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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2165110

KERAMIK SPONGE für Konzentration und Verfestigung von flüssigen OSOBOOPASNYH Abfälle und Verfahren zu ihrer Herstellung

KERAMIK SPONGE für Konzentration und Verfestigung von flüssigen OSOBOOPASNYH Abfälle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Name des Erfinders. Anshits AG; Vereshchagin TA. Pavlov VF. Sharonov OM
Der Name des Patentinhabers: Anshits Alexander G.
Korrespondenzanschrift: 660036, Krasnojarsk, Akademgorodok, P / 26706, Vereshchagin TA
Startdatum des Patents: 1999.04.28

Die Erfindung betrifft die Behandlung von flüssigen osoboopasnyh schwermetallhaltige Abfälle und / oder Radionuklide, insbesondere geheilt zu verschwenden, indem sie in künstlichen Keramik-Verbindungen, einschließlich, und Nuklearindustrie zur Wiederaufbereitung und Waffen-Atomkomplex, sondern auch in der chemischen und metallurgischen verwendet werden Branchen. Für die Konzentration und Verfestigen flüssige Abfälle osoboopasnyh keramischen Schwamm basierenden Hohl Aluminosilikat - Mikrokugeln mit Durchmessern von mehr als 20 um, mit einer Wanddicke von 2 mm, einem Erweichungspunkt oberhalb von 800 o C und einer Schüttdichte von mehr als 0,3 verwendet , g / cm 3, durch thermische Stabilität aus und mechanische Festigkeit von mehr als 2,6 MPa, und bis zu 70 vol eine offene Porosität und mit der Größe des freien Volumens zur Verfügung zu haben. %. 0,012-0,29: hohle Aluminiumsilicat-Mikrokügelchen aus Flugasche aus der Verbrennung von Kohlen mit einem Benetzungsmittel und einem Silikatbindemittel in einem Gewichtsverhältnis von 1 gemischt wird zurückgewonnen zu erhalten 0,18 zu geben, die Formmasse wird aus dem Gas bei gleichzeitiger Bildung von Einschluss entfernt vorbestimmte Größe von Blöcken und gesintert bei einer Temperatur oberhalb von 800 o C , aber unterhalb der Erweichungstemperatur und bei Atmosphärendruck. Das technische Ergebnis - eine hohe mechanische Festigkeit bei Transport, Handhabung und Lagerung und thermische Stabilität und Säurebeständigkeit und.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die beanspruchte technische Lösung bezieht sich auf die Verarbeitung von flüssigen osoboopasnyh Abfall einschließlich radioaktiven, insbesondere einer härtbaren Abfall durch ihre Aufnahme in künstliche keramische Verbindungen, die für den Transport und sichere langfristige Entsorgung und kann zur Aufbereitung von Nuklearindustrie und Waffen-Atomkomplex verwendet werden, und in der chemischen und metallurgischen Industrie.

Die poröse Keramik wird weit überwiegend als Wärmedämmung und Baumaterialien verwendet. In den letzten Jahren auf die Notwendigkeit, durch große Mengen an flüssigen anorganischen hohem Risiko Abfall in den Unternehmen der Chemie-, Metallurgie, Bergbau und Verarbeitung, und Waffen-Atomkomplex angehäuft zu beseitigen und sie in stabile verfestigte Form von erhöhten Interesse an den porösen oxidischen Materialien als Matrix zur Konzentration Umwandlung und Pökelsalz Lösungen Radionuklide und Schwermetalle [1-4]. Es wird erwartet, dass diese Materialien Imprägnierung mit anschließender Abfalllösungen und Trocknungsstufen ermöglichen die Hochtemperaturbehandlung Lokalisierung Radionuklide und andere Salzkomponenten in der Matrix Volumen und machen die gehärtete Verbindung geeignet für eine sichere langfristige Entsorgung zu erreichen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, sie mit einem anorganischen Bindemittel Pseudoböhmit porösen Natriumsilikatglas oder aus porösem Eisen [4] mikroporösem Adsorbentien wie Silicagel [2] und Zeolithen [3] und eine poröse Blöcke basierend auf granulären Kieselsäure ICSD Markierungen, geformt zu verwenden. Die Nachteile solcher Materialien ist die begrenzte Anwendungsgebiet, da sie auf bestimmte Strukturen und der Grad der Aktivität von flüssigen radioaktiven Abfällen spezifisch sind. Weiterhin können mikroporöse Materialien arbeiten nicht kontinuierlich in realen Bedingungen der Abfallflüssigkeit-Formulierungen, die nicht-radioaktiven Salzaufschlämmung und Makrokomponenten, die die Poren und verringern dadurch die Kapazität der Imprägnieren der festen Adsorbentien verstopfen. Es sollte beachtet werden, und die Komplexität der vollständigen Dehydratisierung von mikroporösen Materialien, die für die Temperatur auf 500 ° C erforderlich sind, und die Instabilität der meisten Materialien in sauren Umgebungen.

Weitere vielversprechende Richtung flüssiger Abfälle stabil gehärteten Keramikverbindungen zu erzielen, sollte die Schritte Salzlösungen für die Gesamtheit der Salzkomponenten in der porösen keramischen Matrix betrachtet werden, die die zusätzliche Verarbeitung vermeidet. Aus diesem keramischen Schwamm muss folgende Eigenschaften aufweisen:

homogene poröse Struktur, die in ihren Komponenten und Konsistenz gewünschten Eigenschaften der gehärteten keramischen Masse eine gleichmäßige Verteilung von flüssigem Abfall bereitstellt;

hohe offene Porosität, die die Zugänglichkeit des Innenvolumens des Schwamms zu der härtbaren Lösung sicherzustellen;

leicht entfernen Feuchtigkeit bei niedrigen Temperaturen, was die Bildung von Aerosolen Radionuklide und andere giftige Komponenten in dem Trocknungsschritt vermieden werden kann;

thermische Stabilität;

Widerstand gegen starke Säuren;

mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität gewährleistet das Gerät beim Transport, Handhabung und Lagerung;

Wasser Auslaugung Niedriggeschwindigkeitskomponente der Keramikmatrix;

die Fähigkeit, mehrere Barrieren der Trennung von Radionukliden im Rahmen einer keramischen Verbindung zu schaffen, die die Umsetzung des Grundsatzes der Schutz der Biosphäre multibarernogo vor der Exposition gegenüber toxischen Substanzen gewährleistet.

Die Analyse der Literatur zeigte , dass das keramische Matrixmaterial für die Entsorgung von langlebigen Radionukliden in erster Linie ZrO betrachtet werden können 2 und TiO 2, durch einen hohen thermodynamischen Stabilität in dem bevorzugten Bereich von geochemischen Indikatoren der natürlichen Grundwasser (9> pH> 5 und +0,6 B> E h> -0,3 V) [5]. Oxide und Hydroxide von Fe und Al, durch die teilweise Überlappung der Gesichtsfelder Stabilität dieser Region von der Existenz von natürlichem Grundwasser sind geeignetes Material zur Verkapselung von Schwermetallen aus. Jedoch ist der Prozess der Herstellung von porösen Materialien dieser Oxide durch herkömmliche Verfahren (beispielsweise schäumende Schmelzen gasbildenden Komponenten) ausreichend energieintensiv und teuer, und die Aufnahme von toxischen Elementen in den Keramiken auf Basis von ihnen am effektivsten erreicht durch Co-Kristallisation von hoher Oberflächenoxiden mit dem zuvor adsorbierten oder copräzipitierte Komponenten von Abfällen [6]. Es bleibt das Problem der Entsorgung von verwandten Salze mit Spuren von toxischen Elementen verunreinigt.

Ein weiterer Ansatz zur Herstellung von porösen Keramikmaterials mit einer vorbestimmten Porenstruktur bekannt und erfüllen die Anforderungen der Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit, die zur Bildung einer porösen Hohlglaskeramikmatrix [7] oder Keramikmikrokugeln [8] verwendet. Somit wird bei dem Verfahren [7] Die hochfeste poröse Keramiken , erhalten durch die synthetischen Glashohlkugeln mit einer keramischen Zusammensetzung das Mischen eines Keramikkomponente (Aluminosilikat Lithium), einem Bindemittel (Calciumaluminat und / oder kolloidale Lösung von SiO 2) und Wasser, gefolgt von Formen und, Falls erforderlich, Tempern die notwendigen Festigkeitseigenschaften zu bieten. Darüber hinaus wird die Zusammensetzung der Glashohlkugeln ausgewählt, daß seine Erweichungstemperatur unterhalb der Schmelztemperatur des keramischen Bauteils, während der Formgegenstand erhitzt wird unterhalb der Schmelztemperatur der Keramikmatrix durchgeführt wird, aber höher als die Erweichungstemperatur der Glaskugeln. Die sich ergebende Keramikmatrixkörper in geschlossenen Poren mit einer sphärischen Form vitrified Wand ausgebildet. Ein charakteristisches Merkmal und ein großer Nachteil ist die geschlossene Keramik Porosität, und die Notwendigkeit, synthetische und Glaskugeln eingesetzt, deren Herstellung ist aufwendig separaten Prozess.

Der nächste in technischen Wesen der beanspruchten technischen Lösung ist eine Methode, [8], wobei die Glaskeramikmikrohohlkugeln aus Flugasche aus sind Kohlekraft (Cenospheres) abgeleitet verwendet, um die poröse Struktur aus Keramikmaterial zu bilden. In diesem Fall Erhalten einer porösen Keramik, umfassend die folgenden Schritte:

Auswahl keramische Mikrohohlkugeln, vorzugsweise mit einem geringen Gehalt an Aluminosilicat Fe, Mg, Na, K und Ti, 20-200 Mikrometer im Durchmesser, mit einer Wanddicke von mehr als 2 m, eine Erweichungstemperatur oberhalb von 800 o C, einer Dichte Masse über 0,3 g / cm 3 ;

Mischen der Mikrokugeln mit der Zusammensetzung des Silikatbindemittel in einem Gewichtsverhältnis von 1: 2,1 und im Falle von SiO 2 - a 1: 1,4;

Entfernen von gasförmigen Einschlüssen aus dem Gemisch;

Sintern der Mischung bei einer Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur , aber höher als 700 o C und der Druck der Kontaktfläche des Mikrokügelchens und effektiver Dichtungsmaterial zu erhöhen.

Mit der Einführung der Silicatbinders Benetzungsmittel Komponentenverhältnis Mikrokugeln: Netzmittel: ein Bündel von bis zu 1: 0,012-0,016: 1,2-1,6. Als Ergebnis dieser Behandlung ist das Endprodukt eine dicht gepackte Anordnung von Mikrokugeln, die durch die folgenden Parameter gekennzeichnet:

Betriebstemperatur - über 800 o C

Wärmeleitfähigkeit - weniger als 0,2 W / m / o C

Mechanische Festigkeit - mehr als 400 psi (2,6 MPa)

Der Hauptnachteil einer solchen Keramik, die nicht seine Verwendung in den Verfahren der Absorption und anschließende Härtung Solen ist vom geschlossenen Typ und der Porosität erlaubt. Verfahren nach [8] und Keramikschwamm nach diesem Verfahren erhalten wird, als Prototyp genommen.

Der Zweck der beanspruchten technischen Lösung ist es, den Prozess der Konzentration und der Verfestigung des flüssigen osoboopasnyh Abfall und zur Verbesserung der Zugänglichkeit für Salzlösungen des Innenvolumens des porösen Keramikmaterial auf Basis von Hohlglaskeramikmikrokugeln, die aus Flugasche aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, ausgewählt zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die Tatsache erreicht , dass die Konzentration und die Verfestigung von flüssigen Abfällen osoboopasnyh keramischen Schwamm basierenden Glaskeramikmikrohohlkugeln, vorzugsweise Aluminosilikat, einen Durchmesser größer als 20 mm, mit einer Wanddicke von 2 mm, einen Erweichungspunkt von mehr als 800 o C und einer Schüttdichte von mehr als 0,3 g / cm 3, durch thermische Stabilität und mechanische Festigkeit von mehr als 2,6 MPa, und eine Art offene Porosität Wert des freien Volumens auf 70 vol verfügbar gekennzeichnet.%.

Für Keramikschwamm aus der Flugasche aus der Verbrennung von Kohlen Hohlglaskeramikmikrokugeln, vorzugsweise Aluminosilikat, mehr als 20 Mikrometer im Durchmesser, mit einer Wanddicke von 2 mm, einen Erweichungspunkt oberhalb von 800 o C und einer Schüttdichte von mehr als 0,3 g / cm 3 gewonnen wird, vermischt Mikrokugeln mit einem Benetzungsmittel und einem Silikatbindemittel ein Formmaterial wird von seiner Gaseinschlüsse entfernt und gesintert bei einer Temperatur oberhalb von 700 o C, aber unterhalb der Liquiditätstemperatur, während das Mischen der Mikrokügelchen mit einem Benetzungsmittel und einem Silikatbindemittel erfolgt bei einem Gewichtsverhältnis von 1 zu erhalten: 0.012 0,29: bei einseitiger Quetschung des Form 0.18 sind die Entfernung von gasförmigen Einschlüssen Schrumpfung Gewichts 1,1-1,2 mal Formens mit einem vorbestimmten Durchmesser, worauf der Keramikblock bei 160 o C für 2 Stunden getrocknet wurde, und Sintern bei einer Temperatur von über 800 o C, aber unterhalb der Erweichungstemperatur und bei Atmosphärendruck durchgeführt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass nach der Trennung von Flugasche-Mikrokugeln sind weitere Trennung in Fraktionen unterschiedlicher Größe Sieb unterzogen. Weiterhin kann ein Keramikschwamm zu erhalten, wird die perforierten Mikrokugeln verwendet.

Das Wesen der beanspruchten technischen Lösung ist wie folgt. Keramik Schwamm basierte kristalline Glasmikrohohlkugeln in Form von vorgefertigten Blöcken von verschiedenen Konfigurationen mit einem optimalen Volumen an der Außenfläche bildet eine gleichmäßige poröse Struktur, hohe fraktionierte freies Volumen für Salzlösungen (70-75 Vol.%), Signifikante MacroPore Größe im Bereich von 0,01-0,29 mm, bietet die folgenden Funktionsablaufprozesse deutlich flüssigen Abfallaufbereitungstechnologie, um eine gehärtete keramische Verbindungen zu vereinfachen:

  • Absorptionslösungen in Volumeneinheit aufgrund von Kapillarkräften und hohe Benetzbarkeit Innenfläche;
  • die Verdampfung von Wasser und seine intensive Entfernung von Gas arbeitet entwickelt bei niedrigen Temperaturen (ca. 25 o C) Arbeitsfläche;
  • Wiedersättigungs Lösung bei niedrigen Salzabfallzusammensetzung die gewünschte Füllungsgrad zu erreichen;
  • Bindung von Radionukliden und / oder schwer in die Volumeneinheit stabil hohe Oberflächenoxide eingeführt Metalle;
  • zuverlässige Fixierung von Radionukliden und / oder Schwermetalle und zugehörige Salze innerhalb der Einheit in der Endphase des Prozesses durch Calcinieren reichen Keramikmatrix.

Darüber hinaus ist eine Besonderheit der keramischen Schwamm auf Basis von Hohlglaskeramikmikrokugeln die Möglichkeit Mikroverkapselung Radionuklide und / oder Schwermetalle in inneren Hohlräumen Mikrokugeln begrenzt stabile kristalline Glashülle verschiedenen Fraktionen , die je nach Größe und Schüttdichte der Mikrokügelchen, wt% :. SiO 2 - bis zu 65; Al 2 O 3 - bis 44; Fe 2 O 3 bis 8; CaO - bis 4; MgO - 3, Na 2 O - 11; K 2 O - 11; TiO 2 - und 1. Anwendung der Mikrokugeln auf der inneren Oberfläche der Dünnschichten aus ZrO 2, TiO 2, Fe 2 O 3 oder Al 2 O 3 vor dem Imprägnieren der Radionuklide und / oder Schwermetall es möglich , für die gezielte Synthese von Keramik ermöglicht, in diesen Mikrokügelchen verkapselt , dass makrokapsuliruyuschim mit einer Schutzbeschichtung Realisierung Schutz multibarernogo Prinzip innerhalb des Volumens der keramischen Verbindung bereitstellt und den Bedingungen für die Immobilisierung besonders zuverlässige Komponenten osobotoksichnyh flüssige Abfälle, vor allem langlebige Radionuklide.

Die Vorteile der porösen Keramikblöcke auf der Grundlage von hohlen Aluminiumsilikatmikrokugeln sollten ihre hohe mechanische Festigkeit, Bereitstellen Maßhaltigkeit Einheit beim Transport, Handhabung und Lagerung enthalten, aber auch Säurebeständigkeit und thermische Stabilität, die ermöglicht ihre Verwendung in einem weiten Bereich von pH-Wert, Temperatur und der Radionuklid-Zusammensetzung der flüssigen Abfall .

Die Umsetzung solcher grundlegenden Prozesse wie die Absorption von Salzlösungen und intensive Verdampfung von Wasser aus dem Inneren des Keramikschwamm bei niedrigen Temperaturen, sondern auch multibarernoe Verkapselung von Komponenten des Abfalls möglich wird, nur im Fall von hohen Werten der Offenporigkeit Keramikschwamm zu erreichen, die die Verfügbarkeit des freien Volumens zwischen den Mikrokugeln wird sichergestellt, und innerhalb . Zu diesem Zweck sollte das Sintern der Mikrokugeln mit einem Mindestgehalt an Bindemittel durchgeführt werden und unter Bedingungen, Verdichtungsmikrokügelchens Array zu verhindern. Diese Bedingungen sind der Druck auf der Keramikzusammensetzung mit einem Bindemittel auf dem Formblock und Calcinieren Stufen ausgeübt, und die Temperatur und die Wärmebehandlungsbedingungen des Formblock, der in erster Linie durch thermochemische Eigenschaften von Silikatbinder bestimmt wird. So optimale Bedingungen Mikro konsolidieren Temperatur 850-900 o C, die deutlich unter der Erweichungstemperatur von Shell Mikroglaskeramik ist. Sinterung bei diesen Temperaturen stellt es eine poröse Blöcke mit geeigneten Eigenschaften, einschließlich Festigkeit.

Sieben Sie die Trennung von Mikrokugeln ergibt eine einheitlichere Größe Glaskeramik-Produkte, die uns das Optimierungsproblem des porösen Blockstruktur zu lösen, um ermöglicht die kinetischen Parameter der Trocknung zu verbessern. Das Kriterium wurde als die Entfernung von 80% der Feuchtigkeit (T 80) des Intersectoral freien Volumen gewählt , wenn die Luftströmungsrate durch die Einheit von 0,1 m / s und einer Temperatur von 25 o C. Diese Bedingungen wurden verglichen Blöcke Verhältnis V / S unterschiedlich, und die sich ergeb verschiedene Arten von Mikrokugeln. Es wird , dass V / S die niedrigsten Indikatoren der T 80 Blöcke von schmalen Fraktionen von Mikrokügelchen auf ein und dasselbe Verhältnis gezeigt. Unter jeder Reihe von Blöcken durch Variation der Art von Mikrokügelchen und die geometrischen Abmessungen erhalten werden, können einzelne Modul identifiziert werden (oder Einheitszelle) mit einem spezifischen Verhältnis V / S, die zu einer vorbestimmten Zeit und Trocknungsbedingungen entspricht, und es kann in der Konstruktion des porösen Keramikblocks der Wabenstruktur verwendet werden.

Um die Verfügbarkeit des Innenvolumens der Mikrokügelchen erfordern zusätzliche Perforation der Schale, die eine zusätzliche Behandlung der Mikrokügelchen in der Auswahlphase umfasst. Es ist möglich, eine offene Porosität auf einen Wert von 70 Vol zu erzielen.%, Was tatsächlich die theoretische Grenze des verfügbaren Porenvolumens darstellt.

ZUSAMMENFASSUNG durch die folgenden Beispiele bestätigt.

Beispiel 1. Flugasche aus der Verbrennung von Kohle gewonnene Fraktion Kuznetsk hohle Aluminiumsilikatmikrokugeln eine Größe von 50 bis 400 & mgr ; m und einer Schüttdichte von 0,42 g / cm 3, enthaltend in Gewichts% :. SiO 2 - 65,5, AIO 3 - 20,3, Fe 2 O 3 - 3,9, CaO - 2,6, MgO - 2,2, das mit Wasser und Silikatbindemittel in einem Gewichtsverhältnis von 1 ist: 0,012-0,29: 0,18 zu geben , die Kunststoff - Formmasse. Bildung von Blöcken wird durch die Schrumpfung der Formmasse 1,1-1,2 mal bei einseitigem Zusammendrücken der Form mit einem gegebenen Durchmesser durchgeführt, dann werden die Blöcke bei einer Temperatur von 160 o C für 2 Stunden getrocknet und dann in einem Muffelofen calciniert bei 900 o C 0,25-0,5 Stunden und bei atmosphärischem Druck. Die Eigenschaften der Blöcke sind in Tabelle 1 angegeben.

Die Blöcke mit dem Verhältnis V / S 0,65 und 0,67 wurden auf Haftung geprüft, Pu, Cr, Ni-Konzentration in der Lösung und Härten der ersten Simulator Raffinat Extraktionszyklus Standard Uranabfallverarbeitungseinheiten (OSUB) der folgenden Zusammensetzung:

HNO 3 g / l - 30

Fe (3), g / L - 20

Cr (3), g / L - 15

Ni, g / L - 15

Pu, mg / L - 15

Für dieses Gerät mit dem Verhältnis V / S 0,65 durch wiederholte Imprägnierung mit aktiver Belüftung und einer Zwischentrocknung bei 50 bis 150 ° C für 2 Stunden, mit der Lösung gesättigt. Nach der abschließenden Trocknungsstufe gesättigte Salze Einheit in einem Muffelofen 2 Stunden bei 800ºC calciniert. Die Einkapselung Einheit nicht durchgeführt wird. Pu Fixierung Festigkeitsprüfung, Cr und Ni in einer Keramikschale Vergussmasse ist nicht wie beschrieben durchgeführt [9].

Wir erhielten die folgenden Ergebnisse:

Befülleinheit Abfalloxide,% - 42,2

Pu-Gehalt in Block mg - 2.3

Cr-Gehalt der Einheit g - 2,3

Der Gehalt an Ni in dem Block, g - 2,3

Die durchschnittliche Geschwindigkeit Pu Auslaugung in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · d - 5,9 × 10 -6

Hohe Cr Auslaugrate in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · d - 1,0 × 10 -4

Die durchschnittliche Rate der Ni Auslaugen in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · d - 1,5 × 10 -5

Block mit dem Verhältnis V / S 0,67 mit einer ähnlichen Zusammensetzung gesättigt, aber in dem der Plutonium-Gehalt erreicht 43 mg / l. Nach dem Calcinierungsschritt gesättigt Block niedrig schmelzendes Glas, beschichtet, die folgende Merkmale aufweist:

Erweichungspunktes o C - 352

Der Längenausdehnungskoeffizient, Hagel -1 - 1,03 × 10 -5

Chemische Zusammensetzung:

. B 2 O 3 wt% - 16,0

PbO, wt% -. 80,0

ZnO, wt% -. 4.0

Pu Fixierung Festigkeitsprüfung, Cr und Ni in einer Keramikschale Verbindungen mit makrokapsuliruyuschey wie beschrieben durchgeführt [9]. Wir erhielten die folgenden Ergebnisse:

Befülleinheit Abfalloxide,% - 44,7

Pu-Gehalt in Block mg - 6,5

Cr-Gehalt der Einheit g - 2,3

Der Gehalt an Ni in dem Block, g - 2,3

Die durchschnittliche Geschwindigkeit Pu Auslaugung in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · d - 2,5 × 10 -7

Hohe Cr Auslaugungsrate in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · Tag - 4,65 x 10 -6

Die durchschnittliche Rate der Ni Auslaugen in Wasser für 93 Tage, g / cm 2 · d - 2,6 x 10 -6

Beispiel 2. Herstellung von Keramik-Schwamm wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch weiter auf eine Siebung eine Trennung der Mikrokugeln unterzogen, und ein Schwamm verwendet, um Mikrokugeln Fraktionen 400-800, 200-400 und 100-160 Mikrometer erzeugen. Eigenschaften Einheiten in Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 3. Herstellung von Keramik-Schwamm wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, aber für diesen Zweck, die perforierten Mikrokugeln. Eigenschaften Blöcke in Tabelle 3 gezeigt.

Somit zeigen diese Ergebnisse, dass die gehärteten keramischen Verbindungen ausreichend fest Pu und Schwermetalle zu halten, und trägt weiter dazu auf die Stärke makrokapsulirovanie toxische Befestigungselemente auf einem akzeptablen Niveau für langfristige Grab osoboopasnyh verfestigte Abfälle [10].

Gebrauchte Bücher

1. A. Nikiforov, VV Kulichenko, Zhiharev MI Die Entsorgung von flüssigen radioaktiven Abfällen. - M:. Energoatomizdat, 1985 - 164 p.

2. Pat. RF N 2095867, G 21 F 9/16, 9/12, 9/14. Bull. 31 N, 1997. Ein Verfahren zur Lösung Transurane aushärtet.

3. Pat. RF N 2038637, G 21 F 9/16, Bull. N 18, 1995. Ein Verfahren zur Herstellung einer festen Phase radioaktive Isotope von Alkali- und Erdalkalielemente fixiert.

4. Pat. RF N 2091874, G 21 F 9/12, Bull. N 27, 1997. Ein Verfahren zur Behandlung von radioaktivem Abfall.

5. Anshits AG, Revenko Yu, Vereshchagin TA et al. Physikalische und chemische Kriterien für die langfristige Entsorgung radioaktiver Abfälle in Form von Oxid / Chemie für eine nachhaltige Entwicklung, Bd. 6, N 4, 1998, S.. 293-302.

6. Melikhov AV, MS Merkulova Co-Kristallisation. - M:. Chemistry, 1975. - 280 p.

7. Pat. US N 3888691, C 03, C 011/00, 1975. Poröse Keramik.

8. Pat. US N H0000200, C 30 B 029/16, B 29, C 071/02, 1987. Hochtemperatur-Struktur Dämmmaterial - (Prototyp).

9. GOST 29114-91. Das Verfahren zur chemischen Stabilität der verfestigten radioaktiven Abfall durch eine lange Auslaugung messen.

10. GOST P 50926-96 "hoch geheilt Abfall. Die technischen Anforderungen."

FORDERUNGEN

1. Keramikschwamm zum Konzentrieren und Verfestigen flüssige Abfälle osoboopasnyh kristallinen Glasmikrohohlkugeln auf Basis, vorzugsweise Aluminosilikat, mehr als 20 Mikrometer im Durchmesser, mit einer Wanddicke von 2 mm, einen Erweichungspunkt oberhalb von 800 o C und einer Schüttdichte von mehr als 0,3 g / cm 3, durch thermische Stabilität und mechanische Festigkeit aus mehr als 2,6 MPa, wobei die offene Porosität eine Größe von freiem Volumen zur Verfügung zu 70 vol.% aufweist.

2. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Schwamm Herstellung nach Anspruch 1, mit Energie aus Kohlenflugasche - Mikrokugeln, Hohlglaskeramik Isolierung Aluminosilikat vorzugsweise mehr als 20 Mikrometer im Durchmesser, mit einer Wanddicke von 2 mm, einem Erweichungspunkt oberhalb von 800 o C und einer Schüttdichte von mehr als 0,3 g / cm 3, mit einem Formmaterial, das Entfernen daraus von gasförmigen Einschlüssen und dessen Sintern bei einer Temperatur oberhalb von 700 o C, aber unterhalb der Liquiditätstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Mikrokugeln mit einem Benetzungsmittel und Silikat eine Mischung von Mikrokugeln mit einem Benetzungsmittel und einem Silikatbindemittel zu erhalten , Bonden wird bei einem Gewichtsverhältnis von 1: 0,012 bis 0,29: 0,18, das Entfernen von gasförmigen Einschlüssen Gewichts Verarbeitungsschwindung von 1,1 sind - 1,2-fache bei einseitigem Zusammendrücken der Form mit einem gegebenen Durchmesser, anschließend getrocknet Keramikblöcke bei 160 o C für 2 Stunden, und Sintern bei einer Temperatur von über 800 o C, aber unterhalb der Erweichungstemperatur und bei Atmosphärendruck.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dass nach der Trennung von Flugasche-Mikrokugeln auszeichnen, um eine Trennung in engen Siebfraktionen von verschiedenen Größen unterzogen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der keramische Mikrokugeln Schwamm für die Verwendung perforiert.

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Erscheinungsdatum 20.02.2007gg