Способ отверждения жидких радиоактивных отходов
Способ предназначен для отверждения радиоактивных водных концентратов методом цементирования. Способ заключается в смешивании концентрата жидких радиоактивных отходов, содержащих сульфаты, хлориды и соли жесткости, с глиноземистым цементом и глиной. Массовое соотношение концентрата, цемента и глины составляет 1: (1,11-1,43) : (0,11-0,14) соответственно. Отвержденные продукты обладают высокой прочностью и низкой выщелачиваемостью радиоцезия. 1 табл.
Изобретение относится к области отверждения жидких радиоактивных отходов (ЖРО), в частности радиоактивных концентратов природных вод методом цементирования.
При эксплуатации атомных станций и других ядерных объектов помимо образования реагентных ЖРО, солевой состав которых представлен в основном нитратами или боратами, происходит загрязнение значительных объемов природных вод, солевой состав которых определяется в основном сульфатами, хлоридами и солями жесткости. При очистке таких вод методами дистилляции, электродиализа или обратного осмоса образуются концентраты, содержание солей в которых обычно не превышает 50 - 75 г/л из-за высоких концентраций солей жесткости, выделяющихся на поверхностях. Известно, что для отверждения ЖРО с солесодержанием не выше 200 г/л широко применяют портландцемент при растворцементном соотношении, равном 0,6-0,7 [1] . Недостатком этого метода является то, что при отверждении радиоактивных концентратов природных вод, отличающихся высокой жесткостью, препятствующей их глубокому концентрированию, и высоким содержанием хлоридов и сульфатов, снижающих качество отвержденных продуктов, повышенное выщелачивание радионуклидов (более 10-3 г/см2 сут) не удовлетворяет нормативным требованиям для радиоактивных цементных компаундов [2]. Известен способ отверждения ЖРО методом цементирования с применением сорбционных добавок различного вида глин, особенно бентонитового класса [3]. Данный способ по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к заявляемому и выбран в качестве прототипа. Концентраты ЖРО смешивают с портландцементом, рекомендуемым для отверждения радиоактивных отходов [2] , добавляют глину в количестве 5-15% (предпочтительно 10%) от массы цемента и отверждают во влажной атмосфере в течение 28 сут. При этом выщелачиваемость радионуклидов из отвержденных продуктов удовлетворяет требованиям, предъявляемым для их безопасного захоронения в бетонные могильники (менее 10-3 г/см2 сут) [2]. Недостатком данного способа является сравнительно высокая выщелачиваемость радионуклидов из отвержденных продуктов (более 10-4 г/см2 сут), что не позволяет захоранивать их в простейшие грунтовые могильники [4]. Причем увеличение количества добавляемой глины свыше 15% от массы цемента существенного снижения выщелачивания не достигается, а качество цементных компаундов снижается (уменьшается текучесть (пластичность) цементного теста, что затрудняет его перемешивание, и увеличивается объем захораниваемых отходов). Задача, решаемая данным изобретением, заключается в уменьшении выщелачиваемости радионуклидов из отвержденных отходов без снижения качества последних. Сущность изобретения заключается в том, что в способе отверждения ЖРО, включающем их смешение с цементом и сорбционной добавкой глины, при отверждении радиоактивных концентратов природных вод, солевой состав которых определяется сульфатами, хлоридами и солями жесткости, используют глиноземистый цемент при массовом соотношении концентрата, цемента и глины равном, 1 : 1,11 - 1,43 : 0,11 - 0,14. В отличие от портландцемента, основой которого являются силикаты кальция (19-23% SiO2, 3-7% Al2O3, 60-67% CaO, до 3% MgO, до 1% Fe2O3), глиноземистый цемент состоит в основном из алюминатов кальция (5-15% SiO2, 35-50% Al2O3, 35-45% CaO и 5-15% Fe2O3). Глиноземистый цемент при затворении малосолевыми водами отличается ускоренным твердением, всего 3 сут вместо 28 сут для портландцемента, но при отверждении солевых концентратов природных вод твердение его замедляется и полный набор прочности наступает к 28-м суткам. Способ осуществляют следующим образом. 1 мас.ч. радиоактивного концентрата природных вод смешивают с 1,11-1,43 мас. ч. глиноземистого цемента и 0,11-0,14 мас.ч. глины, предпочтительно бентонитового класса, до получения однородной массы. Через 28 сут хранения отвержденные продукты набирают водостойкость и прочность, необходимую для их безопасной транспортировки (не менее 5 МПа [2]). Скорость выщелачивания радионуклидов не превышает 1![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Формула изобретения
Способ отверждения жидких радиоактивных отходов, включающий их смешение с цементом и сорбционной добавкой глины, отличающийся тем, что при отверждении радиоактивных концентратов природных вод, солевой состав которых определяется сульфатами, хлоридами и солями жесткости, используют глиноземистый цемент при массовом соотношении концентрата, цемента и глины, равном 1:1,11 - 1,43:0,11 - 0,14.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов и предназначено для остекловывания смесей гомогенных и гетерогенных жидких радиоактивных отходов, содержащих ионообменные смолы
Изобретение относится к способам отверждения жидких радиоактивных отходов (ЖРО) путем их цементирования
Изобретение относится к области производства радиоизотопных источников и может быть использовано в радиохимической промышленности
Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов, образующихся при регенерации облученного ядерного топлива (ОЯТ) и может быть использовано в радиохимической промышленности
Способ переработки радиоактивных отходов // 2108633
Изобретение относится к охране окружающей среды, а точнее к переработке радиоактивных отходов (РАО) путем их фиксации в устойчивой твердой среде
Изобретение относится к обработке радиоактивных и токсичных отходов методом остекловывания
Изобретение относится к переработке радиоактивных отходов (РАО) с высоким содержанием солей натрия
Изобретение относится к переработке жидких высокоактивных отходов (ВАО), образующихся при гидрометаллургических способах регенерации облученного ядерного топлива
Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), в частности отработавших моющих растворов, таких как воды спецпрачечной АЭС
Изобретение относится к обработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО) путем отверждения
Изобретение относится к переработке солевых отходов АЭС путем их отверждения
Изобретение относится к технологии переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) путем их отверждения
Способ очистки жидких радиоактивных отходов // 2120144
Изобретение относится к способу очистки жидких радиоактивных отходов и может быть использовано в радиохимической технологии при обращении с отходами
Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности, в частности к отверждению отходов путем их включения в искусственные минералоподобные формы, пригодные для последующего безопасного хранения
Изобретение относится к способу переработки радиоактивных щелочных металлов и состоит во взаимодействии щелочного металла, находящегося в жидкой фазе, с твердым галоидсодержащим полимером
Изобретение относится к области совместной обработки твердых и жидких радиоактивных отходов и предназначено для перевода радиоактивного грунта, содержащего органические компоненты, и жидких радиоактивных отходов в цементный камень
Изобретение относится к области переработки зольных остатков от сжигания твердых радиоактивных отходов
Изобретение относится к переработке высокотоксичных неорганических отходов, таких как хром-, ртуть-, мышьяксодержащих, отходов гальванического производства, преимущественно радиоактивных отходов (РАО), в частности РАО переработки ядерного топлива высокой и средней активности