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JPH0758349B2 - Method and apparatus for solidifying trialkyl phosphate containing radioactive substance - Google Patents
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JPH0758349B2 - Method and apparatus for solidifying trialkyl phosphate containing radioactive substance - Google Patents

Method and apparatus for solidifying trialkyl phosphate containing radioactive substance

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JPH0758349B2
JPH0758349B2 JP8096087A JP8096087A JPH0758349B2 JP H0758349 B2 JPH0758349 B2 JP H0758349B2 JP 8096087 A JP8096087 A JP 8096087A JP 8096087 A JP8096087 A JP 8096087A JP H0758349 B2 JPH0758349 B2 JP H0758349B2
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solidifying
radioactive substance
phosphate
trialkyl phosphate
trialkyl
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射性物質を含む有機溶媒(以下、単に溶媒と
称す)の固化処理方法に係り、特にリン酸アルキル溶媒
の固化処理に好適な溶媒の固化処理方法及び固化処理装
置に関する。
The present invention relates to a method for solidifying an organic solvent containing a radioactive substance (hereinafter, simply referred to as a solvent), and particularly to a solvent suitable for solidifying an alkyl phosphate solvent. Solidification treatment method and solidification treatment device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば使用済原子燃料の再処理工程ブラウン及びプルト
ニウムの抽出に用いられるリン酸トリアルキル系の抽出
溶媒であるリン酸トリブチル(以下、TBPと称す)はド
デカンやケロセンで希釈されているが、硝酸等の化学的
作用及び放射線分解により劣化し、何回かの再生使用の
後、廃棄物として処理される。この際、希釈剤とTBPは
分離され、希釈剤は焼却処理されるがTBPについては液
体のまま貯蔵されていることが多い。しかし、液体のま
までの貯蔵は廃溶媒中に含まれる放射能が比較的高いこ
とから、漏出の可能性及び化学的安定性の観点から望ま
しくない。これらの点を改善するため、様々の固化方法
が試みられている。ポリ塩化ビニル等のプラスチツクと
混合して固化する方法、例えば特開昭50-15998号公報記
載の方法は簡便であるが、TBP自体の化学形態は変化し
ないため化学的安定性に問題が残り、しかもプラスチツ
クを添加した分だけ、TBPのまま貯蔵するのに比べて増
容となり、貯蔵スペース上の問題を生じる。
For example, tributyl phosphate (hereinafter referred to as TBP), which is a trialkyl phosphate-based extraction solvent used in the reprocessing process of spent nuclear fuel, Brown and plutonium, is diluted with dodecane and kerosene, but nitric acid, etc. Deteriorates due to the chemical action and radiolysis of and is treated as waste after several recycles. At this time, the diluent and TBP are separated, and the diluent is incinerated, but TBP is often stored as a liquid. However, storage as a liquid is not desirable from the perspective of potential leakage and chemical stability due to the relatively high radioactivity contained in the waste solvent. Various solidification methods have been attempted in order to improve these points. A method of mixing with a plastic such as polyvinyl chloride to solidify, for example, the method described in JP-A-50-15998 is simple, but the chemical form of TBP itself does not change, so there remains a problem in chemical stability, In addition, the amount of plastic added increases the volume compared to storing TBP as it is, causing a problem of storage space.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術はリン酸トリアルキルを化学的に安定な形
態に変換する点について配慮されておらず、また減容率
(減容比)についても問題があつた。
The above-mentioned prior art does not consider conversion of trialkyl phosphate to a chemically stable form, and has a problem in volume reduction ratio (volume reduction ratio).

本発明の目的はリン酸トリアルキル溶媒を化学的に安定
な形態に変換して減容率の高い固化体とすることにあ
る。
An object of the present invention is to convert a trialkyl phosphate solvent into a chemically stable form to obtain a solidified product having a high volume reduction rate.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、放射性物質を含むリン酸トリアルキルを固
化処理する方法において、リン酸トリアルキルを加水分
解することによつてリン酸ジアルキル,リン酸モノアル
キル又はそれらの混合物に変換し、かつこれをガラス形
成剤の存在下においてガラス形成温度に加熱することに
より達成される。
In the method for solidifying trialkyl phosphate containing a radioactive substance, the above-mentioned object is converted into dialkyl phosphate, monoalkyl phosphate or a mixture thereof by hydrolyzing trialkyl phosphate, and This is accomplished by heating to the glass forming temperature in the presence of the glass forming agent.

〔作用〕[Action]

TBPの場合を例にとると、これは沸点289℃の(CH3CH2CH2
CH2O)3POの分子式を持つ有機化合物である。これを安定
な固体にするにはCとHを分解により除去し、リン酸塩
とすることが考え得る。しかし、このような処理をする
には高温での加熱処理が必要であるが、TBPは沸点以上
になると蒸発し、気体の形で分解されて酸化リンまたは
リン酸塩の微粒子となり、装置の目詰り等を生じる。ま
た、酸化リンは金属材料やセラミツク材料に対して強い
腐食性を持つため飛散した酸化リンによる材料腐食も問
題となる。このような困難を除去するためにはTBPの蒸
発を抑制する必要がある。
Taking the case of TBP as an example, this is (CH 3 CH 2 CH 2
It is an organic compound having a molecular formula of CH 2 O) 3 PO. In order to make this a stable solid, it is conceivable to remove C and H by decomposition to form a phosphate. However, heat treatment at high temperature is necessary to perform such treatment, but TBP evaporates when it reaches the boiling point or higher and decomposes in the form of gas to form fine particles of phosphorus oxide or phosphate, which makes the equipment visible. It causes clogging. Further, since phosphorus oxide has a strong corrosiveness with respect to metal materials and ceramic materials, material corrosion due to scattered phosphorus oxide is also a problem. In order to eliminate such difficulties, it is necessary to suppress the evaporation of TBP.

一方、TBPは硝酸,過酸化水素等の酸化剤を含む水溶液
中で加水分解を受け、順次リン酸ジブチル(以下、DBP
と称す)、リン酸モノブチル(以下、MBPと称す)から
リン酸へと変化する。第2図に3N−硝酸溶液中における
90℃での加水分解の時間変化を示す。TBPがほぼ完全に
分解した時点においてはDBP,MBP及びリン酸の混合物で
ある。DBPとMBPはTBPと異り分子構造が不安定なため、
高温では容易に分解する。そこで、TBPを加水分解してD
BP,MBP及びリン酸にしてから高温で処理するとTBPの蒸
発を大幅に抑制できる。DBPではTBPに比べて蒸発は1/10
0程度におさえることができ、MBPではもつと少なくな
る。加水分解はTBPが水に200ppm程度しか溶解しないた
め、TBPを酸化剤を含む水溶液中に懸濁させるか、TBP中
に水と酸化剤を混合して加熱することによつて達成でき
る。酸化剤としては硝酸,酸素,オゾン過マンガン酸カ
リウム,過塩素酸,過酸化水素及び二酸化マンガン,酸
化セリウム等を用いることができる。TBPの加水分解速
度を高めるためにはできるだけ高い方が望ましいが、上
限は溶液の沸点によつて決まる。
On the other hand, TBP is hydrolyzed in an aqueous solution containing an oxidizing agent such as nitric acid and hydrogen peroxide, and is sequentially dibutyl phosphate (hereinafter DBP).
It is changed from monobutyl phosphate (hereinafter referred to as MBP) to phosphoric acid. Fig. 2 shows the results in 3N-nitric acid solution.
The time change of hydrolysis at 90 ° C is shown. When TBP is almost completely decomposed, it is a mixture of DBP, MBP and phosphoric acid. Unlike TBP, DBP and MBP have unstable molecular structures,
Decomposes easily at high temperatures. Therefore, hydrolyze TBP to D
Evaporation of TBP can be significantly suppressed by treating it at high temperature after converting it to BP, MBP and phosphoric acid. Evaporation is 1/10 in DBP compared to TBP
It can be reduced to about 0, and MBP reduces it. Hydrolysis can be achieved by suspending TBP in an aqueous solution containing an oxidizing agent or by mixing TBP with water and an oxidizing agent and heating since TBP dissolves in water to only about 200 ppm. As the oxidizing agent, nitric acid, oxygen, ozone potassium permanganate, perchloric acid, hydrogen peroxide, manganese dioxide, cerium oxide or the like can be used. It is desirable to be as high as possible in order to increase the hydrolysis rate of TBP, but the upper limit is determined by the boiling point of the solution.

加水分解した分解生成物は高温で加熱処理することによ
り安定な化学形態に変換する。何も添加しないと酸化リ
ンが生成するが化学的に極めて不安定であるため、最終
的な化学形態として他の化合物になるようにする必要が
ある。
The hydrolyzed decomposition product is converted into a stable chemical form by heat treatment at high temperature. When nothing is added, phosphorus oxide is produced, but it is chemically extremely unstable, so it is necessary to make it another compound as the final chemical form.

リン酸にAl2O3またはB2O3を加えて、高温で加熱溶融し
てガラス化させると化学的耐久性に優れたリン酸塩ガラ
スとなる。そこで溶媒の加水分解生成物にアルミニウム
化合物又はホウ素化合物を添加して高温で加熱溶融後冷
却するとリン酸塩ガラスが生成する。リン酸塩ガラスは
その網目構造中に様々のイオンを取り込むことができる
ため、廃溶媒中の核分裂生成物やアクチノイドを安定に
閉じ込めることができる。また、他の放射性廃棄物と混
合してリン酸ガラス固化体とすることも可能である。一
般にはリンが5価であるためリン酸ガラス中の酸素原子
のすべてが、各々2個のリン原子と結合することはでき
ない。すなわち非架橋酸素が多いということになるので
ケイ酸ガラスよりもリン酸ガラスの方が開放構造を持つ
ており、化学的耐久性は悪い。ところがリン酸ガラスに
10〜20%程度のAl2O3またはB2O3を加えると耐久性が非
常に良くなる。これはAl3+,B3+がガラス中では正リン酸
アルミニウム(またはホウ素)の構造をとつて、第3図
のようにつながると考えられる。したがつてPO4四面体
におけるリン原子のあまつた原子価とAlO4(またはB
O4)四面体におけるアルミニウム原子の不足した原子価
とが両種の四面体で組をつくることによつて相殺され、
非架橋酸素が両種四面体の架橋酸素に変化して構造を強
化すると考えられる。このため、アルミノリン酸ガラス
の浸出率は高レベル廃棄物固化体として用いられている
ホウケイ酸ガラスと同程度の低い値を持つており、廃棄
物の最終的形態としては極めて優れている。しかも、ホ
ウケイ酸ガラスはガラス化のために1000℃以上の温度で
の加熱溶融を必要とするが、アルミノリン酸ガラスでは
800℃程度で十分である。このため、装置材料の廃食は
少なくて済み、ステンレス等の金属容器に入れたまま加
熱溶融してガラス化させ、容器を溶接等により封じてそ
のまま廃棄物固化体とすることが可能である。
When Al 2 O 3 or B 2 O 3 is added to phosphoric acid and heated and melted at a high temperature to be vitrified, a phosphate glass having excellent chemical durability is obtained. Therefore, when an aluminum compound or a boron compound is added to the hydrolysis product of the solvent, heated and melted at a high temperature and then cooled, a phosphate glass is produced. Since phosphate glass can incorporate various ions in its network structure, it can stably trap fission products and actinides in the waste solvent. It is also possible to mix it with other radioactive waste to form a phosphate glass vitrified body. Generally, since phosphorus is pentavalent, not all of the oxygen atoms in the phosphate glass can bond with two phosphorus atoms. That is, since there is a large amount of non-crosslinked oxygen, phosphate glass has an open structure rather than silicate glass, and chemical durability is poor. However, for phosphate glass
Addition of about 10 to 20% of Al 2 O 3 or B 2 O 3 results in very good durability. It is considered that this is because Al 3 + and B 3 + have the structure of ortho-aluminum phosphate (or boron) in the glass and are connected as shown in FIG. Therefore, the total valence of phosphorus atoms in PO 4 tetrahedra and AlO 4 (or B
O 4 ), the deficiency of the aluminum atoms in the tetrahedron is offset by the formation of the tetrahedron of both species,
It is considered that non-bridging oxygen changes into bridging oxygen of both tetrahedra and strengthens the structure. For this reason, the leaching rate of aluminophosphate glass has a value as low as that of borosilicate glass used as a high-level waste solidified product, and is extremely excellent as the final form of waste. Moreover, borosilicate glass requires heating and melting at a temperature of 1000 ° C. or higher for vitrification, but with aluminophosphate glass
A temperature of about 800 ° C is sufficient. For this reason, the amount of waste food of the equipment material is small, and it is possible to heat and melt the glass in a metal container such as stainless steel to vitrify it, and seal the container by welding or the like to form a solid waste product.

また、TBP中のリンそのものが固化体の主要な構成成分
となるため、非常に高い減容比が実現できる。TBPのま
ま貯蔵するのに比べるとプラスチツクでは3倍、リン酸
カルシウムでは1倍の体積となるが、アルミノリン酸ガ
ラスで1/20となり、貯蔵スペースが非常に少なくて済
む。リン酸系のガラスは400℃程度の温度に保持される
と失透し易いが、廃溶媒中の放射能は低いため、固化体
の温度を上昇させるような発熱は生じず、長期的に安定
で放射能の浸出の少ない固化体が実現できる。
In addition, since phosphorus itself in TBP is the main constituent of the solidified body, a very high volume reduction ratio can be realized. Compared to storing as TBP as it is, the volume of plastic is 3 times and that of calcium phosphate is 1 time, but the volume is 1/20 for aluminophosphate glass, so the storage space is very small. Phosphoric acid glass tends to devitrify when kept at a temperature of about 400 ° C, but since the radioactivity in the waste solvent is low, it does not generate heat that raises the temperature of the solidified body and is stable over the long term. Can realize a solidified body with little radioactivity leaching.

TBP以外にも群分離等ではジー2−エチルヘキシルリン
酸等のアルキルリン酸が抽出溶媒として用いられるが、
これらの溶媒はTBPのブチル基が他のアルキル基に置き
換わつただけであるので同様な処理により安定な固化体
とすることができる。
In addition to TBP, alkyl phosphoric acid such as di-2-ethylhexyl phosphoric acid is used as an extraction solvent in group separation and the like.
Since these solvents only have the butyl group of TBP replaced with other alkyl groups, a stable solidified product can be obtained by the same treatment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を示す。第1図は、下記実施例
に用いられる固化処理装置の概略図であり、これにより
説明する。使用済核燃料の再処理工程から使用済の抽出
溶媒中から希釈剤を除去したTBPを主成分とする廃溶媒
1は廃溶媒貯槽2に貯留されており、移送ポンプ3によ
り加水分解槽4に移送される。加水分解槽4には6規定
の硝酸水溶液が入つている。また、加水分解槽4には撹
拌器5とヒーター6が設置されており、混合部7中の水
溶液を90℃に維持しながら、TBPを水溶液中に懸濁させ
ながら加水分解する。TBPは分解してまずDBPとなる。6
規定硝酸水溶液と比べるとTBPは比重が小さく、DBPは比
重が大きいので、分離部8において未分解のTBPは浮
き、DBPは沈降して分解生成物の層9を形成する。MBP及
びリン酸はDBPに比べると水中への溶解度が大きい。そ
こで、分解生成物の層9の温度は50℃以下になるように
コントロールし、それ以上の分解の進行を防ぐ。90℃6
規定硝酸中におけるDBPからMBPへの加水分解の反応速度
定数は1.88×10-2h-150℃では2.96×10-4h-1で2ケタ近
く異り、50℃以下ではDBPからMBPへの変化はほとんど生
じない。しかし、DBPはMBP及びリン酸と錯体を形成し易
く、分解生成物の層9のDBP中には分解層7で生じたMBP
やリン酸も含有されている。分解生成物の層9はバルブ
10を開けて、分解生成物貯層11に送給される。ガラス形
成剤供給機13からは硝酸アルミニウム14が分解生成物貯
層11に送給され、混合機15を用いて混合される。生成し
たスラリー12はポンプ16を介して、キヤニスター接合部
17とパツキン18を介して結合されたキヤニスター19に送
給される。キヤニスター接合部17にはオフガス系への配
管20が結合されており、この配管20を通して発生したガ
スはオフガス系へ送られる。キヤニスターに送られたス
ラリー21は加熱炉22を用いて800℃に加熱され、ガラス
化される。発生したブタノール,H2O,NOx,CO,CO2等のガ
スはオフガス系で処理される。ガラス化終了後、キヤニ
スター19はキヤニスター接合部17からはずし、キヤツプ
23を代わりにかぶせ、溶接部24で溶接する。以上の操作
により、ステンレス製のキヤニスター26に入つたアルミ
ノリン酸ガラス固化体25が形成できる。本実施例によれ
ば、TBPの加水分解生成物を容易にTBPから分離して、廃
溶媒を、下式に示すような、アルミノリン酸ガラス固化
体として安定な形態に変換できる。このような処理によ
り、TBPのまま貯蔵する場合に比べて1/20に減容するこ
とができる。
An example of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic diagram of a solidification processing apparatus used in the following examples, and will be described below. The waste solvent 1 composed mainly of TBP, which is obtained by removing the diluent from the spent extraction solvent from the spent nuclear fuel reprocessing step, is stored in the waste solvent storage tank 2 and transferred to the hydrolysis tank 4 by the transfer pump 3. To be done. The hydrolysis tank 4 contains a 6N aqueous nitric acid solution. Further, the hydrolysis tank 4 is provided with a stirrer 5 and a heater 6, and while maintaining the aqueous solution in the mixing portion 7 at 90 ° C., hydrolyzing while suspending TBP in the aqueous solution. TBP is decomposed into DBP first. 6
Since TBP has a lower specific gravity and DBP has a higher specific gravity than the normal nitric acid aqueous solution, undecomposed TBP floats in the separation section 8 and DBP sediments to form a layer 9 of decomposition products. MBP and phosphoric acid have higher solubility in water than DBP. Therefore, the temperature of the decomposition product layer 9 is controlled to be 50 ° C. or lower to prevent further decomposition. 90 ° C 6
The reaction rate constant for the hydrolysis of DBP to MBP in normal nitric acid is 1.88 × 10 -2 h -1 at 50 ° C, 2.96 × 10 -4 h -1 , which is close to two digits, and below 50 ° C it changes from DBP to MBP. Changes hardly occur. However, DBP easily forms a complex with MBP and phosphoric acid, and in the DBP of the decomposition product layer 9, MBP generated in the decomposition layer 7
It also contains phosphoric acid. Layer 9 of decomposition products is a valve
Open 10 and feed to the decomposition product reservoir 11. Aluminum nitrate 14 is fed from the glass forming agent supplier 13 to the decomposition product storage layer 11 and mixed by the mixer 15. The generated slurry 12 is passed through the pump 16 to the canister joint part.
It is delivered to a canister 19 which is connected via 17 and a packing 18. A pipe 20 to the off gas system is connected to the canister joint portion 17, and the gas generated through this pipe 20 is sent to the off gas system. The slurry 21 sent to the canister is heated to 800 ° C. in the heating furnace 22 and vitrified. The generated gases such as butanol, H 2 O, NOx, CO, and CO 2 are processed by off-gas system. After vitrification is complete, remove the canister 19 from the canister joint 17 and cap it.
Replace 23 and weld at weld 24. By the above operation, the solidified aluminophosphate glass 25 contained in the stainless canister 26 can be formed. According to this example, the hydrolysis product of TBP can be easily separated from TBP, and the waste solvent can be converted into a stable form as a solidified aluminophosphate glass as shown in the following formula. By such treatment, the volume can be reduced to 1/20 as compared with the case of storing TBP as it is.

本発明の他の実施例を第3図により説明する。オートク
レーブ1中の水溶液中にTBPを主成分とする廃溶媒を1vo
l%程度添加する。この後、オートクレーブ31を密閉
し、ヒーター32により加熱し、200℃に保持する。この
時オートクレーブ内の圧力は約30気圧に保たれる。酸素
ボンベ33からは酸素ガスがバブラー34を通じてオートク
レーブ31内に供給される。オートクレーブに設置された
ミキサー35により撹拌混合されて、TBPの分解が進行す
る。DBPの水への飽和溶解度は約0.08Mであり、MBP,リン
酸はもつと溶解度が大きいからTBPが分解終了すると完
全な水溶液となる。圧力は圧力調整器36により30気圧付
近にコントロールされ、TBPが消失したら、圧力調整器3
6により常圧に戻す。オートクレーブ31内が常圧になつ
たら、バルブ37を開き、ポンプ38を用いて中の水溶液を
濃縮器39に移送する。濃縮器9では加熱器40を用いて水
溶液を沸騰させて濃縮する。蒸発した蒸気は凝縮器42で
凝縮させ、気体は配管43を通じてオフガス処理系へ送ら
れる。濃縮器39で約10倍に濃縮した後にバルブ44を開け
て中の濃縮液をセラミツクメルター45に送る。セラミツ
クメルター45は高温加熱器46で850℃に加熱し、DBP,MBP
を分解させ、水,ブタノールを蒸発させる。ガラス形成
剤添加装置48からは金属アルミニウム粉をスラリーとし
てセラミツクメルターに供給し、最終固化体のAl2O3
有量が約10wt%になるように調節する。アルミニウムは
850℃では溶融し、溶融酸化リンと反応してアルミノリ
ン酸ガラス溶融体となり、セラミツクメルター45の下部
にたまる。この溶融体はノズル49を通じてステンレスキ
ヤニスター50に供給される。ステンレスキヤニスターは
空冷されており、溶融体はアルミノリン酸ガラス51とし
て固まり、固化体が形成される。本実施例によればTBP
を安全にルテニウムのように酸化雰囲気では揮発し易い
放射性元素も有機物の分解に伴う還元雰囲気にできるた
め揮発させずに安定なアルミノリン酸ガラス固化体に変
換できる。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. To the aqueous solution in the autoclave 1, 1 vo
Add about 1%. Then, the autoclave 31 is closed, heated by the heater 32, and maintained at 200 ° C. At this time, the pressure inside the autoclave is maintained at about 30 atm. Oxygen gas is supplied from the oxygen cylinder 33 into the autoclave 31 through the bubbler 34. The TBP is decomposed by being agitated and mixed by the mixer 35 installed in the autoclave. The saturated solubility of DBP in water is about 0.08M, and MBP and phosphoric acid have large solubilities, so when TBP is completely decomposed, it becomes a complete aqueous solution. The pressure is controlled to around 30 atm by the pressure regulator 36, and when TBP disappears, the pressure regulator 3
Return to normal pressure by 6. When the pressure in the autoclave 31 reaches normal pressure, the valve 37 is opened and the aqueous solution in the autoclave 31 is transferred to the concentrator 39 using the pump 38. In the concentrator 9, the aqueous solution is boiled and concentrated by using the heater 40. The evaporated vapor is condensed in the condenser 42, and the gas is sent to the off-gas processing system through the pipe 43. After concentrating about 10 times in the concentrator 39, the valve 44 is opened to send the concentrated liquid inside to the ceramic melter 45. The ceramic melter 45 is heated to 850 ° C by the high temperature heater 46, and DBP, MBP
Is decomposed and water and butanol are evaporated. From the glass forming agent adding device 48, aluminum metal powder is supplied as a slurry to the ceramic melter, and the Al 2 O 3 content of the final solidified product is adjusted to about 10 wt%. Aluminum is
It melts at 850 ° C and reacts with molten phosphorus oxide to form an aluminophosphate glass melt, which accumulates at the bottom of the ceramic melter 45. The melt is supplied to the stainless steel canister 50 through the nozzle 49. The stainless steel canister is air-cooled and the melt solidifies as aluminophosphate glass 51 to form a solidified body. According to this embodiment, TBP
It is possible to safely convert radioactive elements such as ruthenium, which easily volatilize in an oxidizing atmosphere, into a reducing atmosphere due to the decomposition of organic matter, and to convert them into a stable aluminophosphate vitrified body without volatilizing.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば放射性物質を含むリン酸トリアルキル溶
媒を化学的に安定な形態でしかも減容性の高い固化体に
変換することができる。
According to the present invention, a trialkyl phosphate solvent containing a radioactive substance can be converted into a solidified product having a chemically stable form and a high volume reduction property.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例に用いられる固化処理装置の
概略図、第2図は3規定硝酸溶液中90℃におけるTBPの
加水分解の様子を時間をパラメーターとして示したグラ
フ、第3図は本発明の他の実施例に用いられる固化処理
装置の概略図である。 1……リン酸トリアルキル溶媒、2……前記溶媒の貯
槽、3……ポンプ、4……加水分解槽、5……撹拌器、
6……ヒーター、7……混合部、8……分離部、9……
分解生成物の層、10……バルブ、11……分解生成物貯
槽、12……スラリー、13……ガラス形成剤供給機、14…
…硝酸アルミニウム、15……混合機、16……ポンプ、17
……キヤニスター接合部、18……パツキン、19……キヤ
ニスター、20……配管、21……スラリー、22……加熱
炉、23……キヤツプ、24……溶接部、25……アルミノリ
ン酸ガラス固化体、26……キヤニスター、31……オート
クレーブ、32……ヒーター、33……酸素ボンベ、34……
バブラー、35……ミキサー、36……圧力調整器、37……
バルブ、38……ポンプ、39……濃縮器、40……加熱器、
41……配管、42……凝縮器、43……配管、44……バル
ブ、45……セラミツクメルター、46……高温加熱器、47
……配管、48……ガラス形成剤添加装置、49……ノズ
ル、50……ステンレスキヤニスター、51……アルミノリ
ン酸ガラス固化体。
FIG. 1 is a schematic diagram of a solidification treatment apparatus used in one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the hydrolysis of TBP in a 3N nitric acid solution at 90 ° C. with time as a parameter, FIG. FIG. 3 is a schematic view of a solidification processing apparatus used in another embodiment of the present invention. 1 ... Trialkyl phosphate solvent, 2 ... Storage tank for the solvent, 3 ... Pump, 4 ... Hydrolysis tank, 5 ... Stirrer,
6 ... Heater, 7 ... Mixing section, 8 ... Separation section, 9 ...
Decomposition product layer, 10 ... Valve, 11 ... Decomposition product storage tank, 12 ... Slurry, 13 ... Glass forming agent feeder, 14 ...
… Aluminum nitrate, 15 …… Mixer, 16 …… Pump, 17
…… Canister joint, 18 …… Packing, 19 …… Canister, 20 …… Piping, 21 …… Slurry, 22 …… Heating furnace, 23 …… Cap, 24 …… Welding, 25 …… Aluminophosphate glass solidification Body, 26 …… Canister, 31 …… Autoclave, 32 …… Heater, 33 …… Oxygen cylinder, 34 ……
Bubbler, 35 …… Mixer, 36 …… Pressure regulator, 37 ……
Valve, 38 ... Pump, 39 ... Concentrator, 40 ... Heater,
41 …… Piping, 42 …… Condenser, 43 …… Piping, 44 …… Valve, 45 …… Ceramic melter, 46 …… High temperature heater, 47
...... Piping, 48 …… Glass forming agent addition device, 49 …… Nozzle, 50 …… Stainless steel canister, 51 …… Aluminophosphate glass solidified body.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放射性物質を含むリン酸トリアルキルを固
化処理する方法において、リン酸トリアルキルを加水分
解することによつてリン酸ジアルキル,リン酸モノアル
キル又はそれらの混合物に変換し、かつこれをガラス形
成剤の存在下においてガラス形成温度に加熱することを
特徴とする放射性物質を含むリン酸トリアルキルの固化
処理方法。
1. A method for solidifying a trialkyl phosphate containing a radioactive substance, which is converted into a dialkyl phosphate, a monoalkyl phosphate or a mixture thereof by hydrolyzing the trialkyl phosphate, and Is heated to a glass forming temperature in the presence of a glass forming agent, a method for solidifying a trialkyl phosphate containing a radioactive substance.
【請求項2】有機溶媒がリン酸トリブチルであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放射性物質を含
むリン酸トリアルキルの固化処理方法。
2. The method for solidifying trialkyl phosphate containing a radioactive substance according to claim 1, wherein the organic solvent is tributyl phosphate.
【請求項3】硝酸水溶液を加えて加水分解することを特
徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の放射性
物質を含むリン酸トリアルキルの固化処理方法。
3. A method for solidifying a trialkyl phosphate containing a radioactive substance according to claim 1 or 2, wherein the aqueous solution is hydrolyzed by adding an aqueous nitric acid solution.
【請求項4】ガラス形成剤がアルミニウム又はその化合
物であることを特徴とする特許請求の範囲第1項,第2
項又は第3項記載の放射性物質を含むリン酸トリアルキ
ルの固化処理方法。
4. The glass forming agent according to claim 1, wherein the glass forming agent is aluminum or a compound thereof.
Item 4. A method for solidifying a trialkyl phosphate containing the radioactive substance according to Item 3 or 3.
【請求項5】リン酸トリアルキルが使用済核燃料の溶解
溶液の抽出溶媒として用いたリン酸トリアルキル廃溶媒
であることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の放
射性物質を含むリン酸トリアルキルの固化処理方法。
5. The phosphoric acid containing a radioactive substance according to claim 4, wherein the trialkyl phosphate is a waste solvent of the trialkyl phosphate used as an extraction solvent for the dissolved solution of spent nuclear fuel. Method for solidifying trialkyl.
【請求項6】(a)下部に加水分解生成物の取り出口、
上部にミキサー及びヒータを備えた加水分解槽、 (b)ガラス形成剤供給機を備えた混合機及び (c)加熱炉を順次有する放射性物質を含むリン酸トリ
アルキルの固化処理装置。
6. (a) An outlet for taking out a hydrolysis product at the bottom,
A hydrolysis treatment tank equipped with a mixer and a heater on the upper part, (b) a mixer equipped with a glass forming agent feeder, and (c) a trialkyl phosphate solidification treatment apparatus containing a radioactive substance in sequence having a heating furnace.
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