum Verfestigen einer radioaktive oder toxische Abfallstoffe enthaltenden wäßrigen Lösung
US4293437A (en) Process for the treatment and packaging of low or average activity radio-active waste
EP0382850A1 (en) Process for cementing radioactive waste and product of cementation
CN115159917B (zh) 一种水泥固化处理放射性废树脂的配方及方法
TWI741802B (zh) 硼酸鹽廢液的處理方法
JP2001289993A (ja) 両性金属を含む放射性廃棄物の固化用ペーストの製造装置
JPH0345543A (ja) 固化材およびそれを用いる放射性廃棄物の固化方法
Forrester et al. Method of encapsulating waste radioactive material
JPH0422238B2 (sv)
WO2023039825A1 (zh) 硼酸盐废液的处理方法
JPH02162298A (ja) 廃棄物の固化方法
KR0130743B1 (ko) 무기 경화성 슬러리의 제조와 제조된 슬러리로 폐기물을 고체화시키는 방법
JPS6041588A (ja) 産業廃棄物の固化方法
JPH0672955B2 (ja) 粉体廃棄物の固化方法
JPS623698A (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8201567-8

Effective date: 19900125

Format of ref document f/p: F