Vitrification of Highly Active Liquid Waste(II) (The thermal decomposition of HARVEST feed slurries and the characterization of the product)

  • Chun, K.S. (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Morris, J.B. (Atomic Energy Research Establishment)
  • Published : 1979.09.01

Abstract

The thermal decomposition of simulated Magnox highly active waste and of HARVEST feed slurries (SW and SG) which include tile glass forming chemicals has been studied. The waste and the slurries are almost completely calcined by 500-55$0^{\circ}C$. The colour of the solids from the slurries varies little until about 90$0^{\circ}C$ when it darkens considerably. The slurries begin to vitrify at this temperature and are completely vitrified at 1000-105$0^{\circ}C$. On the other hand. the sulphate impurity in SN slurry causes a yellow phase to separate above 75$0^{\circ}C$. The density of the intermediate solids is fairly low until 650$^{\circ}$-$700^{\circ}C$ is reached. This temperature seems to mark the onset of fluxing as tile density rises quickly to 2g/㎤ at 700$^{\circ}$ -80$0^{\circ}C$. The strengh of the solids decreases with temperature up to 50$0^{\circ}C$, and then rises as the solids begin to sinter. Below 50$0^{\circ}C$ the SN solids are the stronger. suggesting that the impurity renders this silica more reactive.

Magnox 핵연료 재처리에서 발생되는 모의고준위 방사성폐액의 열분해와 이 폐액의 유리화를 위한 첨가제가 함유된 HARVEST 공급스러리 (SN과 SG)의 열분에 관하여 연구되었다. 폐액과 스러리는 500-55$0^{\circ}C$ 범위에서 거의 완전히 가소 처리된다. 90$0^{\circ}C$ 이하에서 스러리로부터 얻어지는 고화물들은 유사한 색체를 띄지만, 이 이상에서 대단히 짙은 색으로 변한다. 스러리는 90$0^{\circ}C$에서 유리화하기 시작하여 1000-105$0^{\circ}C$에서 완전히 유리화 된다. 한편, SN 스러리내에 불순물로 존재하는 황화물은 75$0^{\circ}C$ 이상에서 황색반점을 분리시키는 영향이 있다. 650-$700^{\circ}C$ 이하에서 얻어지는 고화물의 밀도는 대단히 낮고 700-80$0^{\circ}C$에서는 밀도가 2g/㎤로 급증됨으로서 650-$700^{\circ}C$에서 용융되기 시작하는 것같다. 50$0^{\circ}C$까지 온도가 상승함에 따라 고화물의 강도가 감소하고, 그 이상에서는 고화물의 소질현상으로 인하여 강도가 증가하게 된다. 50$0^{\circ}C$ 이하의 SN 고곡물은 SG 고화물에 비하여 강도가 훨씬 크고, 불순물로 존재하는 황화물은 silica의 반응도를높여 준다는 것을 암시하고 있다.

Keywords