JPH0452917B2 - - Google Patents

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JPH0452917B2
JPH0452917B2 JP58501597A JP50159783A JPH0452917B2 JP H0452917 B2 JPH0452917 B2 JP H0452917B2 JP 58501597 A JP58501597 A JP 58501597A JP 50159783 A JP50159783 A JP 50159783A JP H0452917 B2 JPH0452917 B2 JP H0452917B2
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JP
Japan
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waste
tiles
tile
ion exchanger
clay
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JP58501597A
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JPS59500685A (ja
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Yutsuka Karebi Reeto
Yoruma Karerubo Miechiinen
Oori Jei Hainonen
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IMATORAN UOIMA Oy
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IMATORAN UOIMA Oy
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/12Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

請求の範囲 1 放射性廃棄物を下記(a)〜(c)の工程 (a) 放射性廃棄物溶液からの該廃棄物を無機性イ
オン交換体と結合せしめ、 (b) 廃棄物で負荷された該イオン交換体をセラミ
ツクス化材料と混合し、そして (c) セラミツクス化材料と混合した該廃棄物をか
焼して最終的廃棄物品とする、 によつてセラミツクスに転化する方法において: 無機イオン交換体がチタン酸塩、ニオブ酸塩、
ジルコニウム酸塩、および二酸化ジルコニウムか
ら選ばれる少なくとも一つであり; セラミツクス化材料が赤粘土、カオリン、モン
モリロン石、長石、イライト、および石英から選
ばれる少なくとも一つであり; 該混合物に水を添加して混合物を作り、それを
用いてタイルを成形し、そしてそのタイルを乾燥
し、乾燥されたタイルをキルン中で圧縮すること
なく、セラミツクスへの転化が行われるような温
度でか焼することを特徴とする方法。
2 タイルをか焼前に一昼夜乾燥させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
3 その後タイルをか焼前に150℃で少なくとも
4時間乾燥させることを特徴とする特許請求の範
囲第2項の方法。
4 タイルを1020〜1060℃で4〜10時間か焼する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のい
ずれか1項に記載の方法。
5 キルンの温度を1時間当たり100℃の速度で
上昇させることを特徴とする特許請求の範囲第4
項に記載の方法。
6 該タイルをキルン中で、キルンの冷却速度で
冷却せしめることを特徴とする特許請求の範囲第
1〜5項のいずれか1項に記載の方法。
技術分野 この発明は放射性廃棄物をセラミツクスに転化
する方法に関する。
背景技術 核エネルギー生産に際して生ずる放射性廃棄液
の処理は、この廃棄物を、最終的に処理するため
の安全な形態に転化することを目ざしている。こ
の点に関して、“安全”ということは最終形態に
おける物品の溶解性が低いこと、機械的強度が大
きいこと、同時に放射安定性に優れることを意味
している。
低活性及び中活性のプラント廃棄物を固形化す
るために採用される最も普通の方法は、コンクリ
ートやビチユーメン中に取り込む方法である。コ
ンクリートに単に取り込む方法は安価ではある
が、固形化物から放射性核種が浸出する程度が高
いのが欠点である。ビチユーメン化した品物の溶
解性はこれより低いが、この方法は燃焼の危険を
伴うので、もつと困難な方法である。使用済み燃
料の再処理工場から発生する高活性廃棄物の固形
化に実用せられている唯一の方法は、ホウケイ酸
ガラス中に該廃棄物をガラス化してしまうことで
ある。しかしながら実験によれば、チタン塩酸、
ジルコニウム酸塩及びニオブ酸塩をベースとした
セラミツクス転化体から成るセラミツク性の最終
廃棄物は安定性においてガラス体よりも優れ、こ
のために研究分野において話題となつている。
技術的課題 チタン酸塩、特にチタン酸ナトリウムは最終処
理用セラミツクス体の製造において最も重要な基
本的材料である。放射活性を有する廃棄物はイオ
ン交換もしくは機械的混合手段によつてこの〓焼
形態中に取り込まれる。最も優れたセラミツク性
最終廃棄体はSYNROC(高活性原子炉廃棄物の
Synroc中への取り込み方法:A Current
Appraisal, Research School of Earth
Sciences, Australia National University、
出版番号1975、1981)である。このものは主成分
としてTiO2(60%)及びZrO2(10%)から成る3
種の鉱物から成つている。これらの鉱物は天然に
存在する鉱物に類似したもので溶解性が極端に低
く耐放射性が著しく良好であることが分つてい
る。
これまでに研究せられてきたセラミツクス化の
方法の欠点は繁雑でコスト高になることである。
前処理が不向きな高価な原材料を使い、かつ高価
な圧縮装置を使う必要があつた。
発明の開示 この発明の目的は従来の技術の欠点を改善する
ことにある。さらに詳しくはこの発明の目的は簡
単で経済的な方法であつて、安価で容易に入手で
きる材料、例えば普通のセラミツクス工業で用い
ているような原材料で間に合うような方法の提供
にある。この発明の方法は低活性及び高活性の廃
棄物に対して適用できる。この発明のその他の目
的と利点とは以下の発明の開示を判読することに
より明瞭になりうる。
この発明の目的は主として次の工程から成るこ
とを特徴とする方法を行なうことによつて達成さ
れる。
(a) 放射性廃棄物溶液中の廃棄物を無機性イオン
交換体によつて捕捉し、 (b) 廃棄物を捕捉したこの無機性イオン交換体を
セラミツクス化物質と混合し、次いで (c) セラミツクス化物質と混合されたこの廃棄物
を最終的な廃棄物体とするために焼成する。
この発明の方法によれば数多くの注目すべき利
益が得られる。この発明は低活性及び高活性の両
方の廃棄物処理に適当であつて、セラミツクス工
業で用いる普通の原材料と簡便な方法を用いて無
機性イオン交換体をセラミツクス化する方法を提
供している。煉瓦やタイルの原材料は安価であつ
ても容易に、かついつでも入手ができる。タイル
の製造技術は単純であり、その〓焼温度も比較的
低いので、焼成中にある種の放射性物質が蒸酸す
るおそれがない。バーミキユル石やリン灰石のよ
うな合成添加物や天然添加物をタイル中に加える
ことができるので、これらによつてタイル中のあ
る種の物質の安定性を改善することができる。焼
成に際しても繁雑な圧縮装置が必要なく、このこ
とは著しい原価低減と工程の単純化が達成される
ことを意する。チタン酸塩を含むクレイタイルは
焼成中に溶化するので溶解性が著しく減少する。
このために中活性廃棄物を取り込んだタイルはそ
れ以上金属製の容器に収納する必要がない。コン
クリートやビチユーメンに取り込んだ物に比べ
て、この発明の方法によるとその容積が著しく小
さくなり、結果的にはガラス化した物と同程度ま
でその容積を低減することができる。
この発明の実施態様を添付の図面に示したが、
これらは最も重要な態様だけを示すものであつ
て、この発明はこれらのみに限定せられるもので
はない。
1図はこの方法を示すプロセスチヤートであつ
てバツチ式を採用した場合のものである。
2図はこの発明の方法を示すプロセスチヤート
であつて廃棄物がイオン交換カラム中に取り込ま
れる場合を示す。
この発明の方法によれば、溶液中の形態の放射
性廃棄物はチタン酸塩、ニオブ酸塩、又は二酸化
ジルコニウムの如き無機性イオン交換体に結着せ
しめられる。CSの如きある種の放射性核種をタイ
ル中に取り込むためのよい決着方法では、タイル
中にバーミキユル石、濁沸石もしくはリン灰石の
ような合成又は天然の添加物を加えることであ
る。バツチ方式を採用の場合には、このイオン交
換体は乾燥して粉砕する必要はなく、平衡後にタ
イルクレイを直接この廃棄物・イオン交換体混合
物中に添加して該混合物中の水分含有量を約23〜
27%にする。イオン交換体のタイルクレイに対す
る容積比は1/9〜2/8である。
セラミツクス化に用いて有用な材料には赤粘
土、カリオン、モンモリロン石、長石、イライト
及び石英が包含される。
タイルクレイを混合したら、該混合物を注意深
くかくはんして焼成できる状態にする。次いで型
の中でタイル形に成形する。ここでのタイルは圧
搾されて多孔性が減少する。一晩乾燥させる。次
いで約150℃で少なくとも4時間乾燥し、一晩冷
却する。
タイルの〓焼は次の如く行なう。キルンを1時
間当り約100℃の速度で1020℃〜1060℃に加熱す
る。タイルをこの最高温度で4〜10時間保つ。焼
成後、キルン中で冷却する。
このタイルキルンは揮発性物質を捕捉するため
に薄い不活性のタイルで内張りしてもよい。これ
らの内張り用タイルは廃棄物タイルの処分が進行
するのに応じて刻々と新品で置換する。この〓焼
は連続式でも行なえるが、この際にはセラミツク
ス工業で得られた経験が応用できる。
最終処理の見地から最も重要なタイルの必要性
能は、タイルからの廃棄核種の溶解性である。蒸
発器での廃棄濃縮物にて負荷されたチタン酸ナト
リウム又はZrO2/赤粘土タイルからのSr、Cs及
びCoの浸出速度は順次に低下して10-6〜10-7g/
cm2×dである。高活性廃棄物にて負荷されたチタ
ン酸ナトリウム/赤粘土タイルからのSr溶解性
はこれより1オーダ高い。タイルに対してバーミ
キユル石(2%)を添加するとある程度の溶解性
の低下がみられる。これから明らかなように浸出
速度は最高品質のホウケイ酸ガラスと同じオーダ
である。
タイルの溶解特性は表面をガラス化するか、又
はタイルクレイから成るタイル表面の不活性層を
〓焼するかのいずれかで改良しうる。タイルクレ
イにチタン酸塩を添加するだけでもタイルのガラ
ス化の原因になる。またチタン酸塩/赤粘土タイ
ルは赤粘土だけのタイルよりも多孔性が低い。最
終的に処分せられる場合に、それ以上の余分な容
器を必要としない程度の溶解特性を有するタイル
が理想的である。この特性は中活性廃棄物にて負
荷された場合では少なくとも考慮すべきことであ
る。
このタイルの機械的耐久性は著しく高く、取り
扱いや輸送に際して重要な特性を示す。このタイ
ルの抗折力は20〜30MN/m2(メガニウトン/
cm2)のオーダである。
タイル中のイオン交換体の量が最大でも15%で
ある場合に、これらの金属の蒸散が最小になる。
イオン交換体の量が15%を越えたり、〓焼温度が
1020℃より高い場合には金属の蒸散が多くなる。
金属の蒸散を最小にするためのタイル中へのイオ
ン交換体の負荷は15%であり、〓焼温度は1020
℃、〓焼時間は4時間である。
この発明の方法は、蒸発器廃棄物濃縮物、使用
済みの反応器用樹脂からの廃棄核種及び高活性の
再処理廃棄物の如き、少なくとも最も重要な廃棄
物をセラミツクスに転換するために使用すること
ができる。
JP58501597A 1982-04-30 1983-04-26 放射性廃棄物のセラミツクス化 Granted JPS59500685A (ja)

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FI821536A FI71625C (fi) 1982-04-30 1982-04-30 Foerfarande foer keramisering av radioaktivt avfall.
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WO (1) WO1983003919A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1282950C (en) * 1985-11-29 1991-04-16 Eric John Ramm Vibratory processing arrangements
US4780239A (en) * 1986-05-22 1988-10-25 Westinghouse Electric Corp. Ion exchange resin for immobilizing radioactive waste
JP3002525B2 (ja) * 1990-11-28 2000-01-24 株式会社日立製作所 放射性廃棄物の固化体及び放射性廃棄物の処理方法
US5733066A (en) * 1992-09-14 1998-03-31 Myers; Lawrence S. Apparatus and method for disposal of nuclear and other hazardous wastes
US5302565A (en) * 1992-09-18 1994-04-12 Crowe General D Ceramic container
DE19707982A1 (de) * 1997-02-27 1998-09-03 Siemens Ag Produkt zur Endlagerung radioaktiv kontaminierter Ionenaustauscherharze
US5960368A (en) * 1997-05-22 1999-09-28 Westinghouse Savannah River Company Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials
RU2127920C1 (ru) * 1998-06-09 1999-03-20 Тимохин Андрей Борисович Способ обработки высокотоксичных неорганических отходов
US6329563B1 (en) 1999-07-16 2001-12-11 Westinghouse Savannah River Company Vitrification of ion exchange resins
IL136685A0 (en) 2000-06-12 2001-06-14 Gribbitz Arthur Process for treatment of radioactive waste
AU2001268315A1 (en) * 2000-06-12 2001-12-24 Geomatrix Solutions, Inc. Processes for immobilizing radioactive and hazardous wastes
RU2187158C1 (ru) * 2000-11-23 2002-08-10 Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") Способ иммобилизации радиоактивных и токсичных отходов
RU2189653C1 (ru) * 2001-05-14 2002-09-20 Гаврилов Сергей Дмитриевич Способ обращения с металлическими отходами ограниченного использования (варианты)
JP4690347B2 (ja) * 2004-02-23 2011-06-01 ジオマトリクス ソリューションズ,インコーポレイテッド 放射性および有害廃棄物のホウケイ酸ガラス固定化の方法および組成物
US7550645B2 (en) * 2004-02-23 2009-06-23 Geomatrix Solutions, Inc. Process and composition for the immobilization of radioactive and hazardous wastes in borosilicate glass
RU2256497C1 (ru) * 2004-04-30 2005-07-20 Дегтярев Владислав Васильевич Сорбент и сорбционно-десорбционный способ выделения урана и соединений актиноидов с его использованием
JP5002002B2 (ja) 2006-03-20 2012-08-15 ジオマトリックス ソリューションズ インコーポレーテッド 高アルカリ性放射性廃棄物および有害廃棄物をシリケート系ガラスの中に固定化するためのプロセスおよび組成物
RU2328785C1 (ru) * 2006-11-20 2008-07-10 Владимир Николаевич Дементьев Способ дезактивации оборудования от поверхностных радиоактивных загрязнений
CZ20079A3 (cs) * 2007-01-02 2008-12-29 Ústav struktury a mechaniky hornin AV CR, v. v. i. Zpusob solidifikace a stabilizace radioaktivních odpadu
RU2416833C1 (ru) * 2009-10-05 2011-04-20 Открытое акционерное общество "Атомэнергоремонт" Способ дезактивации
JP6067497B2 (ja) * 2013-07-05 2017-01-25 株式会社東芝 放射性廃棄物の固化体の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE559820C (de) * 1930-07-27 1932-09-24 Franco Bandini Verfahren zur Herstellung von keramischen Formkoerpern
US2616847A (en) * 1951-04-27 1952-11-04 William S Ginell Disposal of radioactive cations
US3093593A (en) * 1958-07-14 1963-06-11 Coors Porcelain Co Method for disposing of radioactive waste and resultant product
US3249551A (en) * 1963-06-03 1966-05-03 David L Neil Method and product for the disposal of radioactive wastes
JPS51146700A (en) * 1975-06-10 1976-12-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Processing method of na contained radioactive waste liquid
DE2747951A1 (de) * 1976-11-02 1978-05-11 Asea Ab Verfahren zur bindung radioaktiver stoffe in einem koerper, der gegen auslaugen durch wasser bestaendig ist
SE410669B (sv) * 1977-04-20 1979-10-22 Asea Ab Sett vid inneslutning av radioaktivt material
DE2726087C2 (de) * 1977-06-10 1978-12-21 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen Verfestigung von" und mittelradioaktiven und/oder Actiniden enthaltenden, wäßrigen Abfallkonzentraten oder von in Wasser aufgeschlämmten, feinkörnigen festen Abfällen
DE2819085C3 (de) * 1978-04-29 1981-04-23 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen Verfestigung von hoch- und mittelradioaktiven und/oder Actiniden enthaltenden, wäßrigen Abfallkonzentraten oder von in Wasser aufgeschlämmten, feinkörnigen festen Abfällen
FR2394155B1 (fr) * 1977-06-10 1985-12-27 Kernforschungsz Karlsruhe Procede pour la solidification de dechets aqueux radioactifs
JPS56100637A (en) * 1980-01-16 1981-08-12 Natl Inst For Res In Inorg Mater Ion exchange material of cesium in aqueous solution and fixing method for cesium

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Publication number Publication date
DE3372241D1 (en) 1987-07-30
EP0108759B1 (en) 1987-06-24
SU1279541A3 (ru) 1986-12-23
FI71625B (fi) 1986-10-10
FI821536L (fi) 1983-10-31
SU1279541A1 (ru) 1986-12-23
EP0108759A1 (en) 1984-05-23
FI71625C (fi) 1987-01-19
WO1983003919A1 (en) 1983-11-10
JPS59500685A (ja) 1984-04-19
US4632778A (en) 1986-12-30
FI821536A0 (fi) 1982-04-30

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