Технологический процесс утилизации стекольного боя и других промышленных отходов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
илищах. В зависимости от того, какие отходы остекловывают, используются хранилища разного типа. Для высокоактивных ядерных отходов от переработки облученного ядерного топлива приемлемо захоронение в глубокие геологические формации, на глубины примерно 500 м и более. Такие хранилища имеются пока только в США и Германии, но и они предназачены не для высокоактивных отходов. Так что остеклованные радиоактивные отходы пока хранят в хранилищах наземного типа - и так будет происходить, пока не построят глубинные хранилища для их размещения. Такие хранилища планируются во многих странах. Ближе всего к пуску в эксплуатацию хранилище Якка Маунтин в США. Остеклованные низко- и среднеактивные отходы, как это рекомендуется МАГАТЭ (Международным Агенством по Атомной Энергии, штаб квартира которого находится в Вене, Австрия), можно захоранивать в приповерхностные хранилища. Стекло в этих хранилищах - идеальный материал, который из-за высокой коррозионной стойкости, практически не загрязняет грунтовые воды ни химическими, ни радиоактивными токсикантами. Малое количество катионов, выщелаченных грунтовыми водами, не способно привести к какому-либо загрязнению этих вод. Этот эффект был подтвержден длительными экспериментами, наблюдениями за остеклованными радиоактивными отходами в натурных условиях. Эффект вполне ожидаем, поскольку всем нам известно, что стекло не загрязняет питьевую воду, потому мы его и используем в качестве сосудов. Способность удерживания радионуклидов стеклами была использована американскими специалистами при разработке технологии иммобилизации радиоактивных отходов в Хэнфорде, штат Вашингтон, США. Было доказано, что только остекловывание сможет предотвратить загрязнение поверхностных вод технецием-99 через тысячи лет, что и послужило основанием для решения остекловывать от 160 до 200 тыс куб м низкоактивных отходов в этом месте.
Стойкость стекол хорошо изучена, но поскольку стекло должно удерживать радионуклиды от сотен до миллионов лет, большое значение придают разработке моделей коррозии стекла и испытаниям остеклованных отходов в природных условиях - так называемым натурным испытаниям. Наибольших успехов в этом добились объединенные коллективы специалистов США, Великобритании, России, Бельгии и Франции. Так, ГУП МосНПО Радон проводит многолетнюю программу натурных испытаний остеклованных радиоактивных отходов. Было доказано, что даже в простой траншее из 190 кг радиоактивного стекла за 300 лет может попасть в грунтовую воду всего 20 кБк радионуклидов, т.е. активность примерно эквивалентная природной радиоактивности человеческого тела. Натурные испытания остеклованных отходов в России помогли специалистам США проверить компьютерные модели прогноза поведения отходов. Совместные работы продолжаются: они, в частности, изменили и точку зрения французов на коррозию стекла, которые ранее пренебрегали процессами селективного выщелачивания путем интердиффузии катионов.
Стойкость стекол в сочетании с высоким коэффициентом сокращения объема при остекловывании (3 - 5) сулит методу остекловывания широкое применение. Неслучайно остекловывание рассматривается даже для низкоактивных отходов как альтернатива цементированию в целом ряде стран (США, Южная Корея, Швейцария, Россия, Украина), что весьма привлекательно при иммобилизации ядерных отходов, накопленных от предыдущей деятельности.
Подводя итог, можно говорить о том, что стекло из-за разупорядоченного расположения атомов энергетически менее выгодно, чем кристалл. Стекло можно считать метастабильным состоянием вещества. Иногда это рассматривают как аргумент в пользу кристаллических веществ, а не стекла, забывая, что в этом мире все метастабильно (физики-теоретики, например, допускают, что протон (ядро водорода) тоже нестабилен, т.е. может распадаться). И в этом случае, все остальные атомы в принципе метастабильны и распадаются со временем. Однако скорость распада настолько мала, что их никто еще не наблюдал. Поэтому нет практического смысла принимать его во внимание. Точно также время распада большинства стекол, включая широко используемые силикатные и фосфатные, настолько больше времени жизни нашей вселенной, что реального, а не теоретического, смысла говорить о метастабильности нет.
Стекла стабильны и долговечны. Природные силикатные стекла со дна океанов за миллион лет прокорродировали всего на десятую долю миллиметра: кажется, сама природа подсказывает, что для иммобилизации опасных радионуклидов из радиоактивных отходов, вряд ли можно найти более универсальный и стойкий материал.
Глава 3. Инновационные способы измельчение отходов стекла
Сущность изобретения: способ включает механическое измельчение отходов стекла и керамики, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку при температуре 800-1100oC и охлаждение заготовки. При этом порошковая композиция включает следующие компоненты, мас. %: отходы стекла - 90-92, отходы керамики - 8-10 и поливиниловый спирт - 8-12Товарищество с ограниченной ответственностью Концерн "Руссобалт"; Белов Евгений Михайлович; Дементьев Артур Александрович; Ерусалимский Михаил Исаевич Автор(ы): Ерусалимский М.И. Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью Концерн "Руссобалт"; Белов Евгений Михайлович; Дементьев Артур Александрович; Ерусалимский Михаил Исаевич Описание