DE2819085A1

DE2819085A1 - Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen verfestigung von hoch- und mittelradioaktiven und/oder actiniden enthaltenden, waessrigen abfallkonzentraten oder von in wasser aufgeschlaemmten, feinkoernigen festen abfaellen

Info

Publication number: DE2819085A1
Application number: DE19782819085
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Chem Dr Koester
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 1978-04-29
Filing date: 1978-04-29
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2819085B2; DE2819085C3; GB2022311A; GB2022311B; US4354954A

Description

.819085

Kernforschungszentrum Karlsruhe, den 31.3.1978

Karlsruhe GmbH ' PLA 7812 Gl/wk

Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen Verfestigung von hoch- und mittelradioaktiven und/oder Actiniden enthaltenden, wäßrigen Abfallkonzentraten oder von in Wasser aufgeschlämmten, feinkörnigen festen Abfällen.

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 27 26 087.3)

— 1 μ

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Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs.

Im Patent (Patentanmeldung P 27 26 087.3) wird der Verfahrensschritt b), Vermischen des aus a) erhaltenen Konzentrates B mit einer geringe Mengen Zement enthaltenden tonigen Substanz etc. in einem Mischer oder Kneter durchgeführt und der Verfahrensschritt c), Herstellen von Formkörpern aus der aus b) erhaltenen Masse, mit Hilfe von Formen, in die die Masse eingepreßt wird, oder einer
Strangpresse, an die sich eine Schneidevorrichtung anschließen
muß, praktiziert. Die zu verfestigenden wäßrigen Abfälle müssen
aufgrund ihrer Radioaktivität in sogenannten Heißen Zellen verarbeitet werden. Das Arbeiten mit Formen oder Strangpressen unter
den Bedingungen dieser Technik ist aber umständlich und raumaufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das Verfahren nach dem Hauptpatent zu verbessern und die Verfahrensschritte b) und c) einfacher und störunanfälliger zu betreiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vermischen des Konzentrates B mit der tonigen Substanz, die geringe Mengen Zement oder einen die Alkalien- oder Erdalkalien-Flüchtigkeit sowie die Flüchtigkeit von sich zersetzenden Anionen aus der Gruppe Sulfat-, Phosphat-, Molybdat- und üranat-Ionen unterdrückenden Zusatz enthält, und das Herstellen der Formkörper (Verfahrensschritte b) und c)) durch Aufsprühen von B auf die auf einen sich
bewegenden Pelletierteller sich befindende tonige Substanz erfolgt.

Die Pelletierung läßt sich ohne Schwierigkeit voll kontinuierlich durchführen. Da das Verpressen der angeteigten Masse in diesem Falle wegfällt, kann es von Vorteil sein, wenn der Zement/Ton-Mischung noch weitere Zusätze, wie z.B. Zementdichtungsmittel (beispielsweise Bariumsilicathydrat) oder andere, zugemischt werden.

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Im folgenden wird anhand eines Beispiels die Erfindung erläutert.

Beispiel;

Mit Hilfe eines Laborpelletiergerätes, dessen Pelletierteller einen Durchmesser von 40 cm aufwies und einen Neigungswinkel von 46° besaß, wurden bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 26 U/min, aus einem Kilogramm Portlandzement, der ca. 10 % Bentonit enthält, und 230 g MAW-Simulat-Lösung der nachfolgenden Zusammensetzung Granalien bzw. Pellets von ca. 1 cm Durchmesser hergestellt. Für die Durchführung wurden ca. 20 min. benötigt. Zusammensetzung der MAVJ-Konzen-t-rat-Simulat-Lösung:

NaNO₃
NaNO₂
Fe (NO₃)₃ Ni (NO₃) ₂ Cr (NO₃)₃ Ca (NO₃)₂ Mn(NO₃J₂ Sr

Mg (NO₃) Ce (NO₃)

Tributylphosphat Dibuty!phosphat Kerosin

Natriumoxalat

Natriumtartrat

NaF

Detergentien

Cs:

P als NaHPO.

Die Lösung wurde mit HNO₃ (^1 m) angesetzt. Vor der Verfestigung wurde mit NaOH auf pH 8,5 - 9 eingestellt.

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450,0	g/
5,0	Il
0,1	Il
0,01	Il
0,01	Il
0,15	■ 1
0,02	Il
0,002	Il
0,2	Il
0,02	It
0,03	Il
0,2	Il
0,1	Il
0,02	Il
10,0	Il
10,0	Il
2,0	Il
2,0	Il
0,004	Il
0_f2	Il

Lir. tjov/ünscater Durchsatz an ri verfestigender Abfallösung kann durch die i.'ahl des Durchmessers des Pelletiertellers eingestellt v/er den.

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Claims

23190-85 Kernforschungszentrum Karlsruhe, den 31.3.1978 Karlsruhe GmbH · PLA 7812 Gl/wk Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 27 26 087.3) Patentanspruch«:

1. Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen Verfestigung von hoch- oder mittelradioaktiven und/oder Actiniden enthaltenden, wäßrigen Abfallkonzentraten oder von in Wasser aufgeschlämmten, feinkörnigen festen Abfällen, bei welchem die Abfallkonzentrate oder die Aufschläinmungen gemeinsam mit saugfähigem und/oder hydraulisch abbindendem, anorganischem Material einem keramischen Brand zu einem festen Sinterkörper unterworfen werden, nach den Verfahrensschritten

a) Einstellen der Abfallkonzentrate oder der Aufschlämmungen auf einen Wassergehalt im Bereich zwischen 40 und 80 Gew.-%, auf einen Feststoffgehalt, dessen Metallionen- und/oder Metalloxid-Anteil zwischen 10 und 30 Gew.-% des zu bildenden Konzentrates (B) ausmacht, durch Eindampfen und Einstellen des p„-Wertes von B zwischen 5 und 10 mit bekannten Mitteln,

b) Vermischen des aus a) erhaltenen Konzentrates (B) mit einer geringe Mengen Zement enthaltenden tonigen Substanz oder einer solchen tonigen Substanz mit einem die Alkalien- oder Erdalkalien-Flüchtigkeit sowie die Flüchtigkeit von sich zersetzenden Anionen aus der Gruppe Sulfat-, Phosphat-, Molybdat- und Uranat-Ionen unterdrückenden Zusatz im Gewichts-Verhältnisbereich Konzentrat B zu tonige Substanz- von 1 zu 1 bis 2 zu 1,

c) Herstellen von Formkörpern aus der aus b) erhaltenen Masse,

d) Wärmebehandeln der Formkörper, umfassend Trocknen bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 150°C, Kalzinieren bei Temperaturen bis 800°C und anschließendes Brennen zu praktisch unlöslichen Mineralphasen bei Temperaturen zwischen 800° und 1400°C, und

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e) allseitiges Umschließen der aus gebrannten Mineralphasen bestehenden Formkörper selbst oder des aus diesen durch Zerkleinern hergestellten Splitts im Korngrößenbereich 1 bis 10 mm mit einer dichten, kontinuierlichen keramischen oder metallischen Matrix
nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 27 26 087.3), dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen des Konzentrats B mit der tonigen Substanz, die geringe Mengen Zement oder einen die Alkalienoder Erdalkalien-Flüchtigkeit sowie die Flüchtigkeit von sich zersetzenden Anionen aus der Gruppe SuIfat-,Phosphat-, Molybdat- und Uranat-Ionen unterdrückenden Zusatz enthält, und das Herstellen der Formkörper (Verfahrensschritte b) und c)) durch Aufsprühen von B auf die auf einem sich bewegenden Pelletierteller sich befindende tonige Substanz erfolgt.

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