SK377691A3 - Spôsob vítrifikácie kvapalných rádioaktívnych odpadov s nízkou aktivitou - Google Patents
Spôsob vítrifikácie kvapalných rádioaktívnych odpadov s nízkou aktivitou Download PDFInfo
- Publication number
- SK377691A3 SK377691A3 SK377691A SK377691A SK377691A3 SK 377691 A3 SK377691 A3 SK 377691A3 SK 377691 A SK377691 A SK 377691A SK 377691 A SK377691 A SK 377691A SK 377691 A3 SK377691 A3 SK 377691A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- liquid
- radioactive
- zeolite
- weight
- mixture
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 claims abstract description 10
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 description 1
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011234 economic evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002925 low-level radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052645 tectosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Spôsob vítrifikácie kvapalných rádioaktívnych
odpadov s nízkou aktivitou, t, j, do lO1QBq
spočíva v tom, ze sa vytvorí zmes zeolitu
obsahujúceho 45 až 65 % hmôt. sklotvorných
oxidov, najmä oxidu kremičitého a kvapalných
rádioaktívnych odpadov obsahujúcich 25 až 45 %
hmôt. oxidov alkalických kovov a tavív, najmä
oxidu sodného, oxidu draselného a oxidu boritého,
pomer obsahu zeolitu k obsahu rádioaktívnych
odpadov v zmesi je 55 : 45 až 70 : 30. Zmes sa
tepelne spracuje pri teplotách do 1200°C.
Description
Qbfeat techniky
Vynález se týká zpásobu vitriflkace kapalných radioaktiv«· r* nich odpadá s nízkou aktivitou, t. j. do iOAV 9q, pri némž se Jako sklotvorné sloSkypouživô hlinitokPeaiôitanových Jilô - zeolitá.
Dosavadní stav techniky
V jademých eiektrárnách vzniká behom prevozu pri dokontasí na ci zaŕízeni, kapalných ch la div a aazadel, v prádelnách nebo pri operacích v íontoméničových kolenách a v ŕadš dalších Činnosti značná množství kapalných aktív nich odpadá obsahuj i cich vedie anorganických a organických soli 1 nékteré radlonuklidy·
Stabilizace téchto kapalných koncentrát^ s nízkou aktivitou sa vetšinou provádí zapracováním do ceoantu, tzv· cementaci nebo bituaenací, což je fixace odpadá pomoci asfaltu nebo vitrifikaci, tzn. flxací odpadá do sklenené matrice· PPi porevnání téchto technológii je nejjednodueši, nejméné náročná a nejdéle používané metóda ceoentace. Ta však pri oelkovém ekonomickéo hodnoceni (výroba, doprava, uložení) není nejlacinôjší a nejvýhodnejší. Metoda vitriflkace oá radu výhod a prednosti, jako je možnost pevného zabudováni radíonuklídá do etruktury skla, objemová redukoe odpadá ( sedmi- až devitinásobná), bezpečná technológie, nehoriavost a nizká vyluhovatelnost výsledného produktu· Po celkovéa ekonomické» zhodnoceni vychózi tato technológie jako nejperspektivnéjši zpásob stabllizace téchto odpadá·
Prlndpem vitriflkace je tepelné zpracování odpadá a eklotvorné složky, vétšinou Jednoduchých sklenšných frit, které tavením vytváreji školnou matrici vézajici aktívni radlonuklidy· Vzniklá tavenina, produkt vitriflkace, je po vychladnutí bez P£zeného chlazeni dále transportována v kovových obalech na vybrané ulcžišts k dlcuhodobému uskladnení·
Vitriflkace môže probíhat jednostupňové nebo dvoustupňovo· Pri jednostupňpvém systému se realizuje vstup kapalných rádio«· 2 — a k ti v nich odpadô a sklenených frit samostatné do taviciho agregátu priqo na hladinu taveniny nebo ae po pfedchozim emiseni obou složek v homogenizátoru dávkuje jejich snes do tavici pece·
V obou téchto prípadoch v&ak nelze doeáhnout takovóho eoieeni kapaliny a sklenená Írity, aniž by pri dávkováni do pece nádoéházdlw k pFísésu kontaktu k spätná fáza s roztavenou taveninou, pripadne tavici ae fritou. To má za nésledek rychlé odparení vody a silný vývin vodní páry, s níž odchézí do filtračniho systému i značné množství aktívnich složek, které je naopak nutné vpravit do taveniny. Dále existuje zvýšené nebezpeči vzniku vodíku, jehož pŕitomnost môže vést ke tvorbe tŕaskavé sqčsí. Intenzívni nepravidelné odpaŕovéni môže také vytvéfet tlakové rázy plynú, které mohou poruší t systém potrubí, prôplachô í stavbu pece·
Pri dvoustupňovéra systému vitrifikace se kapalný koncentrát pFed vetupem do taviciho agregátu nejprve tepelné upravuje na kalcínát. Príprava kalcinátu je však energeticky a časové značné náročné·
Koncentráty nizkoaktivnich odpadô obsahuji jako hlavní složku soli alkalických kov Q , zejména sodíku häa a draslíku K a kyselinu boritou H^BOj· Vznikajici oxidy téchto eloučenin pPi vitrifikaci vytvárejí bšhera tepelného zpracováni se sklotvornými složkami nízkotaviteIná boritokremičité skloviny· Oxidy alkalických kovô a oxid boritý B2°3 9ice na j®dn$ strane snižuji provozni tavici teploty, ale na druhé strane zhoršuj! hydrolytickou odolnost konečného produktu vitrifikace· Ta je z hlediska dlouhodobého pôsobení vlhkosti Či vody v prostredí uložistô jedním z hlavnich požadavkô na jeho kvalitu· Proto je treba vždy pro dodržaní nutných technologických podšinek vitrifikace a chemické stability konečného produktu vhodné upraví t a udržovat pomer obou V6tupnlch složek, sklotvorné složky a kapalného odpadu·
Podstata vynálezu ,·ΜβΟΕΜΜΒΕΚ3*ΙΜηΜΤ*·νηηΒη>3Η·*
Uvedené nevýhody os osszí nebo úplne odstráni použitím zpôiobu vitrifikace kapalných -radioaktivních odpadô s nízkou aktivitou podie vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se vytvorí sraés zeolitu obsahujiciho 45 až 65 % hmôt· sklotvorných oxidô, zejména oxidu kremičitého SiCg a oxidu hlinitého Äl„G, s kspalných. radioektiyních odpsdfi obsshujicích 25 ež 45 hsot» oxidô alkalických kovô s taviv, zejména oxidu sodného.'Na'gO, oxidu draselného K_O a oxidu boritého B.O,« Pomer obsahu zeoliZ Z a tu ku obsahu rádioaktívnich odpadu ve smesi je 55 s 45 až 70 : 30. Sinés se tepelne zpracujs pri teplotách ďo i 200 °C.
Zeolity jsou prírodní tektosilikáty (híinitokremičitany) ss spaciálne vázanou vodou a vyménitelnými katión ty, jejichž kanálková štruktúra je predpokladom veloi dobrých absorpčních schopností. Výhodou použití zoolitô jako jediné sklotvornó složky je také jejich vhodné chemické složeni· Dostatečný obsah sklotvorných látek v surovine vytvári ve spojení s kapalnými rádioaktívnimi odpady obsahujicimi určité množství oxidô alkalických kovô a taviv taveninu na bázi boritokŕemíčlté skloviny, výsledný produkt vitrifikace má vyhovující hydrolytickou odolnost. Další výhoda zpúsobu vitrifikace podie vynálezu spočívá v tom, že srošs zeolitu a kapalných rádioaktívnich odpadô vytvári pri tepelném zpracovéní v tavicíra zarizení na hladinš taveniny pŕiznivý stav upravujici vlastní tavicí podmínky. Kontakt kapaliny s taveninou je tluoen prítomností vrstvy sušiči se vsôzky se zeolítem, který je dobrým absorbérem, což značne oraezuje možnost odpaPováni vody. PPi dodrženi taviciho režimu docházi k požadovanému rovnomôrnéjšimu stavovéni vsázky, k nižšimu úniku aktivních splodín. Pri použití zeolítô jako sklotvornó složky se použivá ekonomicky výhodnšjši jednostupňový 3ystóm vitrifikace.
Príklady provedeni vynálezu
i) Prírodní hlinitokPemičitan - smšc zeolitu s klinoptílolítem obsahuj í cí 55 % hmôt. sklotvorných složek, z toho 47 % hmôt. oxidu kremičitého Si02 a 8 % hmôt. oxidu hlinitého AlgOj se soisi v pomeru 60 : 40 s kapalnými rádioaktívnimi odpady obsahujicíral 25 % hmôt. oxidô sodného Ws20 a draselného Kg0 a 16 χ hmôt. oxidu boritého SgO^. Tavení smesl probíhá pri teplotách do í 200°C. Vzniklý školný produkt vyhovuje požadavkflra na vhodnou hydroiytíckou odolnost.
2) Zeolit obsahujicí 59 % hmôt. sklotvorných složek, z toho 50 % hmôt. oxidu kremičitého Si02 a 9 % hmôt. oxidu hlinitého AlgOj aa smisi v pomeru 55 » 45 s kapalnými radioaktivními od pády obsahujlcíisl 3i % hmôt. oxidô sodného Na20 a draselného KgO a 14 % hmôt. oxidu boritého BgO^ a utevi pri teplotách do i 200 °C. Vzniklý skalný produkt vyhovuje požadavkôm na vhodnou hydrolytiokou odolnost.
3) Zeolit obsahujicí 46 & hmôt. sklotvorných složek, z toho 39 % hmôt. oxidu kremičitého Si02 a 7 % hmôt. oxidu hlinitého AlgOj se smisi v pomeru 70 j 30 s kapalnými radioaktivními od pády obsahujícími 25 % hmôt. oxidô sodného Na20 a draselného K20 a 2 % hmôt. oxidu boritého B203· Tavení smési probíhá pŕí teplotách do 1 200 °C. Vznikne skelný produkt vyhovujici poža davkún na vhodnou hydrolytlckou odolnost.
Prômyslová wužiteinost
Zpôsob vitrifikacs podie vynálezu lze využi t pro stabili zaci kapalných rádioaktívnich odpadô s nízkou aktivitou, vzni kajícich pri provozu jaderných elektráreň, zkučebním provozu jaderných reaktorô apod.
Claims (1)
- £.pudoú vi ϊ ri í X S%s os kspslnych radiosk txv ní ch odpadu c nízkou aktivitou vyznačený tin, že ee vytvorí smes zeolitu obsahujiciho 45 až 65 % hmôt. sklotvornýcn oxidu, zejména oxidu kremičitého a oxidu hlinitého a kapalných rádioaktívni ch odpadô obsahujicich 25 až 45 % hmôt. oxidô alkalických kovô a taviv, zejména oxidu sodného, oxidu draselného a oxidu boritého, pŕičemž pomer zeolitu ku obsahu rádioaktívnich odpadá ve smesi je 55 : 45 až 70 í 30 a smes sa tepelné zpracuje pri teplotách do 1 200°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS913776A CZ278833B6 (cs) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Způsob vitrifikace kapalných radioaktivních odpadů s nízkou aktivitou |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK377691A3 true SK377691A3 (sk) | 1994-06-08 |
Family
ID=5378827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK377691A SK377691A3 (sk) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Spôsob vítrifikácie kvapalných rádioaktívnych odpadov s nízkou aktivitou |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ278833B6 (sk) |
| SK (1) | SK377691A3 (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SK288860B6 (sk) * | 2018-09-14 | 2021-05-26 | Vuje A S | Použitie zmesi aditív na zadržiavanie rádionuklidov cézia v procese vitrifikácie kvapalných rádioaktívnych odpadov |
-
1991
- 1991-12-12 SK SK377691A patent/SK377691A3/sk unknown
- 1991-12-12 CZ CS913776A patent/CZ278833B6/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ278833B6 (cs) | 1994-07-13 |
| CZ377691A3 (cs) | 1993-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0450555B2 (sk) | ||
| US6258994B1 (en) | Methods of vitrifying waste with low melting high lithia glass compositions | |
| RU2523715C2 (ru) | Алюмоборосиликатное стекло для изоляции радиоактивных жидких эфлюентов и способ обработки радиоактивных жидких эфлюентов | |
| US5434333A (en) | Method for treating materials for solidification | |
| US4847008A (en) | Lead iron phosphate glass as a containment medium for disposal of high-level nuclear waste | |
| US5840638A (en) | Phosphate glasses for radioactive, hazardous and mixed waste immobilization | |
| Brow et al. | Iron polyphosphate glasses for waste immobilization | |
| Sobolev et al. | Vitrification processes for low, intermediate radioactive and mixed wastes | |
| EP3307685A1 (en) | Forehearth frits, pearls and/or concentrates for fluorescence | |
| US3513003A (en) | Heat reactive colored glass and process | |
| US7019189B1 (en) | Process and composition for the immobilization of radioactive and hazardous wastes in borosilicate glass | |
| SK377691A3 (sk) | Spôsob vítrifikácie kvapalných rádioaktívnych odpadov s nízkou aktivitou | |
| SK500432018A3 (sk) | Aditíva na vitrifikáciu kvapalných rádioaktívnych odpadov s obsahom rádionuklidov cézia s vysokou účinnosťou zadržiavania uvedených rádionuklidov v rámci celého teplotného rozsahu vitrifikácie, spôsob ich prípravy a ich použitie | |
| CN107344813A (zh) | 包括耐化学性玻璃的医药包装 | |
| ES2554764T3 (es) | Concentrado de color de antecrisol conteniendo cromo | |
| US3218262A (en) | Glass compositions | |
| US4882303A (en) | Modified steel slag and method of manufacturing the same | |
| RU2195727C1 (ru) | Способ переработки радиоактивных и токсичных донных отложений | |
| US6329563B1 (en) | Vitrification of ion exchange resins | |
| Brezneva et al. | Vitrification of high sodium-aluminum wastes: composition ranges and properties | |
| Costa-Silva et al. | New approach to niobia-modified borosilicate glasses for Cs waste immobilization | |
| Mandal et al. | Leaching pattern of phosphate glass fertilizers with different compositions under Soxhlet distillation conditions | |
| JPS6082895A (ja) | 硫酸ナトリウムの溶融固化処理方法 | |
| SU1482459A1 (ru) | Способ остекловывани жидких радиоактивных отходов | |
| CN118420218B (zh) | 一种用于固化高钙高钛中低放废物灰渣的玻璃基材及其制备方法和应用 |