SK71694A3 - Process of arrangement of natural apatites for their using for storing of employed fuel elements - Google Patents

Process of arrangement of natural apatites for their using for storing of employed fuel elements Download PDF

Info

Publication number
SK71694A3
SK71694A3 SK716-94A SK71694A SK71694A3 SK 71694 A3 SK71694 A3 SK 71694A3 SK 71694 A SK71694 A SK 71694A SK 71694 A3 SK71694 A3 SK 71694A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
natural
apatite
apatites
fuel elements
process according
Prior art date
Application number
SK716-94A
Other languages
English (en)
Inventor
Joelle Carpena
Jean-Louis Lacout
Original Assignee
Commissariat Energie Atomique
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 Commissariat Energie Atomique filed Critical Commissariat Energie Atomique
Publication of SK71694A3 publication Critical patent/SK71694A3/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/01Treating phosphate ores or other raw phosphate materials to obtain phosphorus or phosphorus compounds
    • 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
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/34Disposal of solid waste

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Postup úpravy prírodných apatitov za účelom ich použitia na uskladnenie upotrebených palivových článkov
Oblas£ techniky
Vynález sa týka postupu úpravy prírodných apatitov za účelom ich využitia na uskladnenie upotrebených palivových článkov.
Trojrozmerná štruktúra hydroxylapatitu, ktorý kryštalizuje v hexagonálnej sústave, je dobre známa. Ide teda o dobre identifikovanú zlúčeninu. Napriek tomu vedú rôzne postupy prípravy hydroxylapatitu väčšinou k výsledným produktom, ktoré sa od seba líšia, ako popisuje R. A. Young a D. W. Holcomb v Calcif Tissue Int., 1982, 34, strany 17 - 32.
Tiež je možné popísaf syntetický nestechiometrický hyd— roxylapatit detailným chemickým vzorcom Ca1 0-/HTO//ro/6-/Oft,2-x ·
V zlúčeninách, zodpovedajúcich tomuto vzorcu, sa však vyskytujú defekty v polohách kalcia a hydroxylu v kryštálovej mriežke. Tieto defekty sú čalej sprevádzané substitúciou fos-
V prírodných apatitoch je kalcium často substituované magnéziom alebo iným dvojmocným prvkom, ako je kov alkalických zemín. Fosfát môže byí taktiež substituovaný halogémni, ako je tomu v prípade fluoroapatitu.
Prírodné vápenaté fosfáty s apatitovou štruktúrou sú početné, ale majú horšie fixačné vlastnosti, ako syntetické apatity. Sú však zasa veími lacné a dostupné v neobmedzenom množstve.
Úprava prírodných apatitov za účelom zlepšenia ich fixačných vlastností a zvýšenia ich úžitkových vlastností tak, aby ich účinok bol taký, ako pri syntetických apatitoch, by teda bola veími žiadúca.
Dokument FR-A-2,678.258 popisuje postup úpravy prírodných apatitov, najmä biologického pôvodu, za účelom prípravy hydroxylapatitu alebo fosforečnanu vápenatého.
Podía tohto postupu sa najprv prírodný apatit transformuje na kyslý fosforečnan vápenatý pôsobením silnej kyseliny, ako je HC1 1 N; nato sa na kyslý fosforečnan vápenatý pôsobí zásadou, alebo sa úplne rozpustí v kyseline fosforečnej a dosiahnutý roztok sa nechá reagovať so zásadou; v obidvoch prípadoch dostaneme hydroxylapatit.
Podstata vynálezu
Vynález spočíva v tom, že na zlepšenie vlastností prírodného apatitu tak, aby bol porovnateíný so syntetickými hydroxylapatitovými precipitátmi, je možné zvoliť oveía jednoduchší postup.
Vynález má teda za ciel vypracovať taký postup úpravy prírodného apatitu so zlepšenou špecifickou štruktúrou, povrchovou reaktivitou a lepšími vlastnosťami fixácie katiónov a aniónov, a to tak, že ich zloženie je potom veími podobné zloženiu hydroxylapatitu.
Podía vynálezu spočíva postup úpravy prírodných apatitov v uvedení práškového prírodného apatitu do kontaktu s kyslým vodným roztokom s pH vyšším než 1 na čas niekoľko sekúnd až 10 minút.
Touto úpravou dochádza k veími miernemu kyslému vylúhovaniu prírodného apatitu pomocou slabo kyslého roztoku veími krátky čas, čo je úplne odlišné od kyslého rozpúšťania podía FR-A-2,678.258, ktoré vedie k h.ydrogenfosforečnanu vápenatému CaHPO^.
Táto úprava najmS umožňuje:
- eliminovať zvyšnú žilovinovú časť, najmä.uhličitany /kalcit a dolomit/,
- eliminovať jemnejšie častice, ktoré sa najrýchlejšie rozpustia,
- desorbovať ióny absorbované na povrchu,
- vytvoriť skupiny HPO^j ktoré priaznivo ovplyvňujú fixáciu katiónov a ktoré prispievajú k reaktivite povrchu a
- modifikovať zloženie povrchu apatitu tak, aby bolo podobné povrchu hydroxylapatitu.
v
Použité vodné roztoky na tento účel môže tvorit zriedená kyselina chlorovodíková alebo zriedená kyselina dusičná; s výhodou sa ich pH pohybuje od 1 do 4.
Ako príklad je možné uviesť, že je možné tiež použiť zriedenú kyselinu dusičnú s obsahom 7 objemových percent hno3.
Prírodné apatity, ktoré je možné podrobiť tomuto postupu podía vynálezu, môžu byť ktoréhokoľvek typu. Obvykle sa využíva prírodný apatit- geologického pôvodu, ako je dahlit alebo frankolit.
Ťri'Ufiofy νγns /e.isuj
Za účelom realizácie vynálezu použijeme prírodný apatit vo forme prášku. Je možné pripraviť ho zomletím prírodného apatitu s následným premytím vodou a usušením pri teplote nižšej než 100°C, napr. suchou ventiláciou alebo v sušiacej peci.
Nato sa takto pripravený apatitový prášok zavedie do kúpeľa so zriedenou kyselinou na veľmi krátky čas, obvykle na niekoľko sekúnd až 10 minút. Potom sa zmes separuje, napr. filtráciou. Je výhodné filtrái potom premyť vodou a zasa usušiť, ako je v predchádzajúcom príklade popísané.
v
Po tejto úprave je možné prášok používať priamo na zaplnenie dutín v kontajneri, určenom na uloženie upotrebených palivových článkov tak, že sa zrnká .prášku dobre stlačia, aby sa tak vylúčili prázdne miesta v kontajneri.
V kontajneri je konštantná teplota /250°C/, čo umožňuje pomalú iónovú difúziu, ktorá vedie k progresívnemu prívodu iónov, fixovaných na povrchu, dovnútra apatitovej siete.
Samozrejme je tiež možné použiť takto modifikovaný prášok v iných oblastiach ako pri uložení upotrebených palivových článkov, napr. ako chemickú bariéru jadrových odpadov, kde sa jeho fixačné vlastnosti taktiež uplatnia.
V Óalších príkladoch je postup podľa vynálezu objasnený.
Príklad 1
Prírodný apatit typu dahlit so vzorcom Ca1θ/ΡΟ^ΟΟ^//ΟΗ/ sa zomelie tak, aby zrná mali veľkosť od 100 do 150 ^m. Potom sa prášok zavedie do čistej vody, aby sa vylúčili jemné častice a usušia sa pri teplote 80°C teplým vzduchom. Potom sa prášok uvedie do chemickej reakcie v kúpeli so zriedenou kyselinou, pozostávajúcou z kyseliny dusičnej so 7 obj. %,pri laboratórnej teplote /20°C + 5°C/ na 30 až 40 sekúnd. Potom sa prášok z kúpeía separuje filtráciou a premyje čistou vodou, ako aj usuší vyššie popísaným spôsobom.
Tak získame prášok, vykazujúci dobré vlastnosti na fixáciu katiónov, a to zreteíne lepšie, ako mala východisková surovina.
Príklad 2
V tomto príklade sa postupuje ako v príklade 1, pokiaí ide o úpravu prírodného apatitu typu frankolit so vzorcom
Ca
podobnú ako je štruktúra fluoroapatitu.
Na konci úpravy je možné konštatovať, že koeficient fyzikálno-čhemickej absorpcie tohto apatitu možno vynásobiť faktorom blízkym 4 na hmotnostnú jednotku.
Postup pódia vynálezu je teda veími výhodný, pretože umožňuje veími jednoduchou úpravou dosiahnuť významné zlepšenie vlastností prírodného apatitu, takže je tento materiál zaujímavý pre rôzne aplikácie, najmä na uloženie upotrebených palivových článkov.

Claims (7)

1 . Postup úpravy prírodných apatitov, vyznačujúci sa tým, že sa prírodný apatit uvedie do kontaktu s vodným roztokom kyseliny s pH vyšším ako 1 na čas niekoíko sekúnd až desať minút.
2. Postup podía nároku 1, vyznačujúci' sa t ý m , že pH vodného roztoku kyseliny sa pohybuje od 1 do 4.
3. Postup podía jedného z nárokov 1 a2, vyznaču?· júci sa tým, že vodný roztok kyseliny je roztokom kyseliny chlorovodíkovej alebo dusičnej.
4. Postup podía ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, v y z nečujúci sa tým, že prírodný apatit je dahlit alebo frankolit.
5. Postup podía ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, v y z n ačujúci sa tým, že práškový prírodný apatit sa pripraví mletím z prírodného apatitu a nato sa premyje vodou a usuší.
6. Postup podía ktoréhokoívek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že prírodný práškový apatit upravený vodným roztokom kyseliny sa potom premyje vodou a usuší.
7. Použitie práškového apatitu, pripraveného postupom podía ktoréhokoívek z nárokov 1 až 6, ako materiálu na plnenie kontajneru, obsahujúceho upotrebené palivové články.
SK716-94A 1993-06-16 1994-06-13 Process of arrangement of natural apatites for their using for storing of employed fuel elements SK71694A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9307265A FR2706441B1 (fr) 1993-06-16 1993-06-16 Procédé de traitement d'apatites naturelles en vue de les utiliser pour le stockage d'éléments combustibles irradiés.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK71694A3 true SK71694A3 (en) 1995-01-12

Family

ID=9448201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK716-94A SK71694A3 (en) 1993-06-16 1994-06-13 Process of arrangement of natural apatites for their using for storing of employed fuel elements

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5597542A (sk)
EP (1) EP0629579B1 (sk)
KR (1) KR100326180B1 (sk)
CA (1) CA2125826C (sk)
CZ (1) CZ147094A3 (sk)
DE (1) DE69409710T2 (sk)
ES (1) ES2117766T3 (sk)
FI (1) FI112203B (sk)
FR (1) FR2706441B1 (sk)
RU (1) RU94021347A (sk)
SK (1) SK71694A3 (sk)
TW (1) TW249288B (sk)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994609A (en) * 1996-12-16 1999-11-30 Luo; Ping Methods of treating nuclear hydroxyapatite materials
FR2772651B1 (fr) * 1997-12-23 2000-01-28 Commissariat Energie Atomique Procede de conditionnement de dechets industriels, notamment radioactifs, dans des ceramiques apatitiques

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI43589B (sk) * 1969-05-20 1971-02-01 Rikkihappo Oy
US3919395A (en) * 1970-11-18 1975-11-11 United States Gypsum Co Process for extraction of phosphorus compounds
JPS5171896A (ja) * 1974-12-20 1976-06-22 Kinto Kk Tansanapataitokeirinkosekino shoriho
US4181703A (en) * 1976-07-12 1980-01-01 Uhde Gmbh Method for the treatment of phosphate rock
US4321158A (en) * 1980-05-30 1982-03-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Backfill composition for secondary barriers in nuclear waste repositories
SU1470663A1 (ru) * 1986-09-04 1989-04-07 Предприятие П/Я А-7125 Способ получени дикальцийфосфата
FR2678258B1 (fr) * 1991-06-28 1993-10-22 Metallisation Ind Ste Nle Procede de preparation d'hydroxylapatite naturelle ou semi-synthetique, ou de phosphate tricalcique a partir d'apatites naturelles.
JP2881523B2 (ja) * 1991-12-25 1999-04-12 佐藤工業 株式会社 吹付材料および急結剤の圧送量制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0629579A1 (fr) 1994-12-21
US5597542A (en) 1997-01-28
US5646972A (en) 1997-07-08
FR2706441B1 (fr) 1995-08-18
CA2125826A1 (en) 1994-12-17
FI942850A (fi) 1994-12-17
KR950000614A (ko) 1995-01-03
EP0629579B1 (fr) 1998-04-22
CA2125826C (en) 2005-03-29
ES2117766T3 (es) 1998-08-16
KR100326180B1 (ko) 2002-06-20
DE69409710T2 (de) 1998-11-12
DE69409710D1 (de) 1998-05-28
CZ147094A3 (en) 1995-01-18
TW249288B (sk) 1995-06-11
FR2706441A1 (fr) 1994-12-23
RU94021347A (ru) 1996-06-27
FI112203B (fi) 2003-11-14
FI942850A0 (fi) 1994-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wakamura et al. Surface structure and composition of calcium hydroxyapatites substituted with Al (III), La (III) and Fe (III) ions
Kramer et al. Synthesis and characterization of cobalt-substituted hydroxyapatite powders
Gibson et al. Preparation and characterization of magnesium/carbonate co-substituted hydroxyapatites
Wann et al. Surface charge manipulation of constant surface potential soil colloids: I. Relation to sorbed phosphorus
Okazaki et al. Unstable behavior of magnesium-containing hydroxyapatites
Grøn et al. The effect of carbonate on the solubility of hydroxylapatite
Melnikov et al. Gallium-containing hydroxyapatite for potential use in orthopedics
Okazaki et al. Differences in solubility of two types of heterogeneous fluoridated hydroxyapatites
Ishikawa et al. Adsorption of CO2 on non-stoichiometric strontium–calcium hydroxyapatites
Shellis et al. Observations on the apparent solubility of carbonate–apatites
Bengtsson et al. Surface complexation and proton-promoted dissolution in aqueous apatite systems
DE4134540C2 (de) Desinfizierende Keramikzusammensetzung
SK71694A3 (en) Process of arrangement of natural apatites for their using for storing of employed fuel elements
Aoba et al. Changes in the solubility of enamel mineral at various stages of porcine amelogenesis
Misra Interaction ofortho-Phospho-l-serine with Hydroxyapatite: Formation of a Surface Complex
CN103945690A (zh) 银离子抗菌液的生成方法、用该方法生成的银离子抗菌液或银离子抗菌粉末的生成方法、用该方法生成的银离子抗菌粉末
CN102458494A (zh) 多孔生物材料表面活化方法
Kamiya et al. Effects of the addition of F− ions on the properties of fibrous hydroxyapatite grown in the gel system
JP2868649B2 (ja) ヒトデを原料とする有機質肥料の製造方法及び粒状体の製造方法
Larsen et al. An X-ray diffraction and solubility study of equilibration of human enamel-powder suspensions in fluoride-containing buffer
Plokhikh et al. Modifying brushite-containing phosphate cements by complexing additives
Okazaki et al. Heterogeneous fluoridated apatites synthesized with a three-step fluoride supply system
CA2002958C (en) Boehmite-type aluminum hydroxide, process for preparing same and phosphate ion adsorbent containing same as effective component
Christoffersen et al. Effects of aluminium (III) and fluoride on the demineralization of bovine enamel powder and hydroxyapatite; in vitro kinetic studies showing synergistic inhibition
Manzola et al. A comparative study of the defluoridation efficiency of synthetic dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) and lacunar hydroxyapatite (L-HAp): An application of synthetic solution and Koundoumawa field water