[其他]用水硬性水泥包容低放和中放廢液

無效

• 申請號: 86102726
• 申請日: 1986-04-18
• 公開（公告）號: CN86102726A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 克勞德·扎奧恩;古·馬格寧;格拉德·里納爾特
• 申請（專利權）人: 新技術總公司
• 主分類號: G21F9/20
• 分類號: G21F9/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 全菁,吳大建

本發明涉及用水硬性水泥包容低放和中放廢液的方法和設備。

由于相應的方法具有普遍公認的簡易性且包容材料價格低廉，長期以來在核工業中一直使用水硬性水泥來包容低放和中放廢液。

應該記住，這種包容應能將一定的化學廢液加工成適合于在由法規所規定的環境和范圍內貯存的混凝土，這種加工必須在核范圍內完成，費用盡可能低廉。實現這種包容的眾所周知的方法通常包括以下步驟：

-化學預處理，由此使要包容的放射性流出物轉變成可凝固的形態（固體分散在水相中），

-縮小處理過的產品的體積，

-使所得產品同適量的粘結劑混合以形成混凝土。

已經推薦用下述系統來處理含有硼酸鹽的廢液，特別是用來處理壓水堆電站產生的含硼酸鹽的廢液。

-連續系統，它采用臥式混合器及常壓蒸發縮小體積;這種系統特別適于處理能力大、放射性較高的場合;

-不連續系統，在這種系統中采用工業立軸式混合器，通過液/固分離和液相蒸發來縮小體積;這種系統更適合于在固定的裝置中處理稀溶液。

本發明涉及不連續包容系統的一種特殊實施方案，它尤其適用于流動包容站和可移動包容站。

本發明的包容方法，其目的在于用水硬性水泥包容經化學預處理的含硼酸鹽的低放和中放廢液，縮小體積并將所得產品同至少一種水硬性水泥混合。化學預處理的目的在于制備四水合硼酸鈣晶體。其特征在于：-將按照生成硼酸鹽B₂O₃CaO算得的一定數量的石灰加入要處理的溶液中制備上述的四水合硼酸鈣;

-在降低壓力下蒸發溶液和/或懸浮液來縮小體積，上述的降低壓力約為0.1-0.3巴之間，并且是在四水合硼酸鈣晶體制備階段以后進行;-直到過程終了所得可凝固的懸浮液含有約30-70%的干物質時，才停止上述的縮小體積。

本發明所進行的預處理的原理是眾所周知的。該原理是，可能要將廢液中和使Na/B摩爾比接近0.25，然后加入石灰（以固體形態或溶液形態），以沉淀出B₂O₃CaO·4H₂O。眾所周知，這種硼酸鈣的沉淀分四步完成：

-第一步，添加石灰以后，在溫度約為60℃下形成鈣鹽晶核;在此期間，混合物基本上保持恒定粘度;

-第二步，繼第一步之后并在相同溫度下進行。此時通過明顯但逐漸地增加混合物的粘度，從而形成混合鹽;

-第三步，繼第二步以后，在40-50℃溫度下形成四水合硼酸鈣晶體;這種晶體是通過降低混合物（P₂）的粘度而形成的;

-第四步，繼第三步以后，使已生成的晶體陳化;這種陳化同樣在40-50℃溫度下進行，它事實上是讓結晶逐漸長大。

業已發現，并由此形成了本發明的另外的特點：

-一方面，在沉淀出硼酸鈣的第二步和第三步時，絕不能通過減壓蒸發來縮小混合物的體積;因此上述的包容法在這個階段的減容只有在沉淀工序的第一步和/或第四步期間才能進行。

-另一方面，為了節省時間，可以通過生成六水合硼酸鈣的途徑獲得四水合硼酸鈣;這樣要在溫度為10℃和30℃之間完成沉淀的第三步，而僅僅在這之后（第四步），混合物的溫度才達到40-50℃;在這種情況下，在第四步中將要同時完成從六水合硼酸鈣形成四水合硼酸鈣、長大四水合硼酸鈣的晶體、并最好通過減壓蒸發來縮小混合物的體積。

從以上說明，人們懂得，在結晶過程終了所得到的混合物，可能包括若干水合階段出現的硼酸鈣。這就是為什么在本說明書中要指出是制備四水合硼酸鈣并表明要在何時制備。顯然，這是設想要制備在包容時和在包容產品的正常貯存條件下證明是最穩定的產品，但是其它的硼酸鈣（例如含有2-6或9個水分子）也可能存在。然而，通常可以制備出其中四水合硼酸鈣至少占90%的硼酸鈣混合物。

業已看出，真空蒸發減容工序可以在沉淀的第四步期間進行（為了盡量節省時間最好在此進行），也已表明，如果需要的話，同樣的工序也可在沉淀的第一步，即當廢液被稀釋時進行。

然而，減容工序也可在結晶工序開始以前進行，并且必須在結晶工序第四步以后繼續下去，以便獲得最佳的體積縮小。事實上，我們知道，待凝固（添加水泥）的含水混合物中包含著30-70%的干餾物。

考慮到這個目標以及可以進行減壓蒸發減容的各步驟，可以列舉以下規則和可能性：

1.如果初始廢液的硼酸濃度約為200-250g/l，在結晶工序的第四步以前可以不進行減容。因此為了減容，僅僅在上述第四步期間，將混合物置于減壓下蒸發。如果必要，可以將這一步延長。