Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ ОПАСНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ ОПАСНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ ОПАСНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области фиксации биологических, химических и радиоактивных отходов в устойчивой твердой среде. Способ иммобилизации опасных концентратов включает загрузку концентратов и состава иммобилизирующих веществ, содержащих SiO2, В2О3, Аl2O3, в контейнер, служащий в качестве сдерживающей оболочки и имеющий температуру плавления выше температуры плавления иммобилизирующего состава, герметизацию контейнера и высокотемпературную обработку смеси при температуре, превышающей точку плавления смеси, в котором загрузку и расплавление иммобилизирующего состава производят перед загрузкой опасных концентратов, при этом в состав иммобилизирующих веществ вводят оксид натрия и затем добавляют фторид натрия при следующем соотношении иммобилизирующих веществ, мас.%: Na2O - (20-25); В2О3 - (20-25); Аl2O3 - (3-5); SiO2 - (40-45) при добавке NaF - (7-9), причем процесс ведут при 700°С. Способ позволяет осуществлять надежную и недорогую иммобилизацию опасных концентратов.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139585
Класс(ы) патента: G21F9/16
Номер заявки: 98116426/12
Дата подачи заявки: 25.08.1998
Дата публикации: 10.10.1999
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Сосна"
Автор(ы): Вагин В.В.; Жабрев В.А.; Крылов В.С.; Сильвестров С.Н.; Умястовская В.В.; Шустерман В.М.; Горбачев В.Н.; Рогальский З.А.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Сосна"
Описание изобретения: Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области фиксации биологических, химических и радиоактивных отходов в устойчивой твердой среде.
Известен способ отверждения радиоактивных отходов, включающий смешивание их с шихтой до образования гомогенной смеси, затем смесь нагревают до температуры спекания. Полученные керамические блоки покрывают глазурью и затем обжигают до образования на блоке непроницаемого покрытия и направляют на длительное хранение (Пат. США N 3249551, кл. 252-301, 1966 г.).
Однако при таком способе при обжиге блоков может произойти перенапряжение материала, в результате чего образуются трещины, из которых при контакте с водой может произойти вымывание радиоактивных веществ.
Известен способ отверждения радиоактивных отходов путем закрепления их в массе вещества, стойкого к выщелачиванию, включающий смешивание радиоактивных отходов с веществами, стойкими к выщелачиванию, загрузку смеси в капсулу, выполненную из твердого материала с высокой температурой плавления, герметизацию капсулы и обработку изостатическим прессованием при высоком давлении, при этом изостатическое прессование ведут при температуре 700oC и давлении 10 МПа (Заявка Франции N 2369659, кл. G 21 F 9/34, 1978 г.).
Недостатком известного способа является то, что температура и давление, при которых он осуществляется, не обеспечивают надежное закрепление радиоактивных частиц в твердом веществе.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ отверждения радиоактивных отходов путем закрепления их в массе вещества, стойкого к выщелачиванию водой, включающий загрузку отходов и состава иммобилизирующих веществ, выбранных из группы SiO2, B2O3, Al2O3, MgO, TiO2, Zr2O3, Fe2O3, Fe3O4 и Cr2O3, в контейнер, служащий в качестве сдерживающей оболочки и имеющий температуру плавления выше температуры плавления иммобилизирующего состава, герметизацию контейнера и обработку смеси иммобилизирующего состава и радиоактивных отходов прессованием при температуре до 1350oC и давлении 50 - 300 МПа (Патент СССР N 1036257, кл. G 21 F 9/32, опубл. 15.08.83, прототип).
Недостатком вышеописанного способа является то, что при приведенном составе иммобилизирующих веществ и параметрах обработки получают керамическую структуру, обладающую большой степенью хрупкости и вследствие этого ненадежностью радиоактивных отходов.
Известный иммобилизирующий состав не препятствует появлению летучих компонентов опасных радиоактивных отходов, что также свидетельствует о ненадежности иммобилизации.
Высокая температура при обработке смеси иммобилизирующего состава и радиоактивных отходов предполагает изготовление корпуса контейнера из дорогостоящих тугоплавких материалов.
Задачей настоящего изобретения является создание нового способа, по которому производит надежную и недорогую иммобилизацию опасных концентратов.
Поставленная задача решается при применении способа иммобилизации опасных концентратов, включающего загрузку концентратов и состава иммобилизирующих веществ, содержащего SiO2, B2O3, Al2O3, в контейнер, служащий в качестве сдерживающей оболочки и имеющий температуру плавления выше температуры плавления иммобилизирующего состава, герметизацию контейнера и обработку смеси высокой температурой, превышающей точку ее плавления, в котором, согласно изобретению, загрузку и расплавление иммобилизирующего состава производят перед загрузкой опасных концентратов, при этом в состав иммобилизирующих веществ вводят оксид натрия и затем добавляют фторид натрия при следующем составе иммобилизирующих веществ (мас.%):
Na2O - (20 - 25); B2O3 - (20 - 25); Al2O3 - (3 - 5); SiO2 - (40 - 45) при добавке NaF - (7 - 9), причем процесс ведут при температуре 700oC.
При загрузке в контейнер указанного состава иммобилизирующих веществ и фторида натрия и их расплаве получают жидкую стекломатрицу, в которую вводят опасные концентраты. При остывании в контейнере получают слой химически стойкой стекломассы, которая получается без горячей прессовки и является механически прочной и надежной для отвержденных опасных концентратов.
Добавка в состав фторида натрия препятствует появлению летучих компонентов опасных концентратов, снижает температуру расплавления состава до 700oC.
Этим достигается возможность выполнения корпуса контейнера из более дешевого материала, например из шлакокаменного литья. При этом наличие фторида натрия способствует согласованию коэффициентов термического расширения стекломассы иммобилизированных опасных концентратов и корпуса контейнера.
Таким образом, производят надежную и недорогую иммобилизацию опасных концентратов.
Пример.
В контейнер, выполненный из шлакокаменного литья, загружают состав иммобилизирующих веществ в количестве (мас.%) B2O3 - 25; Al2O3 - 5; SiO2 - 45, вводят Na2O - 25 и добавляют NaF - 7. Полученную смесь расплавляют при 700oC с помощью индукционного нагрева и в расплав, представляющий собой жидкую стекломатрицу, вводят опасные концентраты. При отверждении получается прочная стекломасса, надежно иммобилизирующая опасные концентраты в корпусе, отлитом из дешевого материала.
Формула изобретения: Способ иммобилизации опасных концентратов, включающий загрузку концентратов и состава иммобилизирующих веществ, содержащего SiO2, B2O3 и Al2O3, в контейнер, служащий в качестве сдерживающей оболочки и имеющий температуру плавления иммобилизирующего состава, герметизацию контейнера и обработку смеси высокой температурой, превышающей точку ее плавления, отличающийся тем, что загрузку и расплавление иммобилизирующего состава производят перед загрузкой опасных концентратов, при этом в состав иммобилизирующих веществ вводят оксид натрия и затем добавляют фторид натрия при следующем составе иммобилизирующих веществ, мас.%: Na2O · (20 - 25), B2O3 · (20 - 25), Al2O3 · (3 - 5), SiO2 · (40 - 45) при добавке NaF · (7 - 9), причем процесс ведут при 700oC.