BG60629B1 - състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци - Google Patents
състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци Download PDFInfo
- Publication number
- BG60629B1 BG60629B1 BG92934A BG9293490A BG60629B1 BG 60629 B1 BG60629 B1 BG 60629B1 BG 92934 A BG92934 A BG 92934A BG 9293490 A BG9293490 A BG 9293490A BG 60629 B1 BG60629 B1 BG 60629B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- radioactive waste
- composition
- loess
- cementation
- disposal
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 title abstract description 16
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052612 amphibole Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Съставът и методът ще намерят приложение при преработката и обезвреждането на радиоактивни отпадъцис високо съдържание на борни съединения чрез превръщането им в крайни продукти с постоянни показатели, отговарящи на международните изисквания за безопасно съхранение и погребване на отпадъци от ядрената енергетика. Течните радиоактивни отпадъци след алкализиране се смесват с добре хомогенизиран цимент, льос и/или микросилициев прах при стайна температура.
Description
Област на техниката
Изобретението се отнася до състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци (РАО), които намират приложение при преработката и обезвреждането на радиоактивни отпадъци с високо съдържание на борни съединения чрез превръщането им в крайни продукти с постоянни показатели, отговарящи на международните изисквания за безопасно съхранение и погребване на отпадъци от ядрената енергетика.
Предшестващо състояние на техниката Известни са състави за циментиране на течни радиоактивни отпадъци, които включват различни марки цимент и различни добавки и сорбенти, като бентонит, вермикулит, зеолит, натриев метасиликат, магнезиеви съединения и калциеви съединения. /1/ Р.Colombo, R.Nelson, “Some techniques for the solidification of RAW in concrete”, Nuclear technology, vol.32, Jan.1977, p.32.
Недостатък на известните състави е невъзможността за получаване на крайни продукти с постоянни показатели, понеже показателите са тясно свързани с химичния състав на радиоактивните отпадъци, съдържащи инхибитори на циментирането, като борни съединения, влияещи отрицателно на крайните продукти.
Известен е метод за изолиране на радиоактивни отпадъци посредством смесването им със силициев прах и омесване с воден алкален разтвор с последващо прилагане на бетон и други съставки /2/ JP Р 60154199 (А)/ 13.08.1985.
Недостатък на известния метод е получаването на пресувани блокове от радиоактивна смес, които изискват последваща обработка с бетон или други изолационни покрития.
Техническа същност
Проблемът, който се решава с изобретението, е създаване на състав и метод за циментиране на течни радиоактивни отпадъци с високо съдържание на борни съединения до крайни продукти с постоянни показатели, отговарящи на изискванията за безопасното им съхранение и погребване.
Съставът за циментиране на радиоактивни отпадъци се състои от течни радиоактивни отпадъци и цимент, като включва още и льос и/или микросилициев прах в съотношение 0,51,2:1-1,5:0,5-3,5:0-0,05. Льосът съдържа кварц, слюда, плагиоклаз, амфибол, хлорит, калцит и NaCl.
Методът за циментиране на течни радиоактивни отпадъци включва предварително алкализиране на течните радиоактивни отпадъци с основа до pH над 11,8, които след това се смесват при стайна температура с предварително добре хомогенизиран цимент, льос и микросилициев прах до получаване на хомогенна пластична маса.
Предимствата на изобретението са следните.
Съставът позволява процесите на втвърдяване на течен радиоактивен отпадък с високо съдържание на борни съединения (над 55 г/л) да протичат нормално, при което се получава краен продукт с постоянни показатели - якост на натиск, мразоустойчивост, корозионна водоустойчивост, измиваемост на радионуклиди и макрокомпоненти, което позволява безопасно съхранение и погребване на втвърдените радиоактивни отпадъци.
Методът позволява реализирането на нискотемпературен, евтин, непрекъснат и безопасен процес, който не изисква сложно и скъпо технологично оборудване. Получава се пластична маса с консистенция, която позволява сместа да се излива непосредствено в бетонни контейнери, без използване на допълнителни уплътнителни усилия.
Изобретението се пояснява със следните примери.
Пример 1. Състав за циментиране на радиоактивни отпадъци, състоящ се от 105 литра течни РАО със състав в г/л: борна киселина 60; Na* 30,7; К+ 30; CL· 5; NO3 61; оксалова киселина 10; лимонена киселина 10; сух остатък 225; pH 11.0.
175 кг портланд цимент М45
175 кг льос със състав в % тегл.: SiO2 61,60; А1203 - 7,10; Fe203 - 4,3; СаО - 10,00; MgO - 1,50; S03 - 3,0.
Течните РАО (105 л) се алкализират до pH 12,5 с 40% разтвор на натриева основа, след което се подава в смесител едновременно с предварително добре хомогенизиран 175 кг портланд цимент М45 и 175 кг льос. Размесват се в продължение на 2 мин и сместа се изсипва във варел или друг вид контейнер. Готовият краен продукт е със следните показатели: якост на натиск на 28-я ден 11 МРа, мразоустойчивост на 50 цикъла на замразяване и размра- 5 зяване, корозионно водоустойчив, няма водоотделяне, измиваемост на радионуклиди след 60 дни, съответно: Cs-134-1,1.10-4 г/ см2.ден, Cs-137 - 1,4.10-4 г/см2.ден, Со-602,2.10-4 г/см2. ден, измиваемост на нитрати: 10 1,1.104 г/см2.ден.
Пример 2. Състав за циментиране на радиоактивни отпадъци, състоящ се от 129 литра течни РАО със състав в г/л: борна киселина 73,2; Na+ 38.5; К+ 25; CL- 1,9; NO3 - 15 36; сух остатък 280; pH 7,7; окисляемост, gKMnO/Ι - 80,0.
175 кг портланд цимент М45
175 кг льос със състав в % тегл.: SiO2 54,17; А1203 - 9,56; Fe203 - 4,83; СаО - 7,91; 20 MgO - 4,05.
8,75 кг микросилициев прах
Течните РАО (129 л) се алкализират до pH 12,5 с 40% разтвор на натриева основа, след което се подават в смесител едновременно 25 с предварително добре хомогенизираните 175 кг портланд цимент М 45, 175 кг льос и 8,75 кг микросилициев прах. Размесват се в про дължение на 2 мин и сместа се изсипва във варел или друг вид контейнер. Готовият краен продукт е със следните показатели: якост на натиск на 28-я ден-26 МРа, мразоустойчивост на 50 цикъла на замразяване и размразяване, корозионно водоустойчив, няма водоотделяне, измиваемост на радионуклиди след 60 дни, съответно: Cs-134 - 1,5.10-4 г/см2.ден, Cs-137 - 1,8.10-4 г/см2.ден, Со-60-2,7.10-4 г/см2.ден, измиваемост на нитрати: 5,2.10-4 г/см2.ден.
Claims (2)
1. Състав за циментиране на течни радиоактивни отпадъци, състоящ се от течни радиоактивни отпадъци и цимент, характеризиращ се с това, че включва още и льос и/ или микросилициев прах в съотношения 0,51,2:1-1,5:0,5-3,5:0-0,05.
2. Метод за циментиране на течни радиоактивни отпадъци в алкална среда, характеризиращ се с това, че течните радиоактивни отпадъци предварително се алкализират с основа до pH над 11,8, а след това се смесват при стайна температура с предварително добре хомогенизираните цимент, льос и микросилициев прах до получаване на хомогенна пластична маса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG92934A BG60629B1 (bg) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG92934A BG60629B1 (bg) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG92934A BG92934A (en) | 1994-09-30 |
| BG60629B1 true BG60629B1 (bg) | 1995-10-31 |
Family
ID=3923275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG92934A BG60629B1 (bg) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG60629B1 (bg) |
-
1990
- 1990-10-01 BG BG92934A patent/BG60629B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG92934A (en) | 1994-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0124965B1 (en) | Process for the encapsulation of ion exchange resins | |
| US4504317A (en) | Encapsulation of boric acid slurries | |
| EA000871B1 (ru) | Композиция на основе неорганического связующего | |
| CN103073212B (zh) | 一种用于水泥基材料裂缝自愈合的矿物外加剂及其制备方法与应用 | |
| EP0644555B1 (en) | Preparation of inorganic hardenable slurry and method for solidifying wastes with the same | |
| CN110498658A (zh) | 一种磷石膏基装配式外墙板及其制备方法 | |
| Li et al. | Mechanical properties of gangue-containing aluminosilicate based cementitious materials | |
| CN108298881A (zh) | 一种用于固化放射性化学泥浆的地质水泥及其应用 | |
| CN1119820C (zh) | 一种处理放射性废物的类玻璃体固化材料及固化方法 | |
| JPS63289498A (ja) | 放射性廃棄物の固化剤 | |
| Wang et al. | Immobilization of simulated low and intermediate level waste in alkali-activated slag-fly ash-metakaolin hydroceramics | |
| JPS636120B2 (bg) | ||
| BG60629B1 (bg) | състав и метод за циментиране на радиоактивни отпадъци | |
| US4664895A (en) | High concentration boric acid solidification process | |
| Jiang et al. | Alkali-activated fly ash-slag cement based nuclear waste forms | |
| CN105130305A (zh) | 一种核电站含硼废树脂的碱矿渣水泥固化方法 | |
| RU2048438C1 (ru) | Способ получения жидкого натриевого стекла | |
| CN108383484B (zh) | 用赤泥制备的隔墙条板及其制备方法 | |
| JPH0422238B2 (bg) | ||
| CN117682835B (zh) | 一种复合胶凝材料及其固定重金属的方法 | |
| US3698924A (en) | Saline resistant cementitious binders | |
| JPH0232600B2 (ja) | Ionkokanjushisuiseiekikongobutsuosementochunifunyusuruhoho | |
| JPS61243885A (ja) | 固化剤 | |
| US2269096A (en) | Cement powders and method of producing acidproof mortars therefrom | |
| RU2101791C1 (ru) | Способ обработки сухого остатка радиоактивных отходов с высоким содержанием солей натрия |