WO2011114030A1 - Procede de conditionnement de dechets radioactifs, notamment de resines echangeuses d'ions - Google Patents

Procede de conditionnement de dechets radioactifs, notamment de resines echangeuses d'ions Download PDF

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WO2011114030A1
WO2011114030A1 PCT/FR2011/050341 FR2011050341W WO2011114030A1 WO 2011114030 A1 WO2011114030 A1 WO 2011114030A1 FR 2011050341 W FR2011050341 W FR 2011050341W WO 2011114030 A1 WO2011114030 A1 WO 2011114030A1
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WO
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small blocks
radioactive waste
ion exchange
small
thermoplastic polymer
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PCT/FR2011/050341
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Inventor
Virginie Lalia
Bernard Rottner
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Onectra
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/307—Processing by fixation in stable solid media in polymeric matrix, e.g. resins, tars
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing

Definitions

  • the present invention relates to a method of packaging radioactive waste in the form of small particles, beads or granules, radioactive waste, including spent radioactive ion exchange resins.
  • the present invention also relates to pieces of said radioactive waste immobilized in a matrix obtained by the method of the invention.
  • ion exchange resins are used in particular to purify the contaminated water, in particular the water of the primary and secondary circuits and the effluents of these installations. After a while, these resins undergo degradation phenomena and lose their effectiveness. Since these ion-laden waste resins have fixed in use a number of radioelements, it is then necessary to package them in a suitable material to ensure good retention of their radioactivity during storage.
  • FR 2 251 081 and FR 2 361 724 there is described a process for conditioning spent radioactive ion exchange resins used for the purification of contaminated water from nuclear installations, in particular the waters of the primary and secondary circuits, in which incorporates these dry powder radioactive wastes in an unsaturated polyester polymerizable thermosetting resin, such as a glycol maleophthalate resin mixed with styrene, at room temperature, and the polymerization of this resin to obtain a solid block.
  • an unsaturated polyester polymerizable thermosetting resin such as a glycol maleophthalate resin mixed with styrene
  • FR 2 361 724 it is furthermore proposed to treat unsaturated ion exchange resins of cationic type, in particular a polystyrene resin crosslinked with divinylbenzene which comprises sulphonic groups -SO 3 H, with an aqueous solution of a basic compound capable of blocking the active sites of the cationic resins.
  • unsaturated ion exchange resins of cationic type in particular a polystyrene resin crosslinked with divinylbenzene which comprises sulphonic groups -SO 3 H, with an aqueous solution of a basic compound capable of blocking the active sites of the cationic resins.
  • thermosetting resin such as an epoxy resin, which is liquid at ambient temperature
  • radioactive waste in particular ion exchange resins
  • bitumen a radioactive waste coated in bitumen using an extruder, in particular with a twin or quad screw extruder, in which the mixing of a suspension of radioactive waste with the bitumen which is then dried.
  • the particles of ion exchange resins ground or not, have a size less than 4 mm. Waste of this size, included in a polymer matrix, or other, within a final storage container, are considered as powdery waste by the final disposal centers of radioactive waste.
  • this second layer of "clean" thermoplastic polymers being obtained, either by extrusion around the extruded mixture of the first polymer mixed with the radioactive waste, or by direct pouring into a container covered on its inner face with a liner of polymer, melting in contact with the extruded molten mixture into which it is poured.
  • No. 5,962,630 discloses a mixture of radioactive wastes, other than ion exchange resins, with particular thermoplastic polymers, namely sulphide-added polymers. The mixture is directly poured into molds, the incorporation rate of radioactive waste not exceeding 40% by weight within the polymer matrix. These polymers have not been shown to be compatible with the confinement of ion exchange resin scrap.
  • the conditioning of radioactive waste differs according to whether these wastes are initially pulverulent, that is to say in the finely divided state, such as ion exchange resins, crushed or no, or if they consist of large pieces such as rubble or scrap.
  • the particle size threshold separating the "pulverulent" from the "no" pulverulent is not very precisely defined, but can be located around 0.5 cm.
  • the raw waste In both cases, the raw waste must be immobilized in a solid block, often made from a cement matrix, but, in the case of ion exchange resins, preferably in a polymer matrix, because the interactions between the Waste and the matrix are smaller and better controllable, and because the rate of incorporation is better.
  • the constraints and specifications imposed on the packaging of non-pulverulent waste are easier to respect and the demonstration of their respect is also easier.
  • the block of immobilized waste In particular, in the case of powdery waste, the block of immobilized waste must meet the criteria of resistance to lixiviation and compression, whereas in the case of non-pulverulent waste, it is only the matrix without waste which must respect this type of criteria.
  • the object of the present invention is to provide a new process for conditioning ion exchange resins, both anionic and cationic, in the form of solid blocks, and verifying the criteria required for this radioactive waste to be accepted in a storage center. final.
  • Another object of the present invention is to provide a process which does not require the prior transformation, especially in grinding form, of said ion exchange resins.
  • Another object of the present invention is to provide a process which leads to waste classified in the category of non-pulverulent waste, and, at the same time, to avoid interactions between the exchange resins and the matrix, which matrix can then to be, without inconvenience, a cement matrix.
  • the present invention essentially consists in producing pieces of small solid blocks of thermoplastic material molded by hot injection, incorporating ion exchange resins in the form of small particles of powder, beads or starting granules, included in said pieces of material. thermoplastic, in practice uniformly distributed within them. These said pieces of said small solid blocks may subsequently be immobilized in a second immobilizing material, such as cement or mortar.
  • a second immobilizing material such as cement or mortar.
  • the present invention provides a method for packaging radioactive waste in the form of small particles of powder, beads or granules having a particle size of less than 2 mm, preferably less than 1 mm, more preferably resin particles.
  • used radioactive ion exchange characterized in that the following successive steps are carried out, in which:
  • step 1 / said small particles of radioactive waste are mixed, preferably after drying thereof, with granules of thermoplastic polymer which is heated, so as to melt said thermoplastic polymer to coat said small particles of radioactive waste with said thermoplastic polymer, and 2 / the mixture obtained in step 1 / is then injected under pressure, at a pressure greater than 10 7 Pa (100 bar), preferably from 5.10 7 Pa (500 bar) to 20.10 7 Pa (2000 bar), by means of an injection molding machine in a mold, in which it solidifies, preferably at room temperature, to form small blocks of thermoplastic material incorporating said small particles of radioactive waste, and
  • step 1 the following successive steps are carried out, in which: the said ion exchange resins are mixed after drying, which are in the form of beads with a diameter of less than 1 mm, preferably less than or equal to 0.5 mm, with beads or granules of thermoplastic polymer, and lb / the mixture of step la / is heated, preferably kneaded in a screw extruder, so as to melt said beads or granules thermoplastic polymer, which thermoplastic polymer becomes pasty and coats said beads or granules of ion exchange resins.
  • This mixing makes it possible to obtain a homogeneous distribution of said small particles of radioactive waste within said plastic matrix.
  • the kneading is done by rotation of a plasticizing screw in a mixer forming a sleeve, the combined action of the temperature of the sleeve and the compression exerted by the screw makes it possible to soften the plastic granules, the leading to a viscous state.
  • the mixed material is conveyed by the screw at the front of the mixer or sleeve, thus giving a reserve of material ready to be injected under high pressure to the interior of a mold having the desired shape of parts. Following the injection is continued to apply a constant pressure for a predetermined time to continue to feed the cavity of the mold, despite these being filled, in order to mitigate the eventual removal of the material during cooling.
  • the high pressure used during the injection makes it possible to fill almost instantly a multi-cavity mold that can have at least 10 impressions of parts, even up to more than 100 impressions, and thus make as many pieces with each injection.
  • the production rate is essentially conditioned by the cooling time of the parts because it is necessary to wait for their solidification to open the mold, namely an injection rate greater than 2 per minute, or even greater than 4 per minute for spheres of 2 cm. of diameter.
  • the spent ion exchange resins are ion exchange resins charged with ions and which are therefore no longer operative.
  • These radioactive ion exchange resins are more particularly resins used in nuclear installations, such as in the system for purifying the water of the primary circuit or the one purifying the water of the secondary circuit of the nuclear reactors.
  • the injection method according to the present invention is thus distinguished from extrusion processes of the prior art by the presence of an injection press located downstream of the mixer and upstream of a mold.
  • the pressure injection molding method according to the present invention is advantageous over prior art extrusion processes for the following reasons:
  • Extrusion is a process where the melt is continuously pushed through an opening, able to produce continuous cylindrical shapes in length.
  • injection molding is a process where the material is injected into one or more mold cavities, making it possible to produce non-cylindrical shapes, such as spheres.
  • the manufacture of spheres according to the present invention is advantageous for transferring the produced parts into a container and for including said parts in a cementitious matrix, by casting a cementitious matrix over said parts, in accordance with the object of claim 5 .
  • the use of the injection press allows the filling of the mold almost instantaneously (less than one second) and releases the pressure downstream of the mixer, thus facilitating the operation of the mixer, so that the production rates are higher than by the extrusion process followed by cutting.
  • the high pressure used during the injection makes it possible to fill almost instantaneously a mold that can contain up to 100 fingerprints or cavities, making it possible to manufacture 100 pieces with each injection, ie, with an injection every 30 seconds, 12,000 pieces per hour.
  • This production rate is very high and much higher than can be achieved by cutting cylindrical parts from a coil from an extrusion as described in documents US 5 649 323 and FR 2 575 943.
  • the production of injection molded parts of relatively small thickness is also advantageous because their solidification is relatively fast, the duration of the molding and solidification cycle does not generally not exceeding a few minutes, much lower than the duration of previous methods of direct immobilization of waste in a one-piece matrix of plastic or other size storage container.
  • this relatively small thickness of the small blocks obtained there is no risk of shrinkage resulting in shrinkage or other defects, such as surface defects, porosity or blowholes, in said blocks which would affect their mechanical properties or thermal in view of the criteria required for their subsequent storage.
  • the injection molding process makes it possible to increase the rate of incorporation of radioactive waste particles into the polymer matrix, since the pressure of several hundred bars used makes it possible to compact the particles.
  • incorporation rates in the parts obtained by the process of the invention can reach and exceed 70% by dry weight for cationic resins (ie greater than 116.6116.6% wet mass of cationic resin with humidity of 40%) and 54% by dry weight of anionic resin (ie greater than 108% by wet mass of anionic resin having a moisture content of 50%).
  • thermoplastic polymer matrix incorporating radioactive waste is not directly in contact with air but included in a cementitious matrix having increased properties of resistance to leaching and compressive strength.
  • the ion exchange resin particles are not in direct contact with the cementitious matrix, which contributes to improving the lixiviation resistance properties, and another advantage of the process according to the invention results because the small ion exchange resin particles, initially in the form of powdery waste, fall into the category of so-called non-pulverulent waste, once immobilized in the form of so-called small blocks incorporated in a second immobilizing material in a storage container (on the other hand, as recalled previously, in the previous processes, the ion exchange resins were used in powder form, that is to say finely divided, and the final waste obtained fell into the category pulverulent waste).
  • Another advantage of the method according to the invention is that it can be implemented with a mobile installation that can be moved on the sites and to perform in situ treatments, as defined below.
  • Another advantage of the present invention is the possibility of using molds of different shapes and to obtain compact pieces of ion exchange resins included in the plastic material, said compact parts being able to be incorporated alone or with other wastes can be stored in a container, if necessary incorporated in a matrix of a second immobilizing material, such as concrete, alone or with other waste.
  • this smaller dimension of said small blocks should not be too small because it could cause too fast solidification and risk of fragility as well.
  • the smaller dimension of said small blocks must be sufficiently high to fall into the category of non-pulverulent waste, once incorporated into a second immobilizing material.
  • said small blocks of radioactive waste have a smaller dimension of 0.5 to 5 cm.
  • smaller dimension is meant here the thickness, or, in the case of an elongated sphere or cylinder, the diameter.
  • said small radioactive waste blocks have a larger dimension of less than 150 cm, preferably less than 50 cm, more preferably less than 10 cm.
  • said small blocks of radioactive waste have a parallelepipedal, cylindrical or preferably spherical shape.
  • a second immobilization material is poured, such as cement or mortar, fluidized between said small blocks inside said container, so as to immobilize them after drying in a matrix of said second immobilizing material.
  • step 5 filling said container with said small blocks so that they are in direct contact with each other and said cement slurry or, preferably, mortar, flows into the spaces interstitial between said small blocks in contact with each other on only part of their surface.
  • the volume of the interstitial spaces between the spheres is equal to 26% of the total volume of the container completely filled with said spheres arranged periodically against each other.
  • step 3 / said small blocks are in spherical form and
  • step 4 / said small blocks are conveyed by gravity to said container and
  • step 5 / preferably, optimizes the positioning of said small blocks in contact with each other in the container by simple vibration of said container.
  • the molded solidified parts will be provided to correspond to dimensions commensurable with those of the containers in which they will be stored.
  • the dimensions of the molded parts will be, for example, 0.348 x 0.348 x 0.019, a little less than 0 , 35 x 0.35 x 0.02, for storage in 65 layers of 4 times 4 pieces.
  • step 4 / or 5 / said small blocks are mixed with second non-pulverulent radioactive waste larger than said small blocks, such as pieces of scrap, within said container.
  • second non-pulverulent radioactive waste larger than said small blocks, such as pieces of scrap.
  • thermoplastic polymer material from 40 to 75% by weight of ion exchange resins and from 25 to 60% by weight of thermoplastic polymer material.
  • thermoplastic polymer material below 25%, the amount of thermoplastic polymer material will be insufficient to coat the ion exchange resin particles and block the radioactivity and the ion exchange resins. And, beyond 60%, the relative volume of ion exchange resins in the final waste is too low, especially less than 40%.
  • thermoplastic polymer is chosen from polypropylene, polyethylene or polystyrene and the heating temperature is slightly higher than the melting temperature and between 150 and 280 ° C, preferably between 150 and 235 ° C.
  • polyethylene or polystyrene polymers have a good resistance to irradiation.
  • Polypropylene is advantageous in the case of weakly active resins because it can be obtained from another radioactive waste.
  • these polymers are included in a mixture resulting from the treatment and recovery of synthetic waste mixed with a plasticizer or an elastomeric filler to facilitate the coating after melting on the ion exchange resin particles.
  • the gas emissions, during step 2 / heating and mixing are discharged into a degassing chamber, in which or at the outlet of which the gases are treated, in particular purified using a column washing.
  • the treatment of the gases by the establishment of a washing column downstream of this chamber, captures the toxic products may be released during processing.
  • the present invention also relates to pieces of radioactive waste in the form of said small blocks obtained at the end of step 3 / molding the method according to the invention, preferably of spherical shape.
  • the present invention also provides parts according to the invention, characterized in that said small blocks are smaller in size from 0.5 to 5 cm, comprising from 40% to 75% by mass of dry ion exchange resins, preferably more than 60% by weight of dry cationic resins, or more than 50% by mass of dry anionic resins.
  • the present invention also provides parts, in the form of small blocks according to the invention, immobilized within a matrix of second immobilizing material, such as cement or mortar, said small blocks preferably being in contact with each other. the others, said second immobilization material occupying the interstices between said small blocks and around said small blocks within a said storage container.
  • second immobilizing material such as cement or mortar
  • the present invention provides parts in which said small blocks are mixed with second non-pulverulent radioactive waste, such as scrap waste, of larger size than said small blocks.
  • the present invention also provides a mobile installation for the implementation of a method according to the invention, characterized in that it comprises at least:
  • thermoplastic polymer material a hopper for mixing said ion exchange resin and said thermoplastic polymer material
  • a screw extruder in the form of a sleeve, able to mix and heat said mixture, said sleeve having a degassing orifice communicating with a degassing chamber comprising gas treatment means.
  • the degassing chamber is substantially in the middle of the sleeve.
  • a gravity feed chute to a said storage container, said solidified parts ejected from said mold after solidification.
  • FIG. 1 representing a mobile installation that is useful for the method according to the invention.
  • the starting materials are as follows: a spent ion exchange resin 1-1, consisting of 0.5 mm balls, and a thermoplastic material in the form of 1-2 mm granules.
  • the starting raw materials are introduced into feed hoppers la-1 for the ion exchange resin 1-1, and la-2 for the thermoplastic material 1-2, said feed hoppers la- 1 and la-2 supplying metering screws lb-1 and lb-2 for feeding a mixing hopper the in desired proportions by weight between the two raw materials of departure.
  • the metering screws are equipped with drying collars so as to dry the raw materials of departure.
  • the mixture is introduced, from the mixing hopper 1c, into a sleeve 11 equipped with an injection screw 13, operated from a motor 10, said sleeve 11 being equipped with heating resistors, in the form of heating collars on the peripheral surface (not shown).
  • Granules of thermoplastic material and spent ion exchange resins are thus mixed, concomitantly performing a mechanical kneading action and heating at a temperature of 150 to 280.degree. C., preferably 150 to 235.degree. the thermoplastic granules melt and coat the ion exchange resin granules.
  • gas emissions from the kneaded material can be discharged via an orifice 12 to a degassing chamber (not shown) located in the sheath comprising a gas treatment equipment, in particular a washing column. .
  • the mixing material is kneaded and heated inside the sleeve with the aid of the screw 13 which pushes it towards the downstream outlet where the melt is injected, using an injection molding machine 9.
  • the molding cycle can last from a few seconds to several minutes depending on the thickness of the molded part.
  • the mold remains closed for a period of time, allowing the material to solidify.
  • the molding and solidification cycle time do not exceed 5 minutes.
  • the piece is solidified.
  • the mold is opened and the piece is ejected from the mold cavity, in the form of small spherical blocks 2, allowing the beginning of a new molding cycle.
  • the injection of material into the mold is controlled in speed and position from a control panel 7.
  • the pressure and the injection time must be well regulated to avoid the appearance of defects on the molded parts.
  • the main characteristics to be regulated are: - the dosing of the raw material mixture in the sheath, insofar as a sub-dosage of thermoplastic resin can lead to the production of incomplete parts and an excess of plastic material can result in the formation of burr capable of blocking up to the ejectors, making it possible to eject the piece out of the mold, or to result in over-compaction resulting in internal stresses such as breakage and deformation in the molded part, and
  • the temperature at which the material must be carried must be above the melting temperature of the thermoplastic polymer and sufficient to ensure a good fluidity thereof, but must not be too high to avoid its thermal degradation.
  • the spherical molded parts are conveyed by gravity, via a chute 4, to the inside of a storage container 5.
  • This storage container is placed on a vibratory plate 6, allowing the distribution optimally small blocks or spheres 2 inside.
  • the spherical molded parts 2 are immobilized in cement or mortar slurry 5a.
  • the mortar slurry 5a used must be sufficiently fluid to pass into the interstices left between the spherical pieces 2.
  • the opening of the container is closed with mesh mesh finer than the spheres, so as to avoid the floating of those -this.
  • Figure 1 in the last step, there is shown the container5 not completely filled with balls 2, to better show the presence of the mortar 5a.
  • anionic and cationic resins made of macroporous polystyrene crosslinked with divinyl benzene have been tested, including the following cationic resins: Purolite NRW2400, Lewatit® MonoPlus S 100 KR, Lewatit® MonoPlus S 200, Lewatit® MonoPlus S 100 and resins anionic: Purolite NRW 600, Lewatit® Monoplus M 500. These resins were first saturated with metal ions (for simulation of used resins), then dried in an oven at 105 ° C, and finally mixed, varying the proportions, with polypropylene or polyethylene granules of 2 mm. The moisture content of the cationic resins was 40% and the apparent density of the wet cationic resins was 860 kg / m 3 .
  • the moisture content of the anionic resins was 50% and the apparent density of the wet anionic resins was 680 kg / m 3 .
  • a series of 5 tests each producing from 5 to 8 pieces was carried out for each mixture.
  • the minimum content of 70% by mass of dry resins corresponded to a piece of final asphalt with a density of 1 220 kg / m 3 , so that, given the moisture content of the cationic resins of 40% and the densities of cationic resins of 860 kg / m 3 , the incorporation rates of wet resins corresponded to:
  • the mass incorporation rates of at least 54% dry weight of anionic resins correspond to a rate of 108% mass incorporation of wet anionic resins and 142.9% by volume of wet anionic resins, taking into account the moisture content of 50% of the anionic resins and the density of the wet anionic resins of 680 kg / m 3 , the density of the final mix of the piece being 900 kg / m 3 .
  • injection was made into a mold comprising 70 spherical impressions with a diameter of 2 cm, different ion exchange resins of nuclear types (cationic, anionic or mixed) previously dried with, as thermoplastic agent, polyethylene.
  • the mixture prepared in the hopper was as follows:
  • thermoplastic resin from 25 to 45% by weight of thermoplastic resin.
  • the temperature in the barrel was between 180 and 250 ° C, the molding time was a few minutes.
  • the shape of the mold and, therefore, the filling technique of the drums have been modified.
  • This example is applicable for low-radioactive ion exchange resins.
  • the mixture prepared in the hopper is the same as that presented in Example 1.
  • the pieces produced have a disc shape whose diameter is slightly less than that of the barrel of 2001 (approximately 540mm) in which the pieces will be deposited manually.
  • the diameter of the discs is designed to allow the passage of the mortar (passage between the barrel wall and that of the disk) during the casting in the fut.
  • the thickness of the discs was 0.5 to 5cm, preferably around 2cm.
  • Example 3.2 we use the same type of mold as in Example 3.2 (disc, but 1.2m diameter). But the discs are stacked automatically in C1PG shells and then cemented. The automation of the filling process makes it possible to treat very active ion exchange resins.
  • the REI / thermoplastic resin mixture has the same composition as in Example 3.1.
  • the thickness of the discs was 0.5 to 5 cm, preferably around 2 cm.
  • the manufactured castings being considered as non-pulverulent waste (like scrap), they can be added to waste containers already planned for other applications such as hulls or boxes. Molded parts can fit into the spaces left by other waste, increasing the volume of waste per package.
  • the final package is a cylindrical shell with a circular section with solid walls. Spherical geometry is therefore more suitable for this type of package.
  • the mixture prepared in the hopper for producing the spheres 2 is the same as that presented in Example 1.
  • the spheres are poured into the package already filled with scrap and fit into the voids between the different pieces of scrap.
  • the final package is a cubic box with grid basket.
  • the thickness is between 0.5 and 5 cm.
  • the plates are inserted into the voids between scrap pieces manually (low-level waste) or by vibration.
  • the mixture prepared in the hopper is the same as that presented in Example 3.1.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de conditionnement de déchets radioactifs sous forme de petites particules de poudre, billes ou granulés de granulométrie moyenne inférieure à 2 mm, de préférence inférieure à 1 mm, de préférence encore des particules de résines échangeuses d'ions radioactives usées caractérisé en ce que l'on réalise les étapes successives suivantes, dans lesquelles : 1/ On mélange (le) lesdites petites particules de déchets radioactifs, de préférence après séchage de celles-ci, avec des billes ou granulés de polymère thermoplastique (1-2) que l'on chauffe, de manière à faire fondre ledit polymère thermoplastique pour enrober lesdites petites particules de déchets radioactifs avec ledit polymère thermoplastique; et 2/ le mélange obtenu à l'étape 1/ est ensuite injecté au moyen d'une presse à injection (9) dans un moule (3), dans lequel il se solidifie, de préférence à température ambiante; et 3/ après solidification, on récupère lesdits petits blocs de la forme de l'empreinte dudit moule.

Description

Procédé de conditionnement de déchets radioactifs, notamment de résines échangeuses d'ions
La présente invention concerne un procédé de conditionnement de déchets radioactifs se présentant sous forme de petites particules, billes ou granulés, de déchets radioactifs, notamment de résines échangeuses d'ions radioactives usées.
La présente invention concerne également des pièces de dits déchets radioactifs immobilisés dans une matrice obtenus par le procédé de l'invention. Dans les installations nucléaires, on utilise en particulier des résines échangeuses d'ions pour purifier les eaux contaminées, notamment l'eau des circuits primaires et secondaires et les effluents de ces installations. Au bout d'un certain temps, ces résines subissent des phénomènes de dégradation et perdent leur efficacité. Etant donné que ces résines usées chargées d'ions ont fixé au cours de leur utilisation un certain nombre de radioéléments, il est alors nécessaire de les conditionner dans un matériau approprié pour assurer une bonne rétention de leur radioactivité lors de leur stockage.
Dans FR 2 251 081 et FR 2 361 724, on décrit un procédé de conditionnement de résines échangeuses d'ions radioactives usées ayant servi à la purification des eaux contaminées d'installations nucléaires, notamment les eaux des circuits primaires et secondaires, dans lequel on incorpore ces déchets radioactifs à l'état de poudre sèche, dans une résine thermodurcissable polymérisable de type polyester insaturé, telle qu'une résine à base de maléophtalate de glycol en mélange avec du styrène, à la température ambiante, et on provoque la polymérisation de cette résine pour obtenir un bloc solide.
Dans FR 2 361 724, on propose, en outre, de traiter les résines échangeuses d'ions non saturées de type cationique, notamment une résine de polystyrène réticulé avec du divinyl benzène qui comporte des groupements sulfoniques -S03H, avec une solution aqueuse d'un composé basique capable de bloquer les sites actifs des résines cationiques.
Dans FR 2 544 909 et FR 2 577 709, on propose un procédé qui consiste à incorporer les déchets de résines échangeuses d'ions dans une résine thermodurcissable, telle qu'une résine époxyde, liquide à la température ambiante, et provoquer ensuite la polymérisation de la résine au moyen d'un durcisseur pour obtenir un bloc solide.
Dans FR 2 356 246 et EP 157683, on décrit des procédés de conditionnement de déchets radioactifs, notamment de résines échangeuses d'ions, dans du bitume. On réalise l'enrobage des déchets radioactifs dans du bitume en utilisant une extrudeuse, notamment avec une extrudeuse à double ou quadruple vis, dans laquelle s'effectue le mélange d'une suspension de déchets radioactifs avec le bitume que l'on sèche ensuite.
Ces procédés d'enrobage avec du bitume s'appliquent sur des résines échangeuses d'ions à l'état de billes ou broyées.
L'inconvénient des procédés mentionnés ci-dessus est qu'ils emploient des matières premières classées CMR (cancérigènes mutagènes reprotoxiques) ou inflammables, entraînant des contraintes de manipulation et de stockage.
Un autre inconvénient de ces procédés est que le temps de prise pour la solidification est toujours d'au moins plusieurs heures.
Enfin, dans le cas des résines époxydes, la réaction de polymérisation conduit à une réaction exothermique qui requiert des conditions d'installation permettant de faire face à des conditions de température élevée.
On connaît également, dans FR 2 575 943 et US 5 649 323, un procédé de conditionnement de déchets de résine échangeuses d'ions radioactifs par mélange d'un polymère thermoplastique porté à température de fusion, ledit mélange étant moulé par extrusion, en continu sous forme cylindrique, pour être ensuite :
- soit, tronçonné sous forme de tronçons cylindrique qui sont ensuite séchés et entreposés dans un conteneur blindé, tels quels,
- soit, coulé directement en fusion dans un conteneur.
Dans les deux cas, on forme, après séchage, une matrice de matière plastique monobloc incorporant des particules de déchets radioactifs à l'état finement divisé, en contact avec l'air au sein du conteneur de stockage final.
Dans ces procédés, les particules de résines échangeuses d'ions, broyées ou non, présentent une taille inférieure à 4 mm. Des déchets de cette taille, inclus dans une matrice polymère, ou autre, au sein d'un conteneur de stockage final, sont considérés comme des déchets pulvérulents par les centres de stockage définitifs de déchets radioactifs.
Ces déchets radioactifs de petites tailles requièrent que la matrice polymère présente des caractéristiques de résistance à la lixiviation et résistance à la compression importantes pour éviter que les déchets ne s'échappent de la matrice polymère. C'est une des raisons pour laquelle le taux d'incorporation en déchets pulvérulents, au sein de la matrice polymère, est relativement limité.
Dans FR 2 575 943, au tableau 3, exemple 7, les taux d'incorporation maximaux de résine échangeuse d'ion essorées (avec une teneur d'eau de 42%) sont de : (6,1/13,3) = 49,9% en volume et (5/8) = 62,5% en masse, ce qui, calculé par rapport à une quantité de résine sèche (c'est-à-dire la résine échangeuse d'ion après séchage de celle-ci), serait de seulement 26,6% en volume (et 36,25% en masse). Dans US 5 649 323, pour améliorer les propriétés de lixiviation et résistance à la compression de la matrice polymère dans laquelle sont incorporés les déchets radioactifs pulvérulents, ladite matrice est recouverte d'une couche de polymères thermoplastiques non radioactifs (non mélangés à des déchets radioactifs), cette deuxième couche de polymères thermoplastiques "propre" étant obtenue, soit, par extrusion autour du mélange extrudé du première polymère en mélange avec les déchets radioactifs, soit, par coulée directe dans un conteneur recouvert sur sa face interne d'un liner de polymère, fondant au contact du mélange extrudé fondu dans lequel il est versé.
Dans US 5 649 323, Le taux d'incorporation maximal décrit est de 61,5% en poids mais ce taux d'incorporation de déchets radioactifs (autres que résines échangeuses d'ions) au sein de la matrice polymère est diminué à des valeurs inférieures ou égales à 40% (cf. exemple 2, colonne 11) pour le respect des spécifications de résistance à la lixiviation et à la compression car les particules de déchets radioactifs sont toujours incorporées dans une matrice polymère directement en contact avec l'air au final.
Dans US 5 962 630, on décrit un mélange de déchets radioactifs, autres que des résines échangeuses d'ions, avec des polymères thermoplastiques particuliers, à savoir des polymères additionnés de sulfure. Le mélange est directement coulé dans des moules, le taux d'incorporation de déchets radioactifs n'excédant pas 40% en poids au sein de la matrice polymère. Il n'est pas démontré que ces polymères soient compatibles avec le confinement de déchets de résines échangeuses d'ions.
D'une manière générale, en France comme à l'étranger, le conditionnement des déchets radioactifs diffère selon que ces déchets sont initialement pulvérulents, c'est à dire à l'état finement divisé, comme les résines échangeuses d'ions, broyées ou non, ou s'ils sont constitués de grosses pièces comme des gravats ou des ferrailles. Le seuil de granulométrie séparant les "pulvérulents" des "non pulvérulents" n'est pas défini de manière très précise, mais on peut le situer autour de 0,5 cm.
Dans les 2 cas, le déchet brut devra être immobilisé dans un bloc solide, souvent constitué à partir d'une matrice cimentaire, mais, dans les cas des résines échangeuses d'ions, préférablement dans une matrice polymère, parce que les interactions entre le déchet et la matrice sont moindres et mieux maîtrisables, et parce que le taux d'incorporation y est meilleur. Les contraintes et spécifications imposées sur le conditionnement de déchets non pulvérulents sont plus faciles à respecter et la démonstration de leur respect est plus aisée également. En particulier, dans le cas de déchets pulvérulents, le bloc de déchets immobilisés doit respecter des critères de résistance à la lixiviation et à la compression, alors que dans le cas de déchets non pulvérulents, c'est uniquement la matrice sans déchets qui doit respecter ce type de critères. Non seulement il est beaucoup plus aisé de démontrer le respect du critère avec une matrice pure, sans déchets, mais encore il existe des matrices cimentaires connues pour lesquelles les démonstrations requises sont déjà réalisées. De plus, dans le cas de déchets pulvérulents, il existe une contrainte sur l'homogénéité de la répartition du déchet dans la matrice, contrainte qui n'existe pas dans le cas de déchets non pulvérulents.
Le but de la présente invention est de fournir un nouveau procédé de conditionnement de résines échangeuses d'ions, aussi bien anioniques que cationiques, sous forme de blocs solides, et vérifiant les critères requis pour que ce déchet radioactif soit accepté dans un centre de stockage définitif.
Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de conditionnement de durée réduite par rapport aux procédés antérieurs. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé qui permet d'incorporer un maximum de résines échangeuses d'ions dans un volume donné de déchets final, c'est-à-dire en minimisant le volume occupé par le déchet final.
Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé qui ne requiert pas la transformation préalable, notamment sous forme de broyage, desdites résines échangeuses d'ions.
Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé qui conduit à des déchets classifiés dans la catégorie des déchets non pulvérulents, et, dans le même temps, d'éviter les interactions entre les résines échangeuses et la matrice, matrice qui pourra alors être, sans inconvénient, une matrice cimentaire.
La présente invention consiste essentiellement à réaliser des pièces de petits blocs solides de matière thermoplastique moulées par injection à chaud, incorporant des résines échangeuses d'ions en forme de petites particules de poudre, billes ou de granulés de départ, incluses dans lesdites pièces de matière thermoplastique, en pratique uniformément réparties en leur sein. Ces dites pièces de dits petits blocs solides peuvent, ultérieurement, être immobilisées dans un second matériau d'immobilisation, tel que du ciment ou mortier.
Plus précisément, pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de conditionnement de déchets radioactifs sous forme de petites particules de poudre, billes ou granulés de granulométrie inférieure à 2 mm, de préférence inférieure à 1 mm, de préférence encore des particules de résines échangeuses d'ions radioactives usées caractérisé en ce que l'on réalise les étapes successives suivantes, dans lesquelles :
1/ On mélange lesdites petites particules de déchets radioactifs, de préférence après séchage de celles-ci, avec des granulés de polymère thermoplastique que l'on chauffe, de manière à faire fondre ledit polymère thermoplastique pour enrober lesdites petites particules de déchets radioactifs avec ledit polymère thermoplastique, et 2/ le mélange obtenu à l'étape 1/ est ensuite injecté sous pression, à une pression supérieure à 107Pa (100 bar), de préférence de 5.107Pa (500 bar) à 20.107 Pa (2 000 bar), au moyen d'une presse à injection dans un moule, dans lequel il se solidifie, de préférence à température ambiante, pour former des petits blocs de matière thermoplastique incorporant desdites petites particules de déchets radioactifs, et
3/ après solidification, on récupère lesdits petits blocs de la forme de l'empreinte dudit moule. Plus particulièrement, à l'étape 1/ on réalise les étapes successives suivantes, dans lesquelles : la/ on mélange lesdites résines échangeuses d'ions après séchage, lesquelles se présentent sous forme de billes de diamètre inférieur à 1 mm, de préférence inférieur ou égal à 0,5 mm, avec des billes ou granulés de polymère thermoplastique, et lb/ on chauffe le mélange de l'étape la/, en le malaxant de préférence dans une extrudeuse à vis, de manière à faire fondre lesdites billes ou granulés de polymère thermoplastique, lequel polymère thermoplastique devient pâteux et enrobe lesdites billes ou granulés de résines échangeuses d'ions.
Ce malaxage permet d'obtenir une répartition homogène desdites petites particules de déchets radioactifs au sein de ladite matrice de matière plastique.
De façon connue, le malaxage se fait par rotation d'une vis de plastification dans un mélangeur formant un fourreau, l'action conjuguée de la température du fourreau et de la compression exercée par la vis permet de ramollir les granulés de matière plastique, les amenant jusqu'à un état visqueux. La matière en mélange est acheminée par la vis à l'avant du mélangeur ou fourreau, donnant ainsi une réserve de matière prête à être injectée sous forte pression à l'intérieur d'un moule présentant la forme souhaitée de pièces. Suite à l'injection on continue d'appliquer une pression constante durant un temps déterminé afin de continuer à alimenter les empreintes du moule, malgré que celles-ci soient remplies, ceci afin de pallier au retrait éventuel de la matière durant son refroidissement. La forte pression utilisée lors de l'injection permet de remplir presque instantanément un moule multi-empreintes pouvant comporter au moins 10 empreintes de pièces, voire jusqu'à plus de 100 empreintes, et donc fabriquer autant de pièces à chaque injection. La cadence de fabrication est essentiellement conditionnée par le temps de refroidissement des pièces car il faut attendre leur solidification pour ouvrir le moule, à savoir une cadence d'injection supérieure à 2 par minute, voire supérieure à 4 par minute pour des sphères de 2 cm de diamètre.
On comprend que les résines échangeuses d'ions usées sont des résines échangeuses d'ions chargées en ions et qui ne sont donc plus opérantes. Ces résines échangeuses d'ions radioactives sont plus particulièrement des résines mises en œuvre dans les installations nucléaires, telles que dans le système d'épuration de l'eau du circuit primaire ou celui épurant l'eau du circuit secondaire des réacteurs nucléaires.
La caractéristique distinctive essentielle du procédé de l'invention, ni décrite, ni suggérée dans aucun des documents de la technique antérieure, tient en ce que le mélange des particules de déchets de résine échangeuses d'ions radioactifs et de polymère thermoplastique est injecté sous pression dans un moule.
Le procédé d'injection selon la présente invention se distingue donc des procédés d'extrusion de la technique antérieure par la présence d'une presse à injection située en aval du mélangeur et en amont d'un moule. Le procédé par moulage par injection sous pression selon la présente invention est avantageux par rapport aux procédés d'extrusion de la technique antérieure pour les raisons suivantes :
1- L'extrusion est un procédé où la matière fondue est poussée en continu à travers une ouverture, capable de produire des formes cylindriques continues dans la longueur. En revanche, le moulage par injection est un procédé où la matière est injectée dans une ou plusieurs cavités de moule, permettant de réaliser des formes non cylindriques, telles que des sphères. La fabrication de sphères selon la présente invention est avantageuse pour transférer les pièces produites dans un conteneur et pour inclure lesdites pièces dans une matrice cimentaire, par coulée d'une matrice cimentaire par-dessus lesdites pièces, conformément à l'objet de la revendication 5.
2- D'autre part, l'usage de la presse à injection permet le remplissage du moule quasi-instantanément (moins d'une seconde) et libère la pression en aval du mélangeur, facilitant ainsi le fonctionnement du mélangeur, de sorte que les cadences de production sont plus élevées que par le procédé d'extrusion suivi d'une découpe.
En particulier, lorsque l'on conditionne des déchets sous forme de relativement petites pièces, comme c'est le cas selon l'invention, la forte pression utilisée lors de l'injection permet de remplir presque instantanément un moule pouvant contenir jusqu'à 100 empreintes ou cavités, permettant de fabriquer 100 pièces à chaque injection, soit, avec une injection toutes les 30 secondes, 12 000 pièces par heure. Cette cadence de fabrication est très élevée et très supérieure à ce que l'on peut réaliser par tronçonnement de pièces cylindriques à partir d'un boudin issu d'une extrusion telle que décrite dans les documents US 5 649 323 et FR 2 575 943.
La réalisation de pièces injectées par moulage de relativement petite épaisseur est aussi avantageux du fait que leur solidification est relativement rapide, la durée du cycle de moulage et solidification ne dépassant pas en général quelques minutes, soit très inférieure aux durées des procédés antérieurs d'immobilisation directe des déchets dans une matrice monobloc de matière plastique ou autre au dimension du conteneur de stockage. En outre, du fait de cette relativement petite épaisseur des petits blocs obtenus, il n'y a pas de risque de retrait entraînant des retassures ou autres défauts, tels que défauts de surface, porosité ou soufflures, dans lesdits blocs qui affecterait leurs propriétés mécanique ou thermique au regard des critères requis pour leur stockage ultérieur. 3- Par ailleurs, le procédé de moulage par injection permet d'augmenter le taux d'incorporation en particules de déchets radioactifs au sein de la matrice polymère, du fait que la pression de plusieurs centaines de bars mise en œuvre permet de tasser les particules de résine échangeuses d'ions et de remplir les espaces interstitiels entre les particules de résine échangeuses d'ions par du polymère thermoplastique. Les taux d'incorporation dans les pièces obtenus par le procédé de l'invention peuvent atteindre et dépasser 70% en masse sèche pour des résines cationiques (soit supérieurs à 116,6116,6% en masse humide de résine cationique avec des taux d'humidité de 40%) et 54% en masse sèche de résine anionique (soit supérieurs à 108% en masse humide de résine anionique présentant un taux d'humidité de 50%).
4- Enfin, une autre caractéristique avantageuse de la présente invention est la possibilité de produire des petites pièces, notamment sphériques, que l'on peut facilement inclure dans une matrice d'un second matériau d'immobilisation présentant de propriétés de résistance à la lixiviation et résistance à la compression reconnues, tel que du ciment, par coulée directe dudit second matériau d'immobilisation, tel que du ciment ou mortier, par-dessus et entre lesdits petits blocs de matrice polymère incorporant les déchets radioactifs à l'intérieur d'un conteneur final, tel que défini ci-après. Ainsi, la matrice polymère thermoplastique incorporant des déchets radioactifs n'est pas directement en contact avec l'air mais incluse dans une matrice cimentaire présentant des propriétés accrues de résistance à la lixiviation et résistance à la compression. Ce mode de réalisation, dans lequel les déchets radioactifs se présentant sous forme de petits blocs de matrice polymère sont inclus dans une matrice cimentaire, est avantageux par rapport aux modes de réalisation de la technique antérieure, dans lesquels les déchets radioactifs se présentaient sous forme de particules de petites tailles directement incluses dans une matrice cimentaire, pour les raisons suivantes :
- tout d'abord, les particules de résine échangeuses d'ions ne sont pas en contact direct avec la matrice cimentaire, ce qui contribue à améliorer les propriétés de résistance à la lixiviation, et - un autre avantage du procédé selon l'invention résulte du fait que les petites particules de résine échangeuse d'ions, initialement sous forme de déchets pulvérulents, rentrent dans la catégorie des déchets dits non pulvérulents, une fois immobilisées sous forme de dits petits blocs incorporés au sein d'un second matériau d'immobilisation dans un conteneur de stockage (en revanche, comme rappelé précédemment, dans les procédés antérieurs, les résines échangeuses d'ions étaient utilisées sous forme de poudre, c'est-à-dire finement divisées, et le déchet final obtenu rentrait dans la catégorie des déchets pulvérulents). Or, comme rappelé ci-dessus, les contraintes et spécifications imposées sur les conditionnements des déchets non pulvérulents sont beaucoup plus faciles à respecter que sur les déchets pulvérulents, ne réclamant pas, notamment, de démonstration de la répartition homogène de la radioactivité dans le déchet final, et facilitant le test de lixiviation et le test à la résistance à la compression, ces tests devant être réalisés sur le matériau de la matrice d'enrobage seul(c'est-à-dire, la matrice d'enrobage seule, sans les déchets). Un autre avantage du procédé selon l'invention est qu'il peut être utilisé pour conditionner des résines échangeuses d'ions aussi bien anioniques que cationiques.
Un autre avantage du procédé selon l'invention tient en ce qu'il peut être mis en œuvre avec une installation mobile, pouvant être déplacé sur les sites et permettant de réaliser des traitements in situ, comme défini ci-après.
Un autre avantage de la présente invention est la possibilité d'utiliser des moules de différentes formes et d'obtenir des pièces compactes de résines échangeuses d'ions incluses dans la matière plastique, lesdites pièces compactes pouvant être incorporées seules ou avec d'autres déchets pouvant être stockés dans un conteneur, le cas échéant incorporés dans une matrice d'un second matériau d'immobilisation, tel que du béton, seuls ou avec d'autres déchets. Enfin, en dépit du fait que l'on perd un certain pourcentage de volume correspondant aux espaces vides entre les petits blocs sphériques, dans lesquels les résines échangeuses d'ions radioactives ne peuvent pas être incluses, on constate que le taux de remplissage d'un conteneur rempli de petits blocs selon l'invention reste supérieur au taux obtenu selon l'art antérieur, avec un seul bloc massif de matière plastique incorporant des particules de poudre de résines échangeuses d'ions. Ceci résulte du fait que la pression de plusieurs centaines de bars, mise en œuvre lors du procédé d'injection sous pression conduisant au moulage desdits petits blocs, permet de tasser les particules de résines échangeuses d'ions, d'une part, et, d'autre part, de remplir les espaces interstitiels entre lesdites particules de résines échangeuses d'ions par du polymère thermoplastique, de sorte que le taux d'incorporation desdites résines échangeuses d'ions au sein dudit polymère thermoplastique, sous forme de dits petits blocs, est supérieur à celui des procédés antérieurs. Une autre caractéristique du procédé selon l'invention, qui conduit à l'amélioration du taux d'incorporation de résines échangeuses d'ions radioactives dans le conteneur final, résulte de ce qu'en séchant les particules de résines échangeuses d'ions, on réduit leur volume. La plus petite dimension desdits petits blocs doit être suffisamment petite pour permettre leur moulage et solidification rapide. Toutefois, cette plus petite dimension desdits petits blocs ne doit pas être trop petite car cela pourrait provoquer une solidification trop rapide et des risques de fragilité également. En outre, la plus petite dimension desdits petits blocs doit être suffisamment élevée pour rentrer dans la catégorie de déchets non pulvérulents, une fois incorporés dans un second matériau d'immobilisation.
De préférence, à l'étape 3/, lesdits petites blocs de déchets radioactifs présentent une plus petite dimension de 0,5 à 5 cm. On entend ici par "plus petite dimension", l'épaisseur, ou, dans le cas d'une sphère ou d'un cylindre allongé, le diamètre.
De préférence encore, pour des raisons pratiques, lesdits petits blocs de déchets radioactifs présentent une plus grande dimension inférieure à 150 cm, de préférence inférieure à 50 cm, de préférence encore inférieure à 10 cm. En fait, Il n'y a pas de limite théorique aux dimensions des petits blocs, autres que leur épaisseur, si ce n'est le prix du moule et la taille des conteneurs à déchets.
Dans un mode de réalisation particulier, lesdits petits blocs de déchets radioactifs présentent une forme parallélépipédique, cylindrique ou, de préférence sphérique.
Dans le cas de disques (blocs cylindriques) ou de blocs parallélépipédiques, la plus petite dimension correspondra à l'épaisseur des pièces. Avantageusement, dans un procédé selon l'invention, on réalise les étapes ultérieures suivantes :
4/ lesdits petits blocs sont acheminés, via une goulotte, dans un conteneur de stockage, de préférence en béton ou métal, puis 5/ on écoule un coulis de second matériau d'immobilisation, tel que du ciment ou mortier, fluidifié entre lesdits petits blocs à l'intérieur dudit conteneur, de manière à les immobiliser après séchage dans une matrice de dit second matériau d'immobilisation.
A l'étape 5/, on remplit ledit conteneur à l'aide desdits petits blocs de manière à ce que ceux-ci soient en contact direct entre eux et ledit coulis de ciment ou, de préférence, mortier, s'écoule dans les espaces interstitiels entre lesdits petits blocs en contact les uns avec les autres sur une partie de leur surface seulement.
Lorsque lesdits petits blocs sont des sphères, le volume des espaces interstitiels entre les sphères est égal à 26% du volume total du conteneur entièrement rempli de dites sphères rangées de manière périodique les unes contre les autres.
Dans un mode préféré de réalisation du procédé :
- à l'étape 3/, lesdits petits blocs se présentent sous forme sphérique et
- à l'étape 4/, lesdits petits blocs sont acheminés par gravité vers ledit conteneur et
- à l'étape 5/, de préférence, on optimise le positionnement desdits petits blocs en contact les uns contre les autres dans le conteneur par simple vibration dudit conteneur.
On comprend qu'il n'est pas nécessaire de positionner lesdits blocs manuellement et/ou à l'aide d'un bras robotisé pour effectuer le positionnement ou rangement desdits blocs à l'intérieur du conteneur. Cette forme sphérique permet précisément l'acheminement par gravité dans une goulotte vers un conteneur de stockage et permet également un remplissage optimal du conteneur de stockage et, ce, sans intervention humaine directe, ce qui est important pour l'application du procédé aux résines échangeuses d'ions fortement radioactives.
Il est à noter que ce procédé est adapté quelque soit la forme finale du conteneur, qu'il s'agisse d'un conteneur cylindrique (à section circulaire) ou parallélépipédique.
On comprend que le rangement de pièces parallélépipédiques ou cylindriques nécessite la mise en œuvre d'un bras robotisé et ne peut pas être réalisé manuellement.
Dans le cas de pièces parallélépipédiques ou cylindriques, on réalisera, de préférence, des pièces d'épaisseur voisine, inférieure à 1 cm (disques ou feuilles rectangulaires). Les dimensions des pièces solidifiées moulées seront prévues pour correspondre à des dimensions commensurables à celles des conteneurs dans lesquels elles seront rangées. Ainsi, pour un caisson de 5 m3 (volume utile : 1,4 x 1,4 x 1,3 m), les dimensions des pièces moulées seront, par exemple, de 0,348 x 0,348 x 0.019, soit un peu moins de 0,35 x 0,35 x 0,02, pour un rangement en 65 couches de 4 fois 4 pièces.
Avantageusement, à l'étape 4/ ou 5/, on mélange lesdits petits blocs avec des seconds déchets radioactifs non pulvérulents, de taille supérieure aux dits petits blocs, tels que des morceaux de ferraille, au sein dudit conteneur. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux, en ce qu'il permet de rentabiliser l'espace au sein dudit conteneur de stockage desdits seconds déchets non pulvérulents, pour inclure davantage de matière radioactive au sein dudit conteneur de stockage contenant lesdits seconds déchets radioactifs non pulvérulents. Dans un mode de réalisation particulier, à l'étape 1/, on met en œuvre des proportions pondérales relatives de matières premières à sec suivantes :
- de 40 à 75% en poids de résines échangeuses d'ions et - de 25 à 60% en poids de matière polymère thermoplastique.
En dessous de 25%, la quantité de matière polymère thermoplastique sera insuffisante pour enrober les particules de résines échangeuses d'ions et bloquer la radioactivité et les résines échangeuses d'ions. Et, au-delà de 60%, le volume relatif de résines échangeuses d'ions dans le déchet final est trop faible, notamment inférieur à 40%.
Plus précisément, ledit polymère thermoplastique est choisi parmi les polypropylène, polyéthylène ou polystyrène et la température de chauffage est légèrement supérieure à la température de fusion et comprise entre 150 et 280°C, de préférence entre 150 et 235°C.
Ces polymères polyéthylène ou polystyrène présentent une bonne tenue à l'irradiation. Le polypropylène est avantageux dans le cas de résines peu actives, parce qu'il peut être obtenu à partir d'un autre déchet radioactif. De préférence, ces polymères sont inclus dans un mélange issu de traitement et de récupération de déchets de matière synthétique en mélange avec un plastifiant ou une charge élastomère pour faciliter l'enrobage après fusion sur les particules de résines échangeuses d'ions.
Avantageusement encore, les dégagements gazeux, au cours de l'étape 2/ de chauffage et malaxage, sont évacués dans une chambre de dégazage, dans laquelle ou en sortie de laquelle les gaz sont traités, notamment purifiés à l'aide d'une colonne de lavage.
Ces gaz proviennent de produits ammoniaqués présents dans les résines ou de vapeur d'eau si les résines sont insuffisamment séchées avant leur mélange. L'évacuation de ce gaz est importante car ils peuvent générer des microbulles formant des stries ou des imperfections à l'intérieur ou en surface de la matière première que l'on peut retrouver dans le déchet final. Pour les produits ammoniaqués, aux problèmes de moulage, s'ajoutent les problèmes de nocivité des vapeurs pour l'environnement et les agents se trouvant à proximité (Valeur Limite d'Exposition lOppm).
Le traitement des gaz, par la mise en place d'une colonne de lavage en aval de cette chambre, permet de capter les produits toxiques susceptibles de se dégager lors du traitement.
La présente invention a également pour objet des pièces de déchets radioactifs sous forme de dits petits blocs obtenus à l'issue de l'étape 3/ de moulage du procédé selon l'invention, de préférence de forme sphérique. La présente invention fournit également des pièces selon l'invention, caractérisée en ce que lesdits petits blocs sont de plus petite dimension de 0,5 à 5 cm, comprenant de 40% à 75% en masse de résines échangeuses d'ions sèches, de préférence plus de 60% en masse de résines cationiques sèches, ou plus de 50 % en masse de résines anioniques sèches.
La présente invention fournit également des pièces, sous forme de petits blocs selon l'invention, immobilisées au sein d'une matrice de second matériau d'immobilisation, tel que du ciment ou mortier, lesdits petits blocs étant de préférence en contact les uns contre les autres, ledit second matériau d'immobilisation occupant les interstices entre lesdits petits blocs et autour desdits petits blocs au sein d'un dit conteneur de stockage.
Plus particulièrement la présente invention fournit des pièces dans lesquelles lesdits petits blocs sont en mélange avec des seconds déchets radioactifs non pulvérulents, tels que des déchets de ferraille, de plus grande taille que lesdits petits blocs. La présente invention fournit également une installation mobile pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins :
- une trémie de mélange de ladite résine échangeuse d'ions et de ladite matière polymère thermoplastique,
- une extrudeuse à vis sous forme de fourreau, apte à malaxer et chauffer ledit mélange, ledit fourreau présentant un orifice de dégazage communiquant avec une chambre de dégazage comprenant des moyens de traitement de gaz. la chambre de dégazage se situe sensiblement au milieu du fourreau.
- une presse à injection en aval dudit fourreau, apte à injecter ledit mélange dans un moule, présentant une empreinte de la forme voulue de forme déterminée, et
- de préférence, une goulotte d'acheminement par gravité, vers un dit conteneur de stockage, desdites pièces solidifiées éjectées dudit moule après solidification.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence à la figure 1 représentant une installation mobile utile pour le procédé selon l'invention.
Dans les exemples ci-après, on a mis en œuvre une installation comprenant les éléments tels que décrits schématiquement dans la figure 1.
Les matières de départ sont les suivantes : une résine échangeuse d'ions usée 1-1, constituée de billes de 0,5 mm, et une matière thermoplastique sous forme de granulés 1-2 de 2 mm.
Les matières premières de départ sont introduites dans des trémies d'alimentation la-lpour la résine échangeuse d'ions 1-1, et la-2 pour la matière thermoplastique 1-2, lesdites trémies d'alimentation la- 1 et la-2 alimentant des vis doseuses lb-1 et lb-2 permettant d'alimenter une trémie de mélange le dans des proportions pondérales voulues entre les deux matières premières de départ. De préférence, les vis doseuses sont équipées de colliers de séchage de manière à sécher les matières premières de départ.
Puis, on introduit le mélange, à partir de la trémie de mélange le, dans un fourreau 11 équipé d'une vis d'injection 13, manœuvrée à partir d'un moteur 10, ledit fourreau 11 étant équipé de résistances chauffantes, sous forme de colliers chauffants en surface périphérique (non représentés). On mélange donc des granulés de matière thermoplastique et de résines échangeuses d'ions usagées, en réalisant, concomitamment, une action mécanique de malaxage et un chauffage à une température de 150 à 280°C, de préférence 150 à 235°C, de manière à ce que les granulés de thermoplastiques se fondent et enrobent les granulés de résines échangeuses d'ions.
Au cours du chauffage dans le fourreau 11, des dégagements gazeux issus de la matière malaxée peuvent être évacués via un orifice 12 vers une chambre de dégazage (non représentée) située à mi fourreau comprenant un équipement de traitement des gaz, notamment une colonne de lavage.
La matière de mélange est malaxée et chauffée à l'intérieur du fourreau à l'aide de la vis 13 qui la pousse vers la sortie en aval où la matière en fusion est injectée, à l'aide d'une presse à injection 9 en sortie de fourreau 11, dans un moule 3, à température ambiante, apte à former des pièces de forme sphérique ou autre en fonction de la forme de l'empreinte du moule employé. Le cycle de moulage peut durer de quelques secondes à plusieurs minutes en fonction de l'épaisseur de la pièce moulée.
Le moule reste fermé durant un laps de temps, permettant à la matière de se solidifier. Pour solidifier des pièces moulées sphériques de 0,5 à 5 cm de diamètre, le temps de cycle de moulage et solidification ne dépasse pas 5 minutes. A l'issue de ces 5 minutes, la pièce est solidifiée. Le moule est ouvert et la pièce est éjectée de l'empreinte du moule, sous forme de petits blocs sphériques 2, permettant le commencement d'un nouveau cycle de moulage. L'injection de matière dans le moule est contrôlée en vitesse et en position à partir d'un pupitre de commande 7. La pression et le temps d'injection doivent être bien régulés pour éviter l'apparition de défaut sur les pièces moulées.
Ainsi, les caractéristiques principales à régler sont : - le dosage du mélange de matière première dans le fourreau, dans la mesure où un sous dosage en résine thermoplastique peut conduire à la production de pièces incomplètes et un excès de matière plastique peut se traduire par la formation de bavure pouvant boucher jusqu'aux éjecteurs, permettant d'éjecter la pièce hors du moule, ou encore se traduire par un sur-compactage entraînant des contraintes internes telles que cassure et déformation dans la pièce moulée, et
- la température, à laquelle doit être portée la matière, doit être au-dessus de la température de fusion du polymère thermoplastique et suffisante pour assurer une bonne fluidité de celui-ci, mais ne doit pas, non plus, être trop élevée pour éviter sa dégradation thermique. De manière avantageuse, on choisira un polymère dont la température de fusion soit suffisamment basse pour éviter la dégradation thermique des résines cationiques, laquelle intervient vers 235°C. Ceci permet d'éviter le traitement des gaz soufrés provenant de la dégradation des résines cationiques, lequel traitement est plus difficile que pour les composés azotés issus de la dégradation des résines anioniques. S'agissant de la dégradation des résines anioniques, celle-ci commence vers 120°C, c'est pourquoi, pour des résines anioniques, il est important de réaliser le traitement des gaz car les polymères thermoplastiques mis en œuvre ont typiquement une température de fusion supérieure à 150°C. Après solidification de la pièce, le moule est ouvert et les pièces moulées sont éjectées de leur empreinte et un nouveau cycle commence.
Dans le cas d'un moule sphérique, les pièces moulées sphériques sont acheminées par gravité, via une goulotte 4, vers l'intérieur d'un conteneur de stockage 5. Ce conteneur de stockage est disposé sur un plateau vibrant 6, permettant de répartir de façon optimale les petits blocs ou sphères 2 à l'intérieur.
Lorsque le conteneur 5 est rempli, on immobilise les pièces moulées sphériques 2 dans du coulis de ciment ou mortier 5a. Le coulis de mortier 5a mis en œuvre doit être suffisamment fluide pour passer dans les interstices laissés entre les pièces sphériques 2. On ferme l'ouverture du conteneur avec un grillage à maille plus fine que les sphères, de manière à éviter la flottaison de celles-ci. Sur la figure 1, à la dernière étape, on a représenté le conteneur5 non entièrement rempli de boules 2, pour faire mieux apparaître la présence du mortier 5a. Il y a lieu de prendre en compte qu'il s'agit d'une représentation schématique, dans la mesure où la taille relative des boules 2 par rapport à la taille du conteneur 5, d'une part, n'est pas respectée et, d'autre part, le mortier 5a entoure complètement la masse des boules et s'insère dans les interstices entre les boules 2 en contact entre elles.
Différents types de résines anioniques et cationiques constituées de polystyrène macroporeux réticulé avec du divinyl benzène ont été testées, notamment les résines cationiques suivantes : Purolite NRW2400, Lewatit® MonoPlus S 100 KR, Lewatit® MonoPlus S 200, Lewatit® MonoPlus S 100 et les résines anioniques : Purolite NRW 600, Lewatit® Monoplus M 500. Ces résines ont été tout d'abord saturées par des ions métalliques (pour simulation de résines usagées), puis séchées en étuve à 105°C, et enfin mélangées, en faisant varier les proportions, avec du polypropylène ou du polyéthylène en granulé de 2 mm. Le taux d'humidité des résines cationiques était de 40% et la densité apparente des résines cationiques humides était de 860 kg/m3.
Le taux d'humidité des résines anioniques était de 50% et la densité apparente des résines anioniques humides était de 680 kg/m3. Une série de 5 essais produisant chacun de 5 à 8 pièces a été réalisée pour chaque mélange.
1- Essais sur résines cationiques
Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous :
Figure imgf000024_0001
dans lequel : - PP : polypropylène
- REI : résines échangeuses d'ions
- Taux en masse sèche REI/PP : rapport des proportions pondéralesà sec des matières premières de départ REI et PP
- Taux en masse relatif REI/mtot : Taux en masse sèche de REI dans la masse totale des petits blocs 2
- VREI/V : rapport du volume de résines échangeuses d'ions sèches inclues dans la pièces moulée sous forme de petits blocs 2 par rapport au volume total de ladite pièce moulée 2
Pour éviter une dégradation des grains de résines échangeuses d'ions en entrée de fourreau, empêchant par la suite le moulage, on a mis en œuvre une température de chauffage du fourreau pour réaliser l'injection inférieure à 235°C. On observe qu'un rapport VREi/V maximal de 0,78 est obtenu pour une proportion pondérale mREi/mtot optimale de 70% de matière première de résines échangeuses d'ions.
En outre, avec une proportion pondérale de résines échangeuses d'ions sèches en matière première de 80% dans le mélange, les pièces 2 obtenues sont cassantes et le remplissage du moule est difficilement réalisable. Avec une proportion pondérale de résines échangeuses d'ions sèches dans le mélange de 75%, les pièces moulées 2 sont plus résistantes mais on note encore, comme avec une proportion de 80%, que la surface présente une couche pouvant se délaminer en surface.
Le taux minimal de 70% en masse de résines sèches correspondait à une pièce d'enrobé finale de densité 1 220 kg/m3, de sorte que, compte-tenu du taux d'humidité des résines cationiques de 40% et des densités de résines cationiques de 860 kg/m3, les taux d'incorporation de résines humides correspondaient à :
- 165,5% en volume, et
- 116,7% en masse.
2- Essais sur résines anioniques
Avec la résine anioniques purolite NRW 600, il a fallu réduire la proportion pondérale de résines échangeuses d'ions à 54% et la température maximale de chauffage à 225°C pour obtenir une injection satisfaisante, permettant le moulage de pièces complètes. Avec une proportion de 70% de résines échangeuses d'ions, il était difficile de mouler une pièce complète et la résine échangeuse d'ions n'était pas complètement enrobée de façon homogène.
Les différents essais réalisés sont regroupés dans le tableau 2 suivant :
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
NM : Non Mesuré. Ces valeurs n'ont pas pu être mesurées car les pièces n'étaient pas complètes.
Ces essais ont permis de conclure à la faisabilité technique du procédé d'injection, et à vérifier la faisabilité sur différents type de résines. Ainsi qu'a optimiser le taux d'incorporation de la résine cationique pour la géométrie étudiée.
Les taux d'incorporation en masse d'au moins 54% de masse sèche de résines anioniques correspondent à un taux de 108% d'incorporation de masse de résines anioniques humides et 142,9% en volume de résines anioniques humides, compte-tenu du taux d'humidité de 50% des résines anioniques et de la densité des résines anioniques humides de 680 kg/m3, la densité de l'enrobé final de la pièce étant de 900 kg/m3.
3/- autres exemples de réalisation avec du polyéthylène Exemple 3.1
Dans cet exemple on a réalisé l'injection, dans un moule comportant 70 empreintes sphériques de diamètre 2 cm, de différentes résines échangeuses d'ions de types nucléaires (cationiques, anioniques ou mixtes) préalablement séchées avec, comme agent thermoplastique, du polyéthylène.
Le mélange préparé dans la trémie était le suivant :
- de 55 à 75% en poids de résines échangeuses d'ions,
- de 25 à 45 % en poids de résine thermoplastique.
La température dans le fourreau était comprise entre 180 et 250°C, le temps de moulage était de quelques minutes. Apres éjection des billes, celles-ci ont été dirigées via une goulotte de transfert (évitant ainsi une étape de manutention) vers une coque béton de type C1PG (conteneur final d'immobilisation de déchets radioactifs non pulvérulents) avec ou sans protection biologique interne (selon la radioactivité de la résine) pour une immobilisation finale par ajout de ciment.
Exemple 3.2
Dans cet exemple, on a modifié la forme du moule et, de ce fait, la technique de remplissage des futs. Cet exemple est applicable pour des résines échangeuses d'ions peu radioactives .Le mélange préparé dans la trémie est le même que celui présenté dans l'exemple 1. Par contre, les pièces produites ont une forme de disque dont le diamètre est légèrement inférieur à celui du fût de 2001 (soit environ à 540mm) dans lequel les pièces seront déposées manuellement. Le diamètre des disques est conçu de manière à permettre le passage du mortier (passage entre la paroi du fût et celle du disque) lors de la coulée dans le fut.
L'épaisseur des disques était de 0,5 à 5cm, de préférence autour de 2cm. Exemple 3.3
Dans cet exemple on utilise le même type de moule que dans l'exemple 3.2 (disque, mais de diamètre 1,2m). Mais les disques sont empilés de façon automatique dans des coques C1PG puis sont cimentés. L'automatisation du procédé de remplissage permet de traiter des résines échangeuses d'ions très actives.
Les mélange REI/résine thermoplastique a la même composition que dans l'exemple 3.1.
L'épaisseur des disques était de 0,5 à 5 cm, de préférence autour de 2 cm. Exemple 3.4
Les pièces moulées fabriquées étant considérées comme des déchets non pulvérulents (comme les ferrailles), elles peuvent être ajoutées à des conteneurs de déchets déjà prévus pour d'autres applications telles des coques ou des caissons. Les pièces moulées pouvant s'insérer dans les espaces laissés par les autres déchets, augmentant ainsi le volume de déchets par colis.
Exemple 3.4a
Pour cet exemple, le colis final est une coque de forme cylindrique à section circulaire à parois pleines. La géométrie sphérique est donc plus appropriée pour ce type de colis. Le mélange préparé dans la trémie pour la réalisation des sphères 2 est le même que celui présenté dans l'exemple 1.
Les sphères sont versées dans le colis déjà rempli de ferrailles et s'insèrent dans les vides entres les différents morceaux de ferraille.
Exemple 3.4b
Dans cet exemple, le colis final est un caisson de forme cubique à panier grillagé. Dans ce cas, il faut utiliser une géométrie de type plaque suffisamment grande pour ne pas passer dans les mailles du panier grillagé qui doit contenir les déchets de largeur d'au moins 9,5cm. L'épaisseur est comprise entre 0,5 et 5 cm.
Les plaques sont insérées dans les vides entre les morceaux de ferrailles manuellement (déchets peu actifs) ou par vibration.
Le mélange préparé dans la trémie est le même que celui présenté dans l'exemple 3.1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de conditionnement de déchets radioactifs sous forme de petites particules de poudre, billes ou granulés, de granulométrie moyenne inférieure à 2mm, de préférence inférieure à 1mm, de préférence encore des particules de résines échangeuses d'ions radioactives usées caractérisé en ce que l'on réalise les étapes successives suivantes, dans lesquelles :
1/ on mélange (le) lesdites petites particules de déchets radioactifs, de préférence après séchage de celles-ci, avec granulés de polymère thermoplastique (1-2) que l'on chauffe, de manière à faire fondre ledit polymère thermoplastique pour enrober lesdites petites particules de déchets radioactifs avec ledit polymère thermoplastique, et
2/ le mélange obtenu à l'étape 1/ est ensuite injecté sous pression, à une pression supérieure à 107 Pa, de préférence de 5.107 à 20.107 Pa, au moyen d'une presse à injection (9) dans un moule (3), dans lequel il se solidifie, de préférence à température ambiante, pour former des petits blocs (2) de dite matière thermoplastique incorporant desdites petites particules de déchets radioactifs, et
3/ après solidification, on récupère lesdits petits blocs de la forme de l'empreinte dudit moule.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape 3/, lesdits petits blocs de déchets radioactifs présentent une plus petite dimension de 0,5 à 5 cm.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits petits blocs de déchets radioactifs présentent une plus grande dimension inférieure à 150 cm, de préférence inférieure à 50 cm, de préférence encore inférieure à 10 cm.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits petits blocs de déchets radioactifs présentent une forme sphérique, de préférence de 0,5 à 5 cm de diamètre.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes ultérieures suivantes :
4/ lesdits petits blocs (2) sont acheminés, via une goulotte (4), dans un conteneur de stockage (5), de préférence en béton ou métal, puis
5/ on écoule un coulis de second matériau d'immobilisation, tel que du ciment ou mortier, fluidifié entre lesdits petits blocs (2) à l'intérieur dudit conteneur, de manière à les immobiliser après séchage dans une matrice de dit second matériau d'immobilisation (5a).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que :
- à l'étape 3/, lesdits petits blocs se présentent sous forme sphérique et
- à l'étape 4/, lesdits petits blocs sont acheminés par gravité vers ledit conteneur, et
- à l'étape 5/, de préférence, on optimise le positionnement desdits petits blocs en contact les uns contre les autres dans le conteneur (5) par simple vibration (6) dudit conteneur.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'à l'étape 4/ ou 5/, on mélange lesdits petits blocs avec des seconds déchets radioactifs non pulvérulents, de taille supérieure aux dits petits blocs (2), tels que des morceaux de ferraille, au sein dudit conteneur (5).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'à l'étape 1/, on met en œuvre des proportions pondérales relatives de matières premières à sec suivantes : - de 40 à 75% en poids de résines échangeuses d'ions (1-1) et
- de 25 à 60% en poids de matière polymère thermoplastique (1-
2).
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit polymère thermoplastique est choisi parmi les polypropylène, polyéthylène ou polystyrène et la température de chauffage est légèrement supérieure à la température de fusion et comprise entre 150 et 280°C, de préférence entre 150 et 235°C.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'à l'étape 1/ on réalise les deux sous-étapes suivantes successives suivantes, dans lesquelles : la/ on mélange (le) lesdites petites particules de résines échangeuses d'ions (1-1), après séchage, lesquelles petites particules se présentent sous forme de billes de diamètre inférieur à 1 mm, de préférence inférieur ou égal à 0,5 mm, avec des granulés de polymère thermoplastique (1-2), et lb/ on chauffe le mélange de l'étape la/, en le malaxant de préférence dans une extrudeuse à vis (11), de manière à faire fondre lesdites billes de polymère thermoplastique, lequel polymère thermoplastique devient pâteux et enrobe lesdits granulés de résines échangeuses d'ions.
11. Pièces de déchets radioactifs sous forme de dits petits blocs obtenus à l'issue de l'étape 3/ de moulage du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, de préférence de forme sphérique.
12. Pièces selon la revendication 11, caractérisées en ce que lesdits petits blocs sont de plus petite dimension de 0,5 à 5 cm, comprenant de 40% à 75% en masse de résines échangeuses d'ions sèches, de préférence plus de 60% en masse de résines cationiques sèches ou plus de 50 % en masse de résines anioniques sèches.
13. Pièces selon la revendicationll ou 12, caractérisées en ce qu'elles sont immobilisées au sein d'une matrice d'un second matériau d'immobilisation (5a), tel que du ciment ou mortier, lesdits petits blocs étant de préférence en contact les uns contre les autres, ledit second matériau occupant les interstices entre lesdits petits blocs et autour desdits petits blocs au sein d'un dit conteneur de stockage (5).
14. Pièces selon l'une desrevendicationsll à 13, caractérisées en ce que lesdits petits blocs (2) sont en mélange avec des seconds déchets radioactifs non pulvérulents, tels que des déchets de ferraille, de plus grande taille que lesdits petits blocs.
15. Installation mobile pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins :
- une trémie (le) de mélange de ladite résine échangeuse d'ions (1-1) et de ladite matière polymère thermoplastique (1-2),
- une extrudeuse à vis sous forme de fourreau (11), apte à malaxer et chauffer ledit mélange, ledit fourreau présentant un orifice de dégazage (12) communiquant avec une chambre de dégazage comprenant des moyens de traitement de gaz, - une presse à injection (9) en aval dudit fourreau, apte à injecter ledit mélange dans un moule (3), présentant une empreinte de la forme voulue de forme déterminée, et
- de préférence, une goulotte d'acheminement par gravité (4), vers un dit conteneur de stockage (5), desdites pièces solidifiées (2) éjectées dudit moule après solidification.
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