Procedimiento de estabilización del radio en los residuos o en los efluentes sólidos que comprenden materias en suspensión.

Procedimiento de estabilización del radio presente en un efluente sólido que contiene radio o que comprende materias en suspensión

, en el que se procede a la mezcla del efluente y de un cloruro metálico, y después se hace reaccionar la mezcla obtenida anteriormente con un ion sulfato, para obtener un efluente que contiene radio estabilizado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2007/001365.

Solicitante: COMPAGNIE EUROPEENNE DU ZIRCONIUM CEZUS.

Inventor/es: VAYR,DENIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES... > Tratamiento de materiales contaminados por la radiactividad;... > G21F9/10 (por floculación)

PDF original: ES-2461290_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de estabilización del radio en los residuos o en los efluentes sólidos que comprenden materias en suspensión.

La presente invención se refiere a un procedimiento que permite estabilizar el radio contenido en efluentes sólidos que contienen radio o que contienen materias en suspensión. La invención prevé en particular aplicarse al tratamiento de efluentes que proceden del tratamiento de minerales que contienen uranio y de efluentes procedentes del sector químico o metalúrgico del circonio. La presente invención se refiere también a un procedimiento de estabilización del radio de dichos efluentes.

Por efluentes sólidos que contienen radio o que contienen materias en suspensión en el sentido de la invención se entienden diferentes tipos de efluentes que pueden contener diferentes niveles de radio. Puede tratarse de efluentes líquidos, de efluentes semisólidos o de lodos que contienen radio o también de efluentes sólidos o de residuos que contienen radio (por ejemplo en forma de partículas, gránulos, galletas, etc.)

El nivel y la composición de las materias sólidas que constituyen los efluentes sólidos o las materias en suspensión de los efluentes líquidos, semisólidos o lodos que contienen radio son variables pero comprenden sales y óxidos de metales diferentes del radio que pueden ser solubilizados en función del pH.

Según la invención, se entiende por efluentes líquidos los efluentes que contienen de 5 a 70 g/l, más particularmente de 5 a 50 g/l de materia en suspensión; por efluentes semisólidos o lodos que contienen radio, los efluentes que contienen de 70 a 300 g/l, más en particular de 150 a 300 g/l de materia en suspensión; estando los efluentes sólidos o residuos que contienen radio caracterizados por un nivel de líquido, agua o solvente muy bajo o nulo.

Entre los radioelementos, el radio es uno de aquellos cuyas normas de emisiones son más estrictas. Muchos efluentes de la extracción de minerales o del tratamiento de materias minerales pueden contener radio. Este es el caso de minerales que contienen uranio. Este es también el caso de los efluentes líquidos y semisólidos de disoluciones y de diferentes lavados de materiales de la carbocloración del circonio y de diferentes procedimientos de separación del circonio y del hafnio, por ejemplo la separación de tetracloruro de circonio y tetracloruro de hafnio por técnicas de destilación en sales fundidas y por extracción líquido-líquido (MIBK, HCNS) , efluentes en los que está presente normalmente una cantidad de radio muy pequeña.

El radio adolece de la desventaja de ser soluble en agua y ser muy fácilmente lixiviable, lo cual hace difícil su almacenamiento en un efluente sólido o semisólido (lodo) depositado en un vertedero.

Se conocen, por ejemplo, a partir de las patentes US nº 4.423.007, DE 1005240 o FR 2 562 312 unos procedimientos de descontaminación de radio o de eliminación del radio de efluentes líquidos, por precipitación de dicho radio en forma de doble sulfato de radio y de bario, Ba (Ra) SO4. Estos procedimientos se llevan a cabo en aguas o en efluentes líquidos obtenidos después de la eliminación de materias en suspensión, por ejemplo por filtración.

El objetivo de la invención es proponer un procedimiento para estabilizar el radio contenido en efluentes sólidos que contienen radio o que comprenden materias en suspensión.

Otro objetivo de la invención es proponer un procedimiento de este tipo para estabilizar el radio que contiene, en cantidades muy pequeñas, un efluente de este tipo, en particular en un efluente líquido o semisólido. La noción de cantidad muy pequeña significa un nivel de radio inferior o igual a 1000 Bq por litro o por kilogramo de efluente que contiene radio, en particular inferior o igual a 600 Bq/l o kg de efluente que contiene radio.

Otro objetivo de la invención es proponer un procedimiento de este tipo para la estabilización del radio contenido en cantidades mayores en un efluente, en particular en un efluente semisólido o de residuos que contienen radio. La noción de cantidad más grande significa un nivel de radio superior a 1000 Bq/kg o l y que puede alcanzar hasta 1000 Bq/g o ml, en particular 600 Bq/g, o ml de efluente que contiene radio.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento que permita obtener un radio estabilizado, nada o muy poco lixiviable, y poder almacenar este radio en forma estabilizada en un subproducto sólido o semisólido, poco o nada sujeto a la lixiviación.

Otro objetivo también de la invención es proponer un procedimiento beneficioso, en un contexto de desarrollo duradero y adaptado a un tratamiento continuo de los efluentes sólidos o que comprenden materias en suspensión procedentes de un proceso industrial.

Estos objetivos se consiguen mediante la presente invención que tiene por objeto un procedimiento de estabilización del radio presente en un efluente sólido que contiene radio o que comprende materias en suspensión, en el que se procede a la mezcla del efluente y de un cloruro de metal, y después se hace reaccionar la mezcla obtenida anteriormente con un ion sulfato, para obtener un efluente que contiene radio estabilizado.

Según una característica de la invención, el efluente líquido que contiene radio comprende de 5 a 70 g/l, más específicamente de 5 a 50 g/l de materia en suspensión.

Según otra característica de la invención, el efluente semisólido o lodo que contiene radio comprende de 70 a 300 g/l, más específicamente de 150 a 300 g/l de materia en suspensión.

Según otra característica de la invención, el efluente que contiene radio es sólido.

Según una característica de la invención, el procedimiento no comprende ninguna etapa de eliminación de las partículas sólidas antes de proceder a una mezcla con cloruro de metal.

Según una característica de la invención, el cloruro es un cloruro de bario, de estroncio o de plomo. También puede ser una mezcla de dos o de los tres cloruros mencionados anteriormente. Según un modo de realización preferido de la invención, el cloruro es, o comprende, un cloruro de bario.

Según una característica de la invención, el procedimiento según la invención conduce a la formación de un doble sulfato (es decir, un sulfato de radio y del metal procedente del cloruro de metal) . En una forma de realización, el uso de cloruro de bario y de ion sulfato conduce a la formación del sulfato doble Ba (Ra) SO4, insoluble.

Por estabilización, se entiende por lo tanto volver el radio insoluble en agua y en los efluentes acuosos mediante precipitación. Se entiende asimismo una "fijación" o una captura de dicho sulfato doble insoluble en las materias en suspensión de los efluentes.

El procedimiento se lleva a cabo ventajosamente con un exceso de cloruro de metal y de ion sulfato con respecto al radio, lo cual significa que se procura que más de una molécula de metal y más de una molécula de ion sulfato estén presentes para un átomo de radio.

Según una característica de la invención, la relación molar entre el cloruro de metal (es decir ion metálico) y el ion sulfato es próxima a 1.

Los iones sulfato pueden ser aportados (i) en forma de iones, (2i) mediante un generador de ion sulfato capaz de generar uno o unos iones sulfato en la mezcla, o también (3i) mediante una mezcla de ambas especies, en cualquier proporción.

Según un modo de realización preferido, el ion sulfato se aporta añadiendo ácido sulfúrico o anhídrido sulfúrico.

Como variante, el ion sulfato puede ser aportado por adición de un sulfato soluble o de una sal de sulfato soluble, y por ejemplo Na2SO4.

Según una característica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de estabilización del radio presente en un efluente sólido que contiene radio o que comprende materias en suspensión, en el que se procede a la mezcla del efluente y de un cloruro metálico, y después se hace reaccionar la mezcla obtenida anteriormente con un ion sulfato, para obtener un efluente que contiene radio estabilizado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el efluente que contiene radio es líquido y comprende de 5 a 70 g/l, más en particular de 5 a 50 g/l, de materia en suspensión.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el efluente es semisólido o constituye un lodo que contiene radio, y comprende de 70 a 300 g/l, más particularmente de 150 a 300 g/l de materia en suspensión.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el efluente que contiene radio es sólido.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación molar entre el cloruro de metal, es decir, el ion metálico y el ion sulfato es cercana a 1.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento no comprende ninguna etapa de eliminación de las partículas sólidas antes de proceder a su mezcla con un cloruro de metal.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cloruro, así como los iones sulfato, están en exceso con respecto al radio.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cloruro es un cloruro de bario, de estroncio o de plomo.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ion sulfato se aporta mediante la adición de ácido sulfúrico, de anhídrido sulfúrico, de sulfato soluble o de sal de sulfato soluble.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el ion sulfato se aporta mediante una solución acuosa de ácido sulfúrico de concentración comprendida entre 20 y 50% en peso.

11. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el ion sulfato se aporta mediante una solución de ácido sulfúrico acuosa a una concentración superior o igual a 90% en peso.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se neutraliza el efluente que contiene radio estabilizado.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque la neutralización se lleva a cabo con la ayuda de sosa o de potasa.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque se neutraliza con la ayuda de una solución de sosa de concentración comprendida entre 10 y 50%.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se ajusta el pH a un valor comprendido entre 7 y 10, preferentemente entre 8 y 9.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque, con la neutralización, se precipitan unos o los otros metales presentes en el efluente.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, mediante la adición de un agente floculante, se realiza una floculación del efluente neutralizado.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque se trata por decantación o filtración el floculado de la etapa anterior con el fin de recoger, por un lado, un residuo sólido que contiene el radio estabilizado y, por el otro lado, la fase líquida del efluente, desprovista o empobrecida en radio.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la filtración se lleva a cabo en un filtro-prensa o un filtro rotativo.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, antes de añadir cloruro

o ion sulfato, se somete el efluente a un tratamiento de ultrasonidos.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento se

aplica al tratamiento de efluentes sólidos que contienen radio o que comprenden materias en suspensión producidos durante la metalurgia o la química del circonio.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque el efluente que contiene el radio procede: 5

- de las disoluciones o de los lavados de los materiales empleados durante la carbocloración del mineral de circonio,

-de los lodos procedentes de este proceso de carbocloración, 10

- de las disoluciones o de los lavados de los materiales empleados durante el proceso de extracción y de separación del circonio o del hafnio,

-de los lodos procedentes de este proceso de extracción y de separación del circonio o del hafnio, o 15

- de una mezcla de uno o varios de estos efluentes.

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los efluentes sólidos o que comprenden materias en suspensión se envían en continuo a unos pozos o cubas de estabilización montados en paralelo, en los que se mantienen en agitación; cuando un pozo o cuba está lleno, se envían los efluentes al siguiente, mientras que se procede al tratamiento de estabilización del radio en el pozo que acaba de ser llenado, y así sucesivamente, y porque una vez que se ha realizado la estabilización en un pozo o cuba, el contenido estabilizado se retira del mismo, de manera que este pozo o cuba está listo para recibir de nuevo efluentes a estabilizar.