액체 방사성 폐기물을 농축하는 방법

본 발명은 정제된 핵 물질(우라늄, 지르코늄)의 생산, 또는 원자력 발전소로부터의 사용후 핵연료의 재처리와 같은 핵연료 사이클의 여러 단계에서 핵 화학, 특히 방사성 화학 기술 분야에 관한 것으로, 이때 핵 물질을 정제하기 위해 추출 공정 및 작업이 사용된다. 순환하는 하부 용액이 포함된 증발기의 하부 부분에 환원제를 함유한 용액을 공급하면서 연속 증발 동안 질산의 부분적 분해를 포함하는 본 방법의 본질은 포름알데히드와 포름산의 수용액(이하 "혼합물")을 사용하여 공정을 시작한 후 포름알데히드와 포름산의 수용액 또는 포름산 용액을 첨가하면서 상기 증발기의 하부 부분에 상기 용액이 2시간 이상 유지되도록 공정이 수행되는 것으로 이루어진다. 이를 통해 주어진 농도 수준(방사성 폐기물 1톤당 0.4 m3 이하인 하부 용액의 비부피) 조건에서 고활성 라피네이트 모델의 증발 동안 질산바륨이 침전되지 않고 아산화질소가 방출되지 않는 방식을 선택할 수 있다. 또한, 환원제 내 포름알데히드 농도가 현저히(최대 10배) 감소하고, 포름산 용액을 사용하여 포름알데히드가 완전히 없는 상태에서도 공정을 계속할 가능성으로 인해 공정의 화재 및 폭발 안전성이 높아진다. The invention relates to the field of nuclear chemical, particularly radiochemical, technologies at different stages of the nuclear fuel cycle, such as the production of purified nuclear materials (uranium, zirconium) or the reprocessing of spent nuclear fuel from nuclear power stations, in which extraction processes and operations for purifying nuclear materials are used. The essence of the present method, which includes the partial decomposition of nitric acid during continuous evaporation while a solution containing a reducing agent is fed into the bottom part of an evaporator having a circulating bottoms solution, consists in that the process is carried out such that the solution is kept in the bottom part of the evaporator for more than 2 hours under the addition of an aqueous solution of formaldehyde and formic acid (hereinafter "the mixture") or a solution of formic acid after the process has been started using the mixture. This makes it possible to select a regime in which, during evaporation of a model highly active raffinate under conditions of a given concentration level (a specific volume of bottoms solution that is not more than 0.4 m3/ton of radioactive waste), barium nitrate is not precipitated and nitrous oxide is not released. In addition, the fire and explosion safety of the process is increased due to a significant (up to tenfold) reduction in the concentration of formaldehyde in the reducing agent, and the possibility of continuing the process in the complete absence of formaldehyde, using a solution of formic acid.