JPS63106599A - 核廃棄物を含有する硼珪酸ガラスの調製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、核廃棄物を含有する硼珪酸ガラスの調製方法
に関するものである。

核分裂性生成物等の高レベル核廃棄物又はアクチニド等
の長期間の半減期を持った核廃棄物は、現在のところ人
間や環境に対して適切な安全性を保証する硼珪酸ガラス
内に不動化させている。

原子力エネルギ委員会（ＡＥＣ）は、核分裂性生成物（
Ｆ　Ｐ）のガラス化の産業的方法を開発した。この方法
（ＡＶＭと呼ばれる）では、ＦＰの溶液をか焼（ｃａｌ
ｃｉｎｅ即ちカルシン）し且つその結果得られるカルシ
ネートを、ガラスフリットと同時に、溶融炉内に送給す
る。１，１００℃の温度で、数時間でガラスが得られ、
それは金属容器内へ送られる。該ガラスフリットは、主
にシリカ、及び硼酸と、その他の必然的な酸化物（例え
ば。

ナトリウムやアルミニウム等）とから構成されており、
従ってカルシネート＋フリットの全体的な構成は、公知
のガラス製造技術で生産することが可能であり且つ格納
安全条件（浸出、機械的強度、等に関する条件）を満足
するガラスを与える。

溶融炉において、該カルシネートは熟成され且つガラス
構造内に組み込まれる０選択される温度は、熟成を迅速
化するのに十分に高くなければならないが、該炉の寿命
に悪影響を与えるものであってはならない。この欠点を
克服する為に、本発明者は、酸化物の形態の固体構成成
分からガラスを調製する代わりに、ガラスの構成成分を
水溶性媒体内で混合してゲル化溶液を形成する方法を開
発した。

更に、酸化物に必要とされる温度以下の温度（「酸化物
方法」）でゲル化溶液からガラスを得る（「ゲル方法」
）ことは知られている。

例として示される如く、その目的は、基本的に、ゲル方
法によって現在のところ酸化物方法によって容易される
ものと同一の構成を持ったガラスを製造することである
が、廃棄物を条件付けするのに許容可能な硼珪酸構成を
調合することが可能である。

本明細書において使用する用語の意味に付いて以下の如
く定義する。

ガラスヒ　　作　アトシュパント これは、Ｂ及びＳｉを除いて、核廃棄物から派生する構
成成分以外の最終的ガラスの全ての構成成分を有してい
る。従って、この補佐剤は、活性の核構成成分を含有し
ていない、ＡＶＭ方法において、それはガラスフリット
内に含有されており、本−Ｊ！明の要旨を形成する方法
において、それは水溶液である。

孟且血互ｊ囚 これは核廃棄物を不動化させたガラスである。

ゾル これは、オルト珪酸であり、後者は不安定であり、重合
によって変化する。Ｌｕｄｏｘ　（ボンデヌーモア（Ｐ
ｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ）の商標）等の市販され
ているゾルは、シリカの部分的に水和させた粒子を含有
する安定化させた溶液であり、これらのコロイド粒子は
重合が停止された高分子であるが例えば酸性化によって
解除させることが可能である。

ゲルヒ゛　　はゲル これは重合がどれほど進んだかによって流動する溶液か
ら固定化した物体までの範囲の可変粘度の均一溶液であ
る。

ゾル−ゲル方法と呼ばれる方法は、水溶性媒体内にゲル
を用意する為の方法として知られており。

それは水内にゾルを使用し且つＰＨを変えることによっ
てそれを不安定化させ、この溶液をゲルとさせる。この
方法は、以下の文献に記載されている。

Ｊ、　５ａｒｚｙｃｋｉ、ジャーナルオブマテリアルズ
サイエンス１７　（１９８２）、３３７１−３３７９：
Ｒ，Ｊａｂｒａ、ルビュデシミミネラル、ｔ、１６．１
９７９、Ｐ２４５−２６６； Ｊ、　Ｐｈａｌｉｐｐｏｕ、ベレエレフラクテール、　
Ｖｏｌ、　３５、Ｎｏ、　６．１９８１年１１月１２月
。

ゾル−ゲル方法によるＳｉＣ２Ｂ２Ｏ３ガラスの調製は
、文献に記載されており、以下の如くである。

傘　ＰＨ２に調整されたＬｕｄｏｘの溶液をこれもｐＨ
２に調整された水化四硼化アンモニウムの水溶液へ加え
る。

傘　１時間の間攪拌して混合させる（必要に応じて水溶
性アンモニアを添加して該媒体のＰＨをゲル化にとって
非常に好適な３．５とさせる）、その結果得られる溶液
が沈殿又は凝集が無い場合には、満足のいくゲルである
と考えられる。

寧　１００℃で８時間の間、次いで０．１ｍｍＨＨの真
空下で１７５℃において１５時間の間乾燥させる。

傘　高温圧縮（４５０バール−５００乃至９゜Ｏ”Ｃ−
１５分乃至５時間）して生成物を高密度化し且つガラス
化させる（別の方法はメルティング即ち溶融である）。

多数のカチオンの存在がゲル化を制御すること又ゲル化
を得ることさえも困難としているので。

これまでのところこの方法によっては二元及び三元ガラ
スのみが調製されているに過ぎない。従って１本ガラス
化方法において使用されるガラスフリットと同一の組成
を持ったガラスを製造する為には、次のものが必要であ
る。

Ｂ２０．、　Ｓ　ｉ　０２．　Ａ　１２０３、Ｎａ２Ｏ
、ＺｎＯ１Ｃａｂ、Ｌｉ２Ｏ，ＺｒＯ２ 尚、次のことは公知である゛。

＊　硼素は、ゲル化が非常に困難である（以下に説明す
る日立方法においては、実際にゲルが形成された後に、
硼素が添加されている）。特に、多数の硼素化合物の不
溶解性は高く且つ混合したゲル内では再結晶化が優先的
に発生する。

傘　アルミニウムは沈殿が起きやすくゲル化の欠点とな
り、所望の結果を得ることを阻害する。

＊　ナトリウム、カルシウム、及びジルコニウムは結晶
を形成し、該結晶は爾後に局所的な破壊を発生させるこ
との可能な脆弱な点を構成する。

構成成分が多いので、当業者等は、それらの導入方法及
びそれらを導入する順番に付いて研究している。

ガラス化における構成成分の複雑性、即ち、＊　ガラス
化補佐剤（Ａ１，０．、Ｎａ、○、Ａｎｏ、ｃａｏ、Ｌ
ｉ２Ｏ、Ｚ　ｒ　０２）　＋　Ｂ２０ｚ及び５ｉｎ２．
及び同時的に ネ　ガラス化されるべきＦＰの溶液（約２０個の異なっ
たカチオン） が業界においてゲルを基礎とした２つの方法を開発させ
ることとなった。

（１）　　ウェスチングハウス社及び米国エネルギ省は
、ゲルの調製を含む活性溶液のガラス化方法を開発した
が、それはアルコール媒体（アルコゲル）におけるもの
である。このことは米国特許第４４３０２５７号及び４
４２２９６５号に記載されている。この方法は以下の如
くに要約することが可能である。

＊　アルコール／水媒体内のゲルの不活性構成成分の混
合と加水分解、該構成成分は例えば５ｉ（ＯＲ）いＢ（
ＯＲ）１等のＸ　（ＯＲ）、の形態で導入される、Ｒは
有機ラジカル又はプロトンである。

傘　水／アルコール共沸混合物を除去して乾燥したゲル
を得る。

傘　核廃棄物の該溶液内への添加（最終的な化合物は最
大で３０−４０％の廃棄物を含有する）。

ｐＨ４乃至６への調節。

ネ　乾燥。

中　溶融。

アルコール媒体中の化合物Ｘ　（ＯＲ）、から調製した
ゲルは更に容易に得ることが可能である。

何故ならば、溶融性の問題は回避され、更に高温度での
水の解膠効果（ペプタイズ効果）はアルコールによって
回避される。

このタイプの方法の主要な欠点は、アルコール媒体は燃
焼や爆発等を起こし易く、従って核廃棄物の導入前にア
ルコールを除去せねばならないことであり、このことは
付加的な操作を必要としており、そのことは実施するこ
とをむしろ実際的なものではなくしている。

（２）　　日立方法では、珪化ナトリウムの溶液中のＦ
Ｐの溶液からゲルを得るが、硼素（Ｂ２０．の形態）は
ゲル化する後まで添加されないにのことは、硼珪酸構造
を形成する為に珪化物母体内に硼素が拡散するのに必要
な時間（例えば３時間）の間該ゲルを６００℃以上でか
焼することが必要である。生成物の均一性が問題として
のこる。

文献、Ｎ、　Ｕｅｔａｋｅ、原子力技術、Ｖｏｌ、６７
゜１９８４年１１月 本出願人は、ウェスチングハウス及び日立の方法の欠点
を有することがない核廃棄物の不動化方法を開発し、そ
れによれば、硼珪酸マトリクス即ち硼珪酸母体を水溶性
媒体内に調製し、該核廃棄物を後にその処理中の任意の
段階において前記母体へ添加し、次いでこの混合物を熱
処理して硼珪酸ガラスを得ている。

従って、この方法は、水溶性媒体で実施するものであり
且つゲル化母体が形成される正にその時に硼素を添加す
るという利点を持っており、従って硼素はゲル化母体の
構成に参加し、それが後者が硼珪酸母体と呼ばれる理由
である。

本発明の要旨を形成する方法においては、シリカをベー
スとするゲル前駆体と、 硼素化合物の濃縮水溶液と、 ガラス化補佐剤の濃縮水溶液と、 を、廃棄物を除いた最終的ガラスの組成に対応する割合
で、高い剪断速度で攪拌しながら、２０℃及び８０℃（
好適には６５−７０℃で）且つ酸性ｐＨで好適には２．
５と３．５との間のｐＨでゲル化溶液を形成する様に上
記のものを混合して硼珪酸母体を調製し、前記不活性母
体を熱処理し且つ核廃棄物を前記処理の間の任意の段階
で添加して、溶融によって、前記廃棄物を含有する最終
的な硼珪酸ガラスを形成する。

このプロセスにおいて、用語「ゲル前駆体」とは、部分
的に加水分解されることのあるシリカ粒子を含有する物
質を示す用語として使用され、それは酸性溶液中に溶解
させた時にゾルを形成することの可能な粉末形態である
か、又は直接的にゾルの形態である。

市販されており且つ本方法において好適に使用可能なゲ
ル前駆体の例は、Ｌｕｄｏｘ　（商標名で、デュポンデ
ヌムール社製）、又はＡｅｒｏｓｉｌ　（商標名で、デ
グサ社製）等のゾルであり、それは気体相において四塩
化珪素の加水分解によって形成される。

酸性媒体において、Ａｅｒｏｓｉｌはゾルを形成し、次
いで堅いゲル化した塊を形成する。

Ｌｕｄｏｘは、そのまま溶液中で使用される。一方。

Ａｅｒｏｓｉｌは使用する技術に依存して、溶液中にお
いてか、又は混合物内に導入される（使用される技術、
特に攪拌に関する技術に依存して）粉末の形態で直接的
に使用することが可能である。

更に、ゲル前駆体は複数個のゲル前駆体の混合物から構
成することも可能であり１例えば、１つの同一の操作で
Ｌｕｄｏｘ及びＡａｒｏｓｉｌとしてシリカが導入され
る。

ゲル前駆体を、本発明の要旨を構成するプロセス即ち方
法に従って、酸性水溶性媒体内に位置させ、従ってそれ
は５ｉ−ＯＨ結合から開始する重合によってゲル化溶液
へ変換される。

硼珪酸構造を形成するのに必要な硼素は、十分に溶解性
の硼素化合物の水溶液として導入される。

これは、例えば、四硼酸アンモニウム（Ａ　Ｔ　Ｅ　）
とすることが可能であり、それは５０℃と８０℃の間で
満足のいく溶解性を持っている（約３００ｇ／ｆｌ、即
ちＢ２０．の１５．１％）。好適には、この溶液が生成
され且つ６５−７０℃で使用される。硼酸も同じく使用
することが可能であり、その溶解度は６５℃において１
３０ｇ／ｌであり、即ちＢ２Ｏ３の６．５％である。

使用する溶液（硼素化合物及びガラス化補佐剤）は濃縮
溶液として調製され、従ってゲルが迅速に生成され且つ
蒸発して除去されるべき水の量は、本明細書に説明する
如く、最小とされる。化合物の各々に対して正確な濃度
限界を与えることは芝しいが、溶液の濃度は飽和濃度の
少なくとも７５％として与えることには妥当性がある。

ガラス化補佐剤の溶液を調製する為に使用される所望の
元素を含有する化合物は、本方法の温度で水に溶解すべ
きであり、相互に適合性があり且つ不必要にその他のイ
オンを添加すべきでなく、且つ最終的なガラスの構造内
に存在しないイオンは加熱によって容易に除去可能であ
る。１例として、ＦＰの硝酸溶液が処理される場合の硝
酸塩溶液である。固体化合物は、常に好適には、最小量
の水に溶解し、処理すべき体積及び蒸発によって取り除
く水の量を最小とさせる。

これらの溶液（廃棄物の溶液を除いて）が調製され且つ
混合される割合は、最終的なガラスの所望の形態に依存
する。ガラスの構成成分は実際上蒸発せず且つ結果的に
得られる最終的ガラスの組成は事実上生成される混合物
の組成に対応すると考えることが可能である。許容可能
なガラス形成を例に示しである。ガラス化補佐剤の定量
的及び定性的な組成は、最終的ガラスの組成及び処理さ
れるべき廃棄物の溶液の組成に従って適合される。

該混合物を２０及び８０℃の間で調製する。硼素化合物
の濃縮溶液は、沈殿を防止する為に、５０及び８０℃の
間に維持される。その他の溶液は大気温度で生成される
。次いで、該溶液が生成されるか又は到達する温度で該
溶液を混合するか、又は該溶液の全てを高温度へ加熱す
ることが可能である。

後者の場合は以下の如き利点が成る６混合を行った後で
且つゲル化溶液が形成し初めだ後に、所謂エージング期
間に渡って重合（ゲル化）が起こる。このことは、温度
を上昇させることにより助長される。従って、５０℃乃
至８０℃の間の温度で混合することが非常に効果的であ
る。本発明の要旨を形成する方法において、ゲル化溶液
のエージングは、好適には１００−１０５℃で乾燥中に
行われる。

ガラスの構成成分の溶液は異なったｐ　Ｈ値を持ってお
り、溶液中のゲル前駆体は酸（硝酸溶液中のＡｅｒｏｓ
ｉｌ）又はアルカリ（Ｌｕｄｏｘ）であり、ガラス化補
佐剤の溶液は酸であり、且つ硼素化合物の溶液は酸（硼
酸）又はアルカリ（ＡＴ　Ｂ　）である。

本明細書に説明する方法において、混合物のｐＨは７未
満でなければならず、好適には２．５と３゜５の間であ
る。必要ならば、ｐＨを調節することが可能である。

使用する溶液に対して、構成成分は以下の通りである。

ガラスの酸化物 青戊双分殴叉　　　■ Ａ　ゲル前駆体　　　５ｉｎ２のａ％　　　　２５−８
０℃Ｂ　硼素溶液　　　　Ｂ２０．のｂ％　　　５０−
８０℃Ｃガラス化補佐剤　酸化物のｃ％　　　５０−８
０℃本発明の要旨を形成する方法において、構成成分を
同時的に導入させ且つ「高い剪断速度」で攪拌させるこ
とによって混合させる。これらの構成成分を別々に導入
させるか、又は互いにそれらが反応しない場合には、−
緒に導入させることが可能である。

「高い剪断速度」という表現は、最小で５００ｒｐｍで
あり好適には２，０００ｒｐｍで回転する装置によって
実施される攪拌のことを意味すべく使用されており、且
つその場合、攪拌される層の厚さく攪拌器羽根と混合ゾ
ーンの壁との間の距離）は該羽根の直径の１０％を越え
ることはないにの攪拌器は１例えば、産業的規模の適用
の場合には、タービンとすることが可能である。狭いブ
レーカ内のミキサー又は機械的攪拌器での研究室でのテ
ストは適切な混合能力を証明した。

現在の知識レベルでは、攪拌は一層強くせねばならず、
より短ければ、沈殿の危険性が一層高くなることが十分
に考えられる。実際に必要とされることは、沈殿時間と
比較して非常に短い時間内において、攪拌によって、均
一な混合物を形成し、且つゲルを可及的速やかに形成し
て種々のイオンを固化させ、これらのイオンの拡散を防
止することによって、前記イオン間の可能な反応を防止
することを確保することである。

本発明の要旨を形成する方法において、その他のゲル化
技術によって以前に得られなかった重要な利点は、大量
のゲルを困難性無しに調製することが可能であるという
ことである。タービンの場合、４０　ｋ　ｇ　／　ｈの
ゲルは非常に容易に到達することが可能であり、且つこ
れは限界を示すものではない。

混合によって、ゲル化溶液と呼ばれる溶液が生成され、
その粘度及び組成は時間と共に変化し、流体溶液のもの
からゲルのものへの範囲を包含する。

混合を高い剪断率で実施する場合、チキントロピーの現
象が発生し、粘度が降下し、且つ均一な粒子の分散が発
生する。攪拌されない場合、この混合物の粘度は増加し
且つ該構成内に捕獲されるイオンは最早反応することが
出来ず、該構成は「凍結」する。

ゲル溶液の形態でこの様にして得られた不活性の硼珪酸
母体を１次いで、熱処理して、核廃棄物を前記処理の間
の任意の段階で添加する６核廃棄物の包含に対する別の
可能性に付いて検討する。

本プロセス乃至は方法を種々のタイプ、の固体及び／又
は液体核廃棄物へ適用することが可能である。それは、
特にそれ自身又はその他の活性廃物、例えばウラニウム
及びプルトニウムを抽出する為に使用されるトリブチル
ホスヘートを洗浄する為のナトリウム溶液、と共にＦＰ
の溶液のガラス化の為に適しており、それは本方法によ
りこのナトリウム溶液をそれ自身で処理させることを可
能としている。

ＦＰの溶液は燃料の再処理から派生する硝酸溶液であり
、それらは多種の化学的形態で多数の元素を含有してお
り且つある量の不溶性物質を含有している。それらの組
成の例を以下に与える。

ナトリウム廃物は炭酸ナトリウムを基礎にしており且つ
洗浄プロセスによって侵入したトリブチルホスヘート（
ＴＢＰ）劣化生成物を含有している（例２）。この廃物
内の高レベルのナトリウムは、硼珪酸マトリクス（母体
）の組成を決定する場合に考慮にいれねばならない。

爪上り見金：　溶液中の核廃棄物が体積を減少された不
活性硼珪酸母体へ付加され る。

説明した条件の下で構成成分を混合することによって得
られるゲル化溶液を１００℃と２００℃の間好適には１
００−１０５℃で乾燥させる。この操作の間に、水が蒸
発して除去され且つ体積が減少される。この方法の残り
の部分に対して、乾燥を介して実施して壊れ易い固体生
成物を与えるか、又は単に初期の体積の２５乃至７５％
の体積減少−一層迅速に得られる−を行ってペーストを
与えることが可能である。

その結果得られる減少した体積の母体を分散させ且つ攪
拌によって処理されるべき核廃棄物の溶液と混合させる
。６０℃と１００℃との間の温度で構成成分を混合して
、混合を行うと同時に水の体積を減少させることが望ま
しい場合がある。

別の実施例においては、乾燥した母体をカルシナ−即ち
か焼器内に導入し、廃棄物の溶液をこのか焼器内に同時
的に導入し且つその長手軸の周りに回転する該か焼器内
で混合を行う、得られる生酸物を直接的に溶融炉へ送給
する。

どの実施例を使用する場合であっても、本方法は同一の
特性を持っており、マトリクス即ち母体の用意−乾燥−
廃棄物の付加乃至は添加−乾燥温度から溶融温度への範
囲の熱処理（乾燥−か焼−溶融）を持っている。

得られる混合物を必要ならば乾燥させ（１０゜℃及び２
００℃において、好適には１００−１０５℃で）、例え
ば炉内において；真空中での乾燥は別の可能性である。

乾燥の後、カルシネ−ジョン即ちか焼を３００℃及び５
００℃の間（好適には３５０乃至４００℃）で実施し、
その間に水は蒸発を終了し且つ硝酸塩が部分的に分解す
る。

か焼は、従来のか焼器（ＡＶＭプロセスで使用されるタ
イプ）においてか、又は例えばセラミック溶融器型の溶
融炉において実施することが可能である。

硝酸塩の分解は溶融中に常に終了される。炉に入ると、
生成物は迅速にそのか焼温度からその溶融点へ通過する
。これは所謂導入ゾーンである。

次いで、所謂精錬ゾーンにおいて、そこは溶融点よりも
多少上の温度であり、次いで注ぎ出し温度になる。その
値は好適には１，０３５℃と１，１００℃の間であり、
その温度において、ガラスの粘度は２００ポアズと８０
ポアズとの間であり。

ガラスが良好な条件下で注ぎ出されることを可能とする
。

該混合物の溶融点は、前記混合物の組成に依存する。実
際に、ナトリウムはガラスの溶融性を改善するが、その
リーチング（Ｌｅａｃｈｉｎｇ）即ち浸出に対する抵抗
を低下させる欠点を持っている。

更に、核廃棄物を不動化させる為に、ＡＥＣは、原子力
安全性基準を満足し且つ所謂酸化物方法によって既知の
ガラス製造技術によって処理することの可能なガラス構
成を生産した。

ＡＥＣ構成を持った混合物を所謂ゲル方法によって水溶
性媒体内に調製すると、精錬時間は所謂酸化物方法にお
いて必要とされる時間よりも一層短いことが判明した。

従って、炉の処理能力を上げることが可能である。

更に、本発明の要旨を形成する方法は、種々のタイプの
廃棄物、特にナトリウムが豊富な廃棄物をガラス化させ
ることを可能としている。何故ならば、硼珪酸母体の組
成を処理される廃棄物のタイプに調節させるからである
。従って、ナトリウムが豊富な廃棄物の場合、例におい
て示される如く、低ナトリウム（又はナトリウム無しの
場合もある）の硼珪酸母体が調製される。

この様に、高度に満足のい＜ＡＥＣによって発生される
構成は多様なタイプの廃棄物において得られ、許容可能
なその他の構成も同様に調製することが可能である。

前述した乾燥−か焼−溶融のステップは、画定した温度
ゾーンにおける熱処理に対応する。その他の装置におけ
る同様の熱処理は、一般的に、ゲルからガラスを製造す
る任意の技術における如く、明らかに適切なものである
。

１１五豐企：　溶液中の核廃棄物をか焼した硼珪酸母体
へ付加する。

ゲル化溶液の形態の硼珪酸母体を乾燥させ（１００℃と
２００℃との間で好適には１００−１０５℃において）
、次いで第１の場合において説明したものと同様の装置
において、３００℃と５００℃との間で好適には４００
℃以下の温度においてカルシン即ちか焼させる。

か焼温度が４００℃以下であると、得られるゲルは崩壊
しやすく、廃棄物の溶液内での分散を容易とし、更に、
このゲルはこのゾーンにおいて最大の比表面精を持って
いる。４００℃を越えると。

シンタリング即ち焼結が開始し、ボア即ち孔が閉塞され
る。

得られるか焼した母体を分散させ且つ処理すべき廃棄物
の溶液と混合させる。前述した如く、この操作は、６０
℃以上、好適には１００−１０５℃で実施され、混合中
に乾燥を行わせる。

このか焼した母体の廃棄物溶液との混合操作は。

反応器内において実施するか又はか焼器自身内において
実施することが可能である。後者の場合、か焼器にＦＰ
の溶液及びか焼した母体を所望の割合で別々に導入させ
る。従って、この操作はか焼器の入口における温度が約
２００℃で実施され、温度は約４００℃へ上昇する。

反応器においては、これらの物質が攪拌器によって混合
され、一方、か廃券においては、混合はか廃券自身をそ
の長手軸の周りに回転させることによって実施される。

得られた混合物（か焼した母体＋廃棄物）を、ガラスの
形成に関して既に説明した条件下において、熱処理（乾
燥、か焼、溶融）に露呈させる。

！企：　廃棄物は固体形態である６ 溶液中の核廃棄物をか焼した硼珪酸母体へ付加乃至は添
加した場合に付いて検討する。例えば、カルシネート（
ｃａｌｃｉｎａｔｅ）として、固体の形態で廃棄物を導
入することも実現可能である。

この方法は、今日の生産ラインにおいてすぐに実施する
ことが可能であるという利点を持っており、ガラス化補
佐剤を処理した廃棄物へ適合させることを可能とする（
例３に示す如く）。又、例えば、カルシネートとして、
固体形態の廃棄物を乾燥した母体（マトリクス）へ付加
させることも可能である。

以下、本発明の具体的実施例に付いて詳細に説明する。

ＩＦＦのシミュレートした溶液の処理へ適用　　　した
ゲルの調製の為の従来の方法１辰 研究所の規模で、以下の態様でＦＰの実際の溶液の典型
的な組成を使用してＦＰの溶液をシミュレートした。

斐■旦亙失處立　ｌ耐　対応する　ヒ　量１−Ａｌ（Ｎ
ｏ、）、、９Ｈ，Ｏ１１７，６１５，９Ｆｅ（ＮＯ３）
、、９Ｈ，０１４６，７２９Ｎｉ（ＮＯ３）２．６Ｈ２
０１９，４５Ｃｒ（Ｎｏ、）２．９Ｈ２０２６，３５Ｎ
ａ４Ｐ、Ｏ□、１０Ｈ２０９，４５，６ＮａＮ０．　　
　　　１０３，６　　　　３７．７２−５ｒ（Ｎｏ、）
２　　　　６，７　　　　　３．２ＣｓＮ０．　　　　
　　１５，２　　　　１０．９Ｂａ（ＮＯ，）、　　　
　　９，７　　　　　５．６ＺｒＯ（Ｎｏ、）、、２１
（，０３４，７１５，９Ｎａ２Ｍｏ０４．２１（，０２
６，４２２，５Ｃｏ（ＮＯｚ）２−６ＨｚＯ５，８１，
４Ｍｎ　（ＮＯ３）ｘ　−４Ｌ０　　２７−７　　　　
　　　９−５Ｎｉ（Ｎｏ、）２．６Ｈ，０１８，３４，
６Ｙ（Ｎｏ、）、、４）１．０　　　５．５　　　　　
　　１．７Ｌａ（Ｎｏ３）１．６Ｈ２０２３，７８，８
Ｃｅ（Ｎｏ、）、、６Ｈ２０２４，９９，３Ｐｒ（Ｎｏ
３）、、４Ｈ２０１０，６４，３Ｎｄ（Ｎｏ、）　３．
６Ｈ２０３９，６１５，１ＺｒＯ２４、６４、６ Ｍｏ　　　　　　　　　　　　　３．５　　　　　　　
　５．３Ｕ、０．　　　　　　　　　８．８　　　　　
　　８．５グループ１は核分裂性生成物の溶液の不活性
構成成分を表しており、且つグループ２は同一の溶液中
の活性構成成分及び不溶性物質をシミュレートしている
。

ＺｒＯ□及びＭｏは固体のままであり、それらは該溶液
中に悲濁された不溶性物質をシミュレートしている。添
加した水の全量は２，９７２ｇである６ＦＰのシミュレ
ートした溶液は１．３のｐＨを持でている。得られるべ
き最終的ガラスの組成は。

以下の如くである。

互ｉス立凰衣　　　　　　　　導入源 Ｓｉｎ、　　　　　４５．５％　　　　　ＬｕｄｏｘＢ
２Ｑ、　　　　　　１４　　ヌ　　　　　ＡＴＢ溶液Ａ
１２０３４．９％　　　　　補佐用溶液とＦＰ溶液Ｎａ
２Ｏ９、８％　　　　　　同上 ＺｎＯ２，５％　　　　　　同上 ＣａＯ４，１％　　　　　　同上 Ｌｉ２Ｏ２％　　　　　　同上 活性酸化物　１３．２％　　　　　　ＦＰ溶液Ｆｅ、０
．　　　　　２．９％　　　　　　　同上ＮｉＯＯ，４
％　　　　　　同上 Ｃｒ２ｏ３ｏ　−５％　　　　　　　同上Ｐ２０．　　
　　　０．３％　　　　　　　同上上に示した％組成に
おいて、活性酸化物中にすトリウム及びニッケルの存在
を許容することが必要である（上に定義した溶液のグル
ープ２）。

従って、ガラス化補佐剤の溶液は得られるべきガラスの
組成及び処理されるべき廃棄物の溶液の組成に従って調
製される。

この例の場合、ガラス化補佐剤の溶液は以下の如くに調
製される。

吏皿旦た虫双立　１力σ　酸化　の・　、するＡｌ（Ｎ
ｏ３）、、９Ｈ，０２４３，６３３，１ＮａＮ０．　　
　　　１４８，４　　　　５４．１Ｚｎ（Ｎｏ、）、、
６Ｈ２０９１，４２５Ｃａ（Ｎｏｗ）２．４Ｈ２０１７
０，１４０，４ＬＬＮＯ３９１−４１９，８ 化合物の各々を最小量の水、即ち６５℃でｐＨ０，６の
全体で６４０ｇ、内に溶解させる。前駆体はＬｕｄｏｘ
　Ａ　Ｓ　４０であり、４Ｑ％Ｓ　ｉＯ２／　６０％Ｈ
２０；粒子の直径：２１ｎｍ、２５℃での密度が１，３
０．ｐＨが９．３であり、大気温度において使用するも
のである。

ＡＴＢ溶液は６５℃でｐＨ９，２の６６３ｇの水内に２
６５．２ｇの（ＮＨ４）ｚｏ、２ＢｚＯｘ。

４Ｈ，Ｏを溶解させたものである。

■ 使用する装置は、小さな体積の混合ゾーンを持った従来
のタービンであり、その中において、複数個の羽根を持
ったプロペラが回転して高い剪断速度で混合を実施する
。それは、この例においては、２．０００　ｒｐｍで回
転する。

テストに使用するタービンはスターマ（ＳＴＥＨＭＡ）
社製であり、混合ゾーンは１ｄの体積を持っており、攪
拌される層の厚さはｉｎのオーダである。

」 これらの溶液は該タービンへ別々に且つ同時的に到達す
る。

ｄ　℃−ｖ二１λえｌ　１痰立旦双 Ｌｕｄｏｘ　　　９．３　２０℃　　１２　ｋｇ／ｈ　
　５ｉｎ２の４０％四硼酸７９．２　６５℃　９．９　
ｋｇ／ｈ　　無水塩の２１〃ンモニウム、４Ｈ２０即ち
Ｂ２Ｏ３の１５％ガラス化　０．６　６５℃　１４．７
　ｋｇ／ｈ　　無水塩の４０％補佐剤溶液　　　　　　
　　　即ち酸化物の１２％従って、３６．５ｋｇ／ｈの
硼珪酸母体が調製される。１．７ｋｇを平均厚さ２ｃｍ
でプレート上に拡布させ１次いで４８時間の間１００−
１０５℃で炉内に位置させ、０．６ｋｇの乾燥母体を得
る。

回転する機械的攪拌器を具備する３β容器内にＦＰの１
．６Ｑのシミュレート溶液を入れ、乾燥母体を攪拌しな
がら一様に注ぎ込む。

得られた混合物を約３０分間攪拌し、次いでプレート上
で炉内において１００−１０５℃で乾燥させ、４００℃
で２時間の間か焼させ、最後に１゜０５０℃で５時間の
間溶融させる。得られるガラス（０，５ｇ）は許容性の
基準を満足している。

テストにおいて、良好な品質のガラスは、溶融していな
い領域が無く且つ泡が無く且つ表面上にモリブデン酸塩
のトレースの無い均一なガラスとして定義された。

ＦＰの溶液から派生するモリブデン酸塩は実際には主要
な問題を提起し、活性なＭｏの一部は溶液及び沈殿物か
ら分離する傾向となり、従ってこの相は混合物内に完全
には分散されず、従ってゲル化溶液内に全く含有されな
い。更に、その拡散が不良であると、モリブデンがモリ
ブデン酸塩の視認可能な黄色のトレースの形態でガラス
表面上に現れ、そのことは不良品質ガラスの現れである
と考えられる。

得られたガラスの化学分桁によれば、該構成成分は実際
上揮発さ九ず、従って該混合物の組成（硼珪酸母体、母
体＋廃棄物）は事実上最終的ガラスの組成に対応すると
考えることが可能である。

五ｌ±１主段豊皇 テスト１ タービンから来る３、７ｋｇの硼珪酸母体（例１に従っ
て調製）を炉内においてプレート上で１００−１０５℃
で２０時間の間乾燥させる。次いで、乾燥した母体を炉
内に入れ、その中で温度を除所に２時間に渡って３５０
℃へ上昇させ、且つか焼を３５０℃で２時間の間実施す
る。得られる生成物は崩壊しやすく且つ直径が数ｉｍの
破片の形態となる（平均で２−３ｍｍ）。

か焼した母体（１ｋｇ）を研磨しく約３００−４００ミ
クロン）且つ、単に攪拌するだけで（？ｉ！気攪拌攪拌
３０−４５分）ＦＰ　（３ｋｇ）の溶液中に分散させる
。該混合物を、１２０℃で３４時間加熱した後に４００
℃で４時間の間か焼し、次いで１，１２５℃で溶融させ
る。

テスト２： このテストは、爾後に酸性とされる洗浄の為に使用され
るナトリウム廃物の処理に関するものである。

現在のところ、酸化物に基づくガラス化（ＡＶＭ）プロ
セスにおいて、この廃物を゛それ自身で処理することは
容易ではない。

実際に、このＡＶＭプロセスは固体ガラスフリットの形
態のガラス化補佐剤を使用し、既知の組成は以下の如く
である６ Ｓｉｎ、　　　　　５５−６０重量Ｘ Ｂ、０．　　　　１６−１８　　同上 Ａｌ２Ｏ３’　　　　６−７　　同上 Ｎａ、　Ｏ６−７同上 ＣａＯ４，５−６同上 ＺｎＯ２，５−３，５同上 Ｌｉ、０　　　　２−３　　同上 この組成をナトリウム廃物をガラス化させる為に使用す
る場合、得られるガラスはナトリウムが非常に豊富であ
る。

ガラスフリット内のナトリウムのレベルを減少させ、ゼ
ロとすることも、考えられ、その場合最終的ガラス（フ
リット＋ナトリウム廃物のカルシネート）は許容可能な
ナトリウムレベル（９乃至１１重量％）を持つことと成
る。然し乍ら、その場合に、ナトリウムが少ない（従っ
て、シリカが豊富である）ガラスの生産及び溶融の困難
性に遭遇することとなる。

本発明は、ナトリウム廃物と共に、ＡＶＭプロセスにお
いて完全に満足のいくことを証明する組成と同様の組成
を持った硼珪酸ガラスを製造することを可能としている
。更に、＄ｌｌ湿温度著しく低下させることが可能であ
るか、又は精錬時間を短縮させることが可能である。

テストの為に、ＩＱの水内に１００ｇのＮａ２ＣＯ１を
使用してナトリウム溶液をシミュレートさせた。ＡＴＢ
溶液は３１２　ｇ　／　ＱのＡＴＢ、４Ｈ２０を含有し
ている。

ＡＶＭプロセスで得たものと同じ組成を持ったガラスを
得る為に、以下のガラス化補佐剤の溶液を調製した（量
は水溶液ＩＱ当りである）。

Ａｌ（ＮＯｉ）ｉ−９Ｈ２０２０９，ＯｇＣａ（Ｎｏ、
）ｚ、３Ｈ，０９ｇ、５　ｇＬｉＮｏ、　　　　　　　
　　　　５３．７　ｇＺｎ　（ＮＯ３）２．６８−０　
　　　　　４９−７　ｇＦｅ（ＮＯ，）３．６Ｈ，０７
３，５ｇＭｎ（Ｎｏ、）、、６Ｈ２０１ｇ、２　ｇＢａ
（ＮＯｉ）ｚ　　　　　　　　　　５．５　ｇＣｏ（Ｎ
ｏ、）、、６８２０　　　　　　１１．３　ｇＳｒ（Ｎ
Ｏ，）２４．１　ｇ ＣｓＮ０．　　　　　　　　　　　　　　　８．０　ｇ
Ｙ（Ｎｏ、）、、４）ｆ、０　　　　　　　　　７１．
０　ｇＮａ２ＭｏＯ４，２Ｈ，０１６，６ｇ モノアンモニウムホスフェート　２．８ｇ（ｍｏｎｏａ
ｍｍｏｎｉｕｍ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）構成成分、Ｆ　
ｅ　ｔ　Ｍ　ｎ　ｙ　、−−ホスフェート等がこの溶液
中に導入されて、前述した例に与えたものと同様の組成
を持った最終的ガラスを与える。

一方、デグーサＣＤＥＧＵＳＳＡ）社によって市販され
ているＡｅｒｏｓｉｌをゲル前駆体としてＬｕｄｏｘ　
ＡＳ４０の代わりに使用する。ゲル前駆体は、攪拌しな
がら、３　Ｎ　ＨＮＯ，（ｐＨ：　２．５）で酸性とさ
せた水内にＡｅｒｏｓｉｌを除々に注ぐことによって形
成し、リットル当り１５０ｇのシリカを含有する溶液を
得る。

３個のダイアフラムポンプを設けて、それらは前以て所
望の流量を与えるべく調節されている。

以下の溶液を１表示した流量及び温度で、高速ミキサー
（容量：１．５リツトル）内に同時的にポンプ動作させ
る。設定した流量は以下の通りである。

傘ＡＴＢ溶液　　　　０．５７　ｎ／ｈ　（６５℃）又
はＨ，ＢＯ，溶液　　１．２５　ａｔｈ　（６５℃）傘
補佐剤溶液　　１．１５　Ｑ／ｈ　（６５℃）傘Ａｅｒ
ｏｓｉｌ溶液　　２　　　Ｑ／ｈ　（２０℃）ゲル化溶
液の形態で得られる硼珪酸母体を１０５℃で２４時間の
間乾燥させ、次いで３５０℃で３時間の間か焼させる。

炉から取られる固体粒子は大きな比表面積を持っており
、それはテスト毎に異なるが、常に５０ｍ”／ｇに近い
値である。冷却した後に、これらの粒子を処理すべき廃
物内へ注ぎ込み、且つ該混合物を２時間の間攪拌する。

ゼラチン状の塊が形成され、それを１０５℃で乾燥させ
、４００”Ｃでか焼させ、最後に１，１５０℃で溶融さ
せる。

化学的分析により、以下の平均的な組成が得られ机 ５ｉｎ２４５．６％ Ｂ、０３１４　　％ Ａｌ２Ｏ，４，９％ Ｎａ２Ｏ１０％ ＣａＯ４％ Ｌｉ、　０　　　　　　　２　　　ダ Ｆｅ、０．　　　　　　２．９５ ＭｎＯ２０，９５％ ＢａＯＯ，５５％ Ｃｏ８　　　　　　　　０．５　％ Ｃｓ２Ｏ１％ Ｓｒ０　　　　　　　　０．３５％ ｙ２０．　　　　　　　４　　１ Ｍｎ０．　　　　　　　２　　　％ Ｐ２Ｏ５０，３％ 班１ユＪＬｕへ１企 テスト１ 以下のものを２ρミキサー内に１／２時間で同時的に導
入させる。

＄０．７５９／ｈで８２０．の１錦を含有するＡＴＢ溶
液、又は１．７Ω／ｈでＢ２０．の６．錦を含有するＨ
、　ＢＯ。

＄１．３Ｑ／ｈでＳｉｎ、の１５０ｇを含有するＡｅｒ
ｏｓｉｌ溶液傘０．７５ρ／ｈで酸化物の１２％を含有
する補佐剤溶１．４ｋｇの混合物が得られ、これをプレ
ート上で炉内において１００−１０５℃で乾燥させ、次
いで３５０℃で３時間の間か焼させ、最終的に溶融させ
る。

この不活性なか焼した母体の３２０ｇをＦＰの１３５ｇ
のカルシネートへ添加させ、これらの２つを粗く混合さ
せる。所望の組成（例１及び２のもの）の３００ｇのガ
ラスを得る為に、１，１００℃で２時間の溶融時間が必
要である。

この例は、ＡＶＭプロセスにおいて使用したガラスフリ
ットと同一の組成を持ったか焼したゲルを調製すること
が可能であることを示している。

テスト２ ここでは、ＦＰ＋ナトリウム廃物の溶液の混合物をガラ
ス化させることが所望されている。

このことは、ナトリウムを除いて、ＡＶＭプロセスのガ
ラスフリットに類似する組成を持ったか焼した母材を調
製することによって実施され、ナトリウム酸化物のレベ
ルは７％から２．６％へ減減少される。

ガラス化補佐剤の溶液は以下の組成を持っている。

叉■旦亙工双腹　屡Ｋｍｌ−酸化物の対、する量（Ｎａ
Ｎ０．　　　　　５５，１　　　　　２０．１Ａｌ（Ｎ
ｏ３）２．９）１２０　２４３．６　　　　　３３．１
Ｚｎ（Ｎｏ、）、、６Ｈ，０９１，４２５，０Ｃａ（Ｎ
Ｏｓ）ａ−４ＨｚＯ１７０−１４Ｏ−４ＬｉＮＯ，９１
，４１９，８ ＺｒＯ０（ＮＯ，）、、２Ｈ，０１１，７５，４該母体
（マトリクス）は以下のものを使用して完成される。

＊シリカ源として：　　Ｌｕｄｏｘ　ＡＳ４０傘硼素源
として：　　　６０”Ｃに維持される１゜０００ｇの氷
島りに１３０．５ｇの硼酸溶液を含有。

以下の流量を３個のポンプを具備するタービンへ同時的
に給送する。

ガラス化補佐剤溶液　　　　　　５　ｋｇ／ｈＬｕｄｏ
ｘ溶液　　　　　　　　　　９．５　ｋｇ／ｈ硼酸溶液
　　　　　　　　　　５．８　ｋｇ／ｈ実際上、２０ｋ
ｇのゲルが１時間で回収され、これを１００−１０５℃
で炉内においてプレート上で乾燥させ、次いで４００℃
でか焼させる（温度を除々に上昇させ、且つ２００℃で
プラトー状態となる）。これにより、数ｄの不規則な細
片から構成される固体の塊が得られる。これらをグライ
ンドして一様な寸法とさせ且つ２．５ｍｍメツシュでふ
るいにかける。

このか焼した生成物の分析から以下のデータが得られる
。

ＳｉＯ□　　　　　６１．６　　（重量幻Ｂ、０．　　
　　　１９　　　（同上）Ｎａ、Ｏ２，７（同上） Ａ１□０．　　　　　４．５　　（同上）ＺｎＯ３，４
（同上） ＣａＯ５，５（同上） Ｌｉ２Ｏ０，７５（同上） この分析結果は、ナトリウムを除いて全ての構成成分に
関して、Ａ　Ｖ　Ｍプロセスにおいて使用した典型的な
フリットの構成に非常に類似していることが分かる。

硼酸に対するシリカの比は、理論式においては３．２４
４に等しく、且つか焼したゲルにおいては３，２４２に
等しい。

アルミナに対するシリカの比は、理論式において１３．
７５に等しく、且つか焼したゲルにおいて１３．６９に
等しい。

対照的に、ナトリウムに対するシリカの比は理論式にお
いて８．４０７に等しく、且つか焼したゲルにおいて２
２．８２に等しい。

理論式においてナトリウムレベルは７％であり、且つか
焼したゲルにおいて２．７％である。

従って、ＦＰ＋ナトリウム廃物の溶液の混合物を、残り
の例において示す如く、最終的なガラスに対する通常の
ナトリウムレベルを維持しながら、ガラス化によって処
理することが可能である。

ナトリウム廃物をシミュレートする１　００ｇ／ｋｇの
硝酸ナトリウムを含有する２、５００ｇの溶液を、ＦＰ
をシミュレートするＩＯＲ溶液に添加する（例１におい
て説明した如く）。（ＦＰをシミュレートする溶液が硝
酸を含有していないということは現実的ではないので、
硝酸ナトリウムを使用する。） 該混合物を炉内でプレート上において１０５℃で乾燥さ
せ、次いで小さな炉内で４００℃においてか焼させて、
数ｍｍの粒子からなる粉末が得られ。

それは（ＦＰ＋ナトリウム廃物）のカルシネートを表し
ており且つここでカルシネート（ｃａｌｃｉｎａｔｅ）
と呼称する。

３７５ｇの前記カルシネートを注意深く１，０００ｇの
か焼したゲルと乾燥状態で混合させる。

該混合物を１，１００℃に調節した炉内に位置させたる
つぼ内へ数個所の部分内へ導入させる。

５時間での完全な溶融の後に注ぎ出しを行う。表面上に
非常にわずかのマーブリング（大理石模様）が観察され
、それは疑い無くモリブデン酸塩のトレースに対応する
が全く許容可能なものである６分析に拠れば、ガラスは
４６％のシリカに対して１０．２％のＮａ２Ｏを含有し
ており、即ちナトリウムに対するシリカの比率は４．５
であり、一方、この比率は最終的なガラスの典型的な構
成である４、５６と等しい。

この例は、ガラスフリットの形態において得ることの困
難である組成を持ったか焼したゲルを、所望に応じて、
製造することの可能性を示している。特に、ＦＰ温溶液
ナトリウム廃物を同時的にガラス化させることを可能と
する低ナトリウムのか焼したゲルを生産することの可能
性を示している。

忽」− これは、以下の組成を持った不活性マトリクスを使用し
て、放射性廃棄物（ＦＰの溶液）を不動化させる１ｋｇ
のガラスを調製する試みである。

Ｓｉｎ、　　　　６３．４％ Ｂ２０．　　　２２．７　％ Ｎａ２Ｏ１１，３％ Ｌｉ２Ｏ２，６％ このマトリクスは、以下の溶液をタービン内において混
合させることによって調製される。

１）　　Ｌｕｄｏｘ、　６５℃、　１，１５０ｇ２）　
　ＡＴＢ、９Ｈ２０，６５℃、飽和限界（約４０ｇ／１
００ｇ水）での溶液、　３１２ｇ ３）　　２５０ｇの水内に２２５ｇのＮａＮＯ３と８７
．５ｇのＬｉＮ０゜を含有する６５℃での硝酸リチウム
及びナトリウムを持った実際上飽和したガラス化補佐剤
の溶液 これにより、ゲルへ変化するゲル化溶液が得られ、且つ
それを２４時間の間１５０℃で乾燥させる。

この例において処理すべきＦＰの溶液は、以下の構成成
分を１，４００ｇの水内に溶解させることによってシミ
ュレートされる。

５ｒ（Ｎｏ３）、　　　　　　６．７　ｇＺｒＯ（Ｎｏ
、）、、２Ｈ２０２９，３ｇＭｎ（Ｎｏ、）、、４１（
２０３０，３ｇＭｏ　　　　　　　　　１１．３　ｇ Ｔｅ　　　　　　　　　１．４　ｇ ＣｓＮｏ、　　　　　　　　　　　１３．１　　ｇＢａ
（Ｎｏ、）、　　　　　　　　８．７　ｇＹ（Ｎｏ、）
、、６Ｈ２０４，３ｇ Ｌａ（Ｎｏ３）３．６Ｈ２０２３，９ｇＣａ（ＮＯ，）
、、６８２０　　　２５．１　ｇＰｒ（Ｎｏ、）３．４
Ｈ２０１２，３ｇＮｄ（Ｎｏ、）、、６Ｈ，Ｏ４５，６
ｇＦｅ（Ｎｏ、）、、９Ｈ２０１５１，８ｇＡｌ（Ｎｏ
、）、、９８．０　　４４８．５　ｇＭｇ（Ｎｏ、）２
．６Ｈ，Ｏ３５６，１ｇＣｒ（Ｎｏ、）、、９Ｈ，０２
１，１ｇＮｉ（Ｎｏ、）、、６８２０　　　１７．１　
　ｇＬｉＮｏ、　　　　　　　　　　　８７．５　　ｇ
２４０ｇの重板の硝酸（６５重量％）をこの溶液に添加
した。

得られる溶液を１時間の間攪拌し、次いで約１５０℃で
２４時間の間乾燥し１次いで約４００℃で４時間の間か
焼させる。

その結果得られるＦＰと乾燥したゲルのカルシネートを
同時的にるつぼの中に導入する。該混合物を１，０２５
℃で５時間の間溶融させる。

得られるガラスは以下の組成を持っている。

Ｓｉｎ、　　　４６　　　％　　Ｃｓ、ＯＯ，９５％Ｂ
２０．　　１６．５　　％　　Ｂａ０　　　０．５１％
Ｎａ２Ｏ８，２％　　Ｙ２Ｏ，０，１４％Ｌｉ２Ｏ３、
８％　　Ｌａ２０．　　０．９０％ＳｒＯＯ，３３％　
　Ｃｅ２Ｏ，０，９５％ＺｒＯ□１．３５％　　Ｐｒ６
０１１０．５１％ＭｎＯ□１．０５％　　Ｎｄ２Ｏ，１
，７５％Ｍｏｂ、　　　１　、７　　％　　Ｆｅ２Ｏ，
３％Ｔｅａ２０．１７％　　Ａｌ２Ｏ，６，１％ＮｉＯ
０，４４％　　　ＭｇＯ５，６％Ｃｒ、０．　　０．４
　　％ このガラスは、何等沈殿も、表面上のモリブンデン酸塩
のトレースも無い。

上述したテストにおいて、乾燥時間又は取り扱うべき液
体の体積を増加させない様に、濃縮溶液を調製した（幾
つかは飽和点に近いものである）。

ポンプ動作及び特に流動の為に、これら溶液を希釈せね
ばならない場合があるが、このことは本プロセスには何
等悪影響を与えるものではない本発明者によって開発さ
れた方法は、前に説明した方法、特にウェスチングハウ
スの方法とは異なっている。本発明では、使用される溶
液及び攪拌方法によって、核廃棄物の処理用に容易に使
用することの可能な硼珪酸マトリクスを水溶性媒体内に
調製することに成功している。高い剪断速度で攪拌する
ことにより、チクソトロピー混合及び均一性を得ること
を可能としている。攪拌が停止すると、粘度が増加し、
且つ重合が迅速に進展し、従ってイオンが反応（例えば
沈殿、沈降等）する前にそれらを「凍結」させる。

本発明の要旨を形成する方法は、原子力分野において産
業的に操作される時に重要な利点を提供するものであり
、マトリクス（母体）は不活性環境で調製され、従って
本方法のこの部分の全体は活性化環境において観察され
る厳しく且つ基本的な拘束条件に束縛されることが無く
、且つ化学産業において従来使用されている技術を修正
すること無しに使用することが可能である。更に、本方
法の第２の部分（廃棄物の導入無しの熱処理）は、実際
上、修正無しに、既に据付られており且つ酸化物無しで
動作する現存の生産ラインを利用することが可能である
。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

特許出願人　　　　ソシエテ　ジェネラルプル　し　テ
クニーク ヌベール　ニス、　ジェ。

エヌ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、核廃棄物を含有する硼珪酸ガラスの調製方法におい
   て、 シリカをベースとしたゲル前駆体と、 硼素化合物の濃縮水溶液と ガラス化補佐剤の濃縮水溶液とを、 該廃棄物を除いた最終的ガラスの装置に対応する割合で
   、高速剪断で攪拌し、２０℃と８０℃との間で好適には
   ６５℃乃至７０℃の温度で、且つ酸性ｐＨ好適には２．
   ５乃至３．５の間のｐＨでゲル化溶液を形成する様に上
   記のものを混合させることによって水性媒体内に不活性
   の硼珪酸母体を調製し、且つ前記母体を熱処理して且つ
   該核廃棄物を前記処理中の任意の段階において添加して
   溶融によって前記廃棄物を含有する最終的硼珪酸ガラス
   を形成することを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、該不活性母体を調
   製する為の混合は５００ｒｐｍ以上で好適には２，００
   ０ｒｐｍで回転する攪拌器で実施し、且つ攪拌される層
   の厚さは該攪拌器の直径の１０％を越えることが無いこ
   とを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第２項において、該不活性母体を調
   製する混合はタービンとミキサーからなるグループから
   選択される装置で実施されることを特徴とする方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記ゲル前駆体は
   ゾルであることを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記ゲル前駆体は
   Ｌｕｄｏｘ（商標名）であることを特徴とする方法。 ６、特許請求の範囲第１項において、前記ゲル前駆体は
   Ａｅｒｏｓｉｌ（商標名）であることを特徴とする方法
   。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記硼素化合物は
   四硼酸アンモニウムであることを特徴とする方法。 ８、特許請求の範囲第１項において、前記硼素化合物は
   硼酸であることを特徴とする方法。 ９、特許請求の範囲第１項において、前記不活性母体は
   １００℃及び２００℃の間好適には１００乃至１０５℃
   で乾燥させ、次いで３００℃及び４５０℃の間好適には
   ４００℃以下の温度でカルシン即ちか焼させ、前記カル
   シネートを核廃棄物の水溶液中に分散させ且つ攪拌によ
   って混合させ、且つ前記混合物を乾燥させ、か焼させ、
   次いで溶融させて最終的ガラスを形成することを特徴と
   する方法。 １０、特許請求の範囲第１項において、前記不活性母体
   を１００℃と２００℃の間で好適には１００乃至１０５
   ℃で乾燥させ、前記乾燥ゲルを攪拌して廃棄物の水溶液
   と接触させ、且つ前記混合物を乾燥させ、か焼させ、次
   いで溶融して最終的ガラスを形成することを特徴とする
   方法。 １１、特許請求の範囲第８項又は第９項において、前記
   乾燥させた又はか焼した母体及び該廃棄物の溶液をか焼
   器内へ別々に導入させ、且つ該混合と乾燥とか焼とを前
   記か焼器内で実施することを特徴とする方法。 １２、特許請求の範囲第１項において、前記廃棄物溶液
   をか焼し且つ乾燥した又はか焼した母体から構成される
   グループから選択される不活性母体と該廃棄物のカルシ
   ネートとを別々に溶融用炉内に導入して最終的ガラスを
   形成することを特徴とする方法。