JPS58165100A - 放射性廃棄物の固化処理方法 - Google Patents
放射性廃棄物の固化処理方法Info
- Publication number
- JPS58165100A JPS58165100A JP4865282A JP4865282A JPS58165100A JP S58165100 A JPS58165100 A JP S58165100A JP 4865282 A JP4865282 A JP 4865282A JP 4865282 A JP4865282 A JP 4865282A JP S58165100 A JPS58165100 A JP S58165100A
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- Japan
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- radioactive waste
- clay
- acid
- solidifying
- solidifying agent
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、放射性廃棄物の固化剤として安価でかつイオ
ン吸着性を有する粘土鉱物を原料とした酸性白土を珪酸
源とする珪酸アルカリ組成物（ケイ酸固化剤）を用いる
ことによシ経済性に優れ、しかも固化剤がイオン吸着性
を有する為固化体からの放射能浸出を低く抑えることが
できる、放射性廃棄物の固化に好適な固化方法に関する
。
ン吸着性を有する粘土鉱物を原料とした酸性白土を珪酸
源とする珪酸アルカリ組成物（ケイ酸固化剤）を用いる
ことによシ経済性に優れ、しかも固化剤がイオン吸着性
を有する為固化体からの放射能浸出を低く抑えることが
できる、放射性廃棄物の固化に好適な固化方法に関する
。
科学技術庁告示第９号にて基準化されているセメント固
化体は、無機材料の為安定性は良い。しかし、セメント
はポーラスである為一度に多量の廃棄物を固化する場合
には浸出量が多くなり、一度に固化できる廃棄物量は少
なく抑える必要がある。この為に、現在廃棄物固化体の
発生量の増大という状況にある。一方、特開昭４８−４
４７００「放射性廃棄物の調整方法」等のプラスチック
同化法は、セメント固化法に比べ、より多くの廃棄物を
一度に同化できるが、有機材料である為、経時劣化、固
化時の残留応力等の問題点がアリ、またプラスチックは
石油に依存する高価な素材で、そのほとんどを海外に依
存するという素材物性及び安定供給において不安定な状
況にある。
化体は、無機材料の為安定性は良い。しかし、セメント
はポーラスである為一度に多量の廃棄物を固化する場合
には浸出量が多くなり、一度に固化できる廃棄物量は少
なく抑える必要がある。この為に、現在廃棄物固化体の
発生量の増大という状況にある。一方、特開昭４８−４
４７００「放射性廃棄物の調整方法」等のプラスチック
同化法は、セメント固化法に比べ、より多くの廃棄物を
一度に同化できるが、有機材料である為、経時劣化、固
化時の残留応力等の問題点がアリ、またプラスチックは
石油に依存する高価な素材で、そのほとんどを海外に依
存するという素材物性及び安定供給において不安定な状
況にある。
本発明の目的は、粘土鉱物の持つイオン吸着性を具備し
た、酸性白土を原料とするケイ酸同化剤で固化すること
により、安価でかつ無機材料である為長期耐候性に優れ
、さらに、固化剤がイオン吸着性を有する為耐浸出性に
優れた放射性廃棄物の固化方法を提供することにある。
た、酸性白土を原料とするケイ酸同化剤で固化すること
により、安価でかつ無機材料である為長期耐候性に優れ
、さらに、固化剤がイオン吸着性を有する為耐浸出性に
優れた放射性廃棄物の固化方法を提供することにある。
粘土鉱物である酸性白土を、酸処理してその中に含まれ
ている塩基性成分を溶出し除去したものは、活性白土と
して鉱物性吸着剤もしくは脱色剤として使用されること
に着目し、このイオン吸着性を持つ酸性白土を特徴とす
る特殊なケイ酸固化剤で固化することにより、固化体か
らの放射能浸出を低く抑えることが可能であシ、かつ原
料が粘土鉱物である為安価でさらに無機素材である為長
期耐候性に優れ九放射性廃棄物の固化が可能となる。
ている塩基性成分を溶出し除去したものは、活性白土と
して鉱物性吸着剤もしくは脱色剤として使用されること
に着目し、このイオン吸着性を持つ酸性白土を特徴とす
る特殊なケイ酸固化剤で固化することにより、固化体か
らの放射能浸出を低く抑えることが可能であシ、かつ原
料が粘土鉱物である為安価でさらに無機素材である為長
期耐候性に優れ九放射性廃棄物の固化が可能となる。
酸性白土（ＡＣＩＤ ＥＡＲＴＨ）はスメクタイト系粘
土鉱物のモンモリロナイト族に分類され、その構造は図
ＩＫ示す様な、２枚のシリカ層に挾まれ九アルミのジブ
サイト層より成り、シリカ−アルミナ−シリカの３層構
造′！単位体とし、この単位体の層は水によってＣ軸方
向にゆるく結合している。通常中央層のジグサイト層の
アル（＝ラム原子はその一部がマグネシウムあるいは鉄
によって置換されておシ、両側のシリカ層のケイ素原子
もアルミニウムによって置換されている場合もある。
土鉱物のモンモリロナイト族に分類され、その構造は図
ＩＫ示す様な、２枚のシリカ層に挾まれ九アルミのジブ
サイト層より成り、シリカ−アルミナ−シリカの３層構
造′！単位体とし、この単位体の層は水によってＣ軸方
向にゆるく結合している。通常中央層のジグサイト層の
アル（＝ラム原子はその一部がマグネシウムあるいは鉄
によって置換されておシ、両側のシリカ層のケイ素原子
もアルミニウムによって置換されている場合もある。
この様に、酸性白土が含有している、アルミニウム、鉄
、マグネシウム等の塩基成分Ｌ１酸によって極めて溶出
しやすく、この点では他の粘土類、例えばカオリン等と
その性質を著しく異にしている。
、マグネシウム等の塩基成分Ｌ１酸によって極めて溶出
しやすく、この点では他の粘土類、例えばカオリン等と
その性質を著しく異にしている。
また、酸性白土は石英粗面岩や同質凝灰岩などが、主に
アルカリ性の温泉によって変質し、水を配位して粘土化
し、さらに表層風化を受けて上記の様な三層構造を生成
し九ものとされている。その為、天然産の凍土は一般に
４０〜４５％の水を含有しており、しかも大変な微細粒
子から成立っており、コロイドとしての特性を持ってい
る。またこの微細粒子畝水中にて充分膨潤させｗｓｉａ
分ｌ、１ 散させると容易（は、沈降分離しない性質を持つ′１１
゜ ている。 ・１１ 酸性白土を酸処理して、その中Ｋｔまれる塩基性成分を
溶出して除去すると、酸性白土は多孔質状となり電気化
学的に活性となって酸性白土がもつ吸着力を著しく増強
し、いわゆる「活性白土」と呼ばれる、鉱物性吸着剤も
しくは、脱色剤として石油、油脂類の脱色精製に用いら
れている。さらに酸性白土を酸処理して、含有する塩基
性成分を徹底的に除去すると、モンモリロナイトのもつ
三層構造よシ中関ＶＣあるジブサイト層のアル建すが除
去され、層構造を基礎とし九形骸が残った状態となり非
晶質の反応性に富んだシリカとなる。
アルカリ性の温泉によって変質し、水を配位して粘土化
し、さらに表層風化を受けて上記の様な三層構造を生成
し九ものとされている。その為、天然産の凍土は一般に
４０〜４５％の水を含有しており、しかも大変な微細粒
子から成立っており、コロイドとしての特性を持ってい
る。またこの微細粒子畝水中にて充分膨潤させｗｓｉａ
分ｌ、１ 散させると容易（は、沈降分離しない性質を持つ′１１
゜ ている。 ・１１ 酸性白土を酸処理して、その中Ｋｔまれる塩基性成分を
溶出して除去すると、酸性白土は多孔質状となり電気化
学的に活性となって酸性白土がもつ吸着力を著しく増強
し、いわゆる「活性白土」と呼ばれる、鉱物性吸着剤も
しくは、脱色剤として石油、油脂類の脱色精製に用いら
れている。さらに酸性白土を酸処理して、含有する塩基
性成分を徹底的に除去すると、モンモリロナイトのもつ
三層構造よシ中関ＶＣあるジブサイト層のアル建すが除
去され、層構造を基礎とし九形骸が残った状態となり非
晶質の反応性に富んだシリカとなる。
この様にして得られ九シリカは、前述した通夛ゲル状構
造でＬｊ＋、−ＯＨ基を持っておυ、単位重量当りの比
表面積は５０ｍ” ／ｇ〜５００ｍ”／Ｈと、結晶質シ
リカを粉砕しても１ｍ”／ｇ以下でらることを考えれば
、極めて大きいコロイド的超微細粒子の集合体で構成さ
れ、しかも一般に粘土の代表的性質である水を保持する
水和力を有している。
造でＬｊ＋、−ＯＨ基を持っておυ、単位重量当りの比
表面積は５０ｍ” ／ｇ〜５００ｍ”／Ｈと、結晶質シ
リカを粉砕しても１ｍ”／ｇ以下でらることを考えれば
、極めて大きいコロイド的超微細粒子の集合体で構成さ
れ、しかも一般に粘土の代表的性質である水を保持する
水和力を有している。
酸性白土の酸処理の概要は図２に示す通りである。
この様に層構造を有する酸性白土より得られたゲル状の
ケイ酸を原料として、これに苛性ソーダを反応させて合
成したケイ酸ソーグーに、硬化剤としてリン酸ケイ素を
用いて、固化させる。ケイ酸固化剤は、原料が粘土であ
ることより安価であることはもちろん、粘土鉱物が一般
に持っているイオン吸着性を有してお夛、放射性廃棄物
用固化剤として利用した場合には、放射性のイオンを吸
着し、放射性廃棄物固化体からの放射性物質の浸出率を
低く抑えることができる。（’ｓ塩をｒｅつて行なった
コールド試験結果を図３に示す、この図よシ明らかな様
に、浸出率はセメントに比べ約１／１７と耐浸出性に優
れている。この様に、ケイ酸固化剤は、内在的にイオン
吸着作用を有しており放射性廃棄物に適し九経済性及び
無機材である為の長期耐候性を有する同化剤である。
ケイ酸を原料として、これに苛性ソーダを反応させて合
成したケイ酸ソーグーに、硬化剤としてリン酸ケイ素を
用いて、固化させる。ケイ酸固化剤は、原料が粘土であ
ることより安価であることはもちろん、粘土鉱物が一般
に持っているイオン吸着性を有してお夛、放射性廃棄物
用固化剤として利用した場合には、放射性のイオンを吸
着し、放射性廃棄物固化体からの放射性物質の浸出率を
低く抑えることができる。（’ｓ塩をｒｅつて行なった
コールド試験結果を図３に示す、この図よシ明らかな様
に、浸出率はセメントに比べ約１／１７と耐浸出性に優
れている。この様に、ケイ酸固化剤は、内在的にイオン
吸着作用を有しており放射性廃棄物に適し九経済性及び
無機材である為の長期耐候性を有する同化剤である。
図４により本発明の一実施例を説明する。放射性廃棄物
供給ラインｌから乾燥機２へ放射性廃棄物を供給し出て
来た粉体と、固化剤タンク３からのケイ酸固化剤、添加
水タンク４からの添加水を混合槽５で均質混合して容器
６へ混線物を充填し、その後、固化体養生室７へ搬入し
て、完全硬化させる。
供給ラインｌから乾燥機２へ放射性廃棄物を供給し出て
来た粉体と、固化剤タンク３からのケイ酸固化剤、添加
水タンク４からの添加水を混合槽５で均質混合して容器
６へ混線物を充填し、その後、固化体養生室７へ搬入し
て、完全硬化させる。
図５は、放射性廃棄物を乾燥粉体死後造粒して固化する
場の実施例である。まず、乾燥機２を出た放射性廃棄物
を造粒機８で造粒してペレット化した廃棄物を所定量容
器９へ充填する。次いで、固化剤タンク１０及び添加水
タンク１１からの、それぞれ、ケイ酸固化剤及び添加水
を混合槽１２で混練してペースト化し、ペレットの充填
された容器９へ注入して、ペレット間隙へ充填し、その
後固化体養生室３で完全硬化させる。
場の実施例である。まず、乾燥機２を出た放射性廃棄物
を造粒機８で造粒してペレット化した廃棄物を所定量容
器９へ充填する。次いで、固化剤タンク１０及び添加水
タンク１１からの、それぞれ、ケイ酸固化剤及び添加水
を混合槽１２で混練してペースト化し、ペレットの充填
された容器９へ注入して、ペレット間隙へ充填し、その
後固化体養生室３で完全硬化させる。
本発明によれば、放射性廃棄物を、粘土鉱物である酸性
白土を珪酸源とし丸、ケイ酸アルカリ組成物（ケイ酸固
化剤）で、放射性廃棄物を固化することＫよシ、ケイ酸
固化剤が粘土鉱物が一般に１・： 有し１１Ａｂ４＋７吸着性二、；備しｆｉｌｎ４為・３
０イオン吸着性によシ、固 からの放射性物質の固化
体外部への浸出を低く、１：！Ｉえることが可能（セメ
ントに比べて約１／１７８１度）でアシ、より安全性の
高い固化体とすることができる。ｉた、本ケイ酸固化剤
は、原料が粘土鉱物である為安く、現在、固化剤として
検討されているプラスチックに比べて約１／３以下のコ
ストとすることが可能である。
白土を珪酸源とし丸、ケイ酸アルカリ組成物（ケイ酸固
化剤）で、放射性廃棄物を固化することＫよシ、ケイ酸
固化剤が粘土鉱物が一般に１・： 有し１１Ａｂ４＋７吸着性二、；備しｆｉｌｎ４為・３
０イオン吸着性によシ、固 からの放射性物質の固化
体外部への浸出を低く、１：！Ｉえることが可能（セメ
ントに比べて約１／１７８１度）でアシ、より安全性の
高い固化体とすることができる。ｉた、本ケイ酸固化剤
は、原料が粘土鉱物である為安く、現在、固化剤として
検討されているプラスチックに比べて約１／３以下のコ
ストとすることが可能である。
さらに１本ケイ酸固化剤は、その組成が無磯材料である
為、長期耐候性を有し、放射性廃棄物固化剤として適し
た素材である。
為、長期耐候性を有し、放射性廃棄物固化剤として適し
た素材である。
第１図は、酸性白土の基本構造を示す図であり、第２図
は、酸性白土の酸処理概略フロー図でめ抄、特に１原土
採堀から酸処理して、酸性白土のできる概略処理フａ−
を示す図であり、図３は、ＣＩ塩を用いた、セメント及
びケイ酸固化剤からのＣ＄イオンの浸出率と浸漬日数の
関係を示すグラフであり、第４図は、本発明によるケイ
酸固化剤と粉状化した放射性廃棄物を均質混合して固化
す：。 る処理装置を示す図であや、第５図は、本発明に１１１
・ よる、放射性廃物性、、を粉体死後造粒してペレット７
．１ 化し九膚棄物に、ケイ□酸固化剤を注入して固化する処
理装置を示す図である。 ２・・・乾燥機、３．１０・・・固化剤タンク、４．１
１・・・添加水タンク１．５．１２・・・混合槽、６．
９・・・容図面め浄書（内容に変更な１−） め １呂 第２１ 茅３目 ０２θ ４０ ｄｔ 第４巴 第！； 因 寺許庁長官若杉和夫 靴 事件の表示 昭和５７年特許願第 ４８６５２ 号発明の名称 放射性軸集物の固化処Ｊ１方法 補正をする者 事件との関俤 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号名
称＋５１０１株式会社 日 立 製 作 所代表者 三
１）勝 茂 代 理 人 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号補′１
Ｅｔｙ＞ ’Ｎ Ｉ（ｌ、 願書、明細書の全文およ
び図面（２） 代理権を証明する書面 補正の内容
は、酸性白土の酸処理概略フロー図でめ抄、特に１原土
採堀から酸処理して、酸性白土のできる概略処理フａ−
を示す図であり、図３は、ＣＩ塩を用いた、セメント及
びケイ酸固化剤からのＣ＄イオンの浸出率と浸漬日数の
関係を示すグラフであり、第４図は、本発明によるケイ
酸固化剤と粉状化した放射性廃棄物を均質混合して固化
す：。 る処理装置を示す図であや、第５図は、本発明に１１１
・ よる、放射性廃物性、、を粉体死後造粒してペレット７
．１ 化し九膚棄物に、ケイ□酸固化剤を注入して固化する処
理装置を示す図である。 ２・・・乾燥機、３．１０・・・固化剤タンク、４．１
１・・・添加水タンク１．５．１２・・・混合槽、６．
９・・・容図面め浄書（内容に変更な１−） め １呂 第２１ 茅３目 ０２θ ４０ ｄｔ 第４巴 第！； 因 寺許庁長官若杉和夫 靴 事件の表示 昭和５７年特許願第 ４８６５２ 号発明の名称 放射性軸集物の固化処Ｊ１方法 補正をする者 事件との関俤 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号名
称＋５１０１株式会社 日 立 製 作 所代表者 三
１）勝 茂 代 理 人 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号補′１
Ｅｔｙ＞ ’Ｎ Ｉ（ｌ、 願書、明細書の全文およ
び図面（２） 代理権を証明する書面 補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、放射性廃棄物の固化剤として、粘土鉱物をケイ酸源
とするケイ酸アルカリ組成物を用いて固化することを特
徴とする放射性廃棄物の固化処理方法。 ２、放射性廃棄物を粉体化後ベレット化してからもしく
は、粉状のまま固化剤と均質に混練して、固化すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射性廃棄物
の固化処理方法。 ３、珪酸源としての粘土鉱物として、酸性白土を原料と
する９とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の放射性廃棄物の固化処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865282A JPS58165100A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| DE8383102936T DE3368339D1 (en) | 1982-03-25 | 1983-03-24 | Process for solidifying radioactive waste |
| EP83102936A EP0091024B1 (en) | 1982-03-25 | 1983-03-24 | Process for solidifying radioactive waste |
| US06/478,994 US4622175A (en) | 1982-03-25 | 1983-03-25 | Process for solidifying radioactive waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865282A JPS58165100A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165100A true JPS58165100A (ja) | 1983-09-30 |
| JPH0522200B2 JPH0522200B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=12809282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4865282A Granted JPS58165100A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4974125B1 (ja) * | 2011-10-24 | 2012-07-11 | 洋 吉迫 | 放射性物質による汚染物の処理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276600A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-28 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | Solidifying method with cement of radioactive liquid waste |
| JPS5321400A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-27 | Yunaitetsudo Niyuukuria Ind In | Method of processing radioactive waste |
| JPS5324206A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-06 | Nec Corp | Adaptive linear prediction unit |
| JPS5680972A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-02 | Toshiba Corp | Sound multiplex signal processing circuit |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4865282A patent/JPS58165100A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276600A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-28 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | Solidifying method with cement of radioactive liquid waste |
| JPS5321400A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-27 | Yunaitetsudo Niyuukuria Ind In | Method of processing radioactive waste |
| JPS5324206A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-06 | Nec Corp | Adaptive linear prediction unit |
| JPS5680972A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-02 | Toshiba Corp | Sound multiplex signal processing circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4974125B1 (ja) * | 2011-10-24 | 2012-07-11 | 洋 吉迫 | 放射性物質による汚染物の処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522200B2 (ja) | 1993-03-26 |
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