[發明專利]通過煅燒和玻璃化處理含氮水性液體流出物的方法

有效

• 申請號: 200980152166.2
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN102265352A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: A·勒杜;J-F·奧勒貝克
• 申請（專利權）人: 阿雷瓦核廢料回收公司
• 主分類號: G21F9/14
• 分類號: G21F9/14;G21F9/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 苗征;于輝

本發明涉及處理含有金屬或類金屬的硝酸鹽的含氮水性液體流出物的方法，其包括在煅燒步驟后通常對在所述煅燒步驟中獲得的煅燒產物玻璃化的步驟。

所述含氮水性液體流出物可以主要含有硝酸鈉。

本發明的技術領域可泛泛地限定為液體流出物的煅燒領域，更具體地，本發明的技術領域可以限定為以玻璃化為目的的放射性液體流出物的煅燒領域。

玻璃化放射性液體流出物的法國方法包括兩個步驟。第一步是煅燒流出物的步驟，在所述步驟中發生干燥，然后對部分硝酸鹽進行脫硝，第二步是玻璃化步驟，將煅燒步驟中生成的煅燒產物熔融為密封性玻璃體。

煅燒步驟通常在由電烘爐加熱的旋轉管中進行。固態的煅燒產物通過位于旋轉管內部的活芯棒磨碎。

在某些溶液的煅燒過程中，特別是對于富含硝酸鈉的溶液，換言之，對于含氮介質中具有高鈉含量的溶液，可觀察到煅燒產物粘附在旋轉管的壁上，從而會導致煅燒爐的管完全堵塞。

解決方法包括在流出物中加入非粘性的稱為稀釋輔助劑的物質，例如硝酸鋁，以便在煅燒的同時防止煅燒爐的堵塞。

然而，煅燒輔助劑如硝酸鋁的添加量是很難優化的。因此對于每種新的流出物，為實現避免管堵塞的可能，需要進行多次試驗以確定在被加熱的旋轉管內的煅燒操作條件。特別地，煅燒爐的加熱以及煅燒輔助劑的量不得不進行調整，所述煅燒輔助劑與所述稀釋輔助劑是不同的，其通常是糖。

并且，對于硝酸鋁而言，將其添加到流出物中會增加生成的玻璃體的量。確實，玻璃體中氧化鋁的存在使其加工溫度升高并且導致廢料、流出物在玻璃體內的負載水平受到限制，從而不會降低該玻璃體的密封、封閉的性質。

因此，玻璃體中鋁的含量不應太高，以Al₂O₃表示，其通常限定為約15質量％。

因此，如上所述，需要找到一種通過煅燒處理含氮水性流出物方法，所述含氮水性流出物含有化合物，例如金屬或類金屬的硝酸鹽化合物以及其他化合物，這些化合物在煅燒過程中能夠形成粘性氧化物，其中能夠避免煅燒管的壁上粘附有煅燒產物的操作條件可以通過有限次的煅燒試驗簡單地確定。

更具體地，需要如下的方法，在這種方法中，煅燒前加入流出物的稀釋輔助劑的量能夠通過一種較少試驗次數的簡單、可靠的方式確定，從而可以優化并將添加到流出物中的稀釋輔助劑減少到最低量。

無論待處理的流出物以及使用的稀釋輔助劑，這種通過煅燒處理含氮水性液體的流出物的方法毫無疑問能夠可靠、重復地應用。

而且，理想地，該方法進一步限制了在煅燒產物玻璃化的過程中所產生的密封性、封閉性玻璃體的量的增加。

本發明的目的是提供一種處理含有金屬或類金屬硝酸鹽的含氮水性液體流出物的方法，該方法包括煅燒流出物的步驟，以便將金屬和類金屬的硝酸鹽轉化成各自的氧化物，滿足上述需要。

本發明的目的是進一步提供這樣一種方法，該方法不存在現有技術方法中的不利條件、限制、缺陷以及缺點，解決了現有技術方法中存在的問題，特別是確定了方法的操作參數并優化了添加到流出物的稀釋輔助劑的量。

根據本發明的處理含有金屬或類金屬的硝酸鹽的含氮水性液體流出物的方法，實現了所述目的以及進一步的其他目的，該方法包括煅燒流出物的步驟，以將金屬或類金屬的硝酸鹽轉化為所述金屬或類金屬的氧化物，在煅燒過程中，選自金屬或類金屬硝酸鹽的至少一種化合物以及流出物中的其他化合物變為粘性氧化物，并且在煅燒步驟之前，向流出物中添加包含至少一種金屬或類金屬硝酸鹽的稀釋輔助劑，以生成流出物和稀釋輔助劑的混合物，所述稀釋輔助劑在煅燒過程中生成非粘性氧化物，其中所述混合物滿足以下兩個不等式(1)、(2)：

對于不等式(1)和(2)兩者或其中之一的分母，以氧化物表示的混合物中所有化合物的質量可以任選地簡化，由混合物中所有以氧化物表示的鹽(包括硝酸鹽)的質量代替。在不等式(1)和(2)中，分母可進一步簡化，由混合物中的以氧化物表示的硝酸鹽的質量代替。

此外，對于式(2)中的分子，以氧化物表示，在煅燒過程中混合物中所有變為粘性氧化物的化合物的質量可以盡可能地簡化，由煅燒過程中變為粘性氧化物的混合物中的以氧化物形式表示的硝酸鹽以及其他化合物的質量代替，因為粘性化合物通常包含粘性硝酸鹽以及其他粘性化合物或者僅其他粘性化合物。

對于不等式(2)中的分子，可以進一步簡化，由以氧化物表示的在煅燒過程中變為粘性氧化物的混合物中硝酸鹽的質量代替。

對于不等式(1)和(2)最簡化的形式如下所示：