Procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico por calcinación y vitrificación.

Procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico que contiene nitratos de metales o demetaloides,

que comprende una etapa de calcinación del efluente realizada en un tubo giratorio caliente paratransformar los nitratos de metales o de metaloides en óxidos de los metales o metaloides, al menos un compuestoelegido entre los nitratos de metales o de metaloides y los otros compuestos del efluente que conduce durante lacalcinación a un óxido pegajoso, y un adyuvante de dilución que comprende al menos un nitrato de metal o demetaloide que conduce durante la calcinación a un óxido no pegajoso que es anadido al efluente con anterioridad ala etapa de calcinación para obtener una mezcla de efluente y adyuvante de dilución, en el que la mezcla verifica lasdos inecuaciones (1) Y (2) siguientes:

Procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico por calcinación y vitrificación La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico que contiene nitratos de metales o de metaloides, que comprende una etapa de calcinación seguida por lo general de una etapa de vitrificación del calcinado obtenido durante la citada etapa de calcinación.

El efluente líquido acuoso nítrico puede contener mayoritariamente nitrato de sodio.

El campo técnico de la invención puede ser definido de manera general como el de la calcinación de efluentes líquidos, más en particular el sector técnico de la invención puede ser definido como el de la calcinación de efluentes líquidos radiactivos para su vitrificación.

El procedimiento francés de vitrificación de efluentes líquidos radiactivos incluye dos etapas. La primera etapa es una etapa de calcinación del efluente en el transcurso de la cual se produce un secado y después una desnitrificación de una parte de los nitratos; la segunda etapa es una etapa de vitrificación por disolución en un vidrio de confinamiento del calcinado producido durante la etapa de calcinación.

La etapa de calcinación se efectúa por lo general en un tubo giratorio calentado por un horno eléctrico. El calcinado sólido se muele por medio de una barra loca dispuesta en el interior del tubo giratorio.

Durante la calcinación de determinadas soluciones, en particular de soluciones ricas en nitrato de sodio, es decir de soluciones con un alto contenido de sodio en medio nítrico, se puede observar un pegado del calcinado sobre las paredes del tubo giratorio que puede conducir a una obstrucción total del tubo del calcinador.

La propuesta ha consistido en añadir al efluente un compuesto conocido, no pegajoso, denominado adyuvante de dilución tal como el nitrato de aluminio, para permitir su calcinación evitando la obstrucción del calcinador.

Pero la cantidad de adyuvante de calcinación, por ejemplo de nitrato de aluminio, que se debe añadir resulta difícil de optimizar. Así, para cada nuevo efluente, se necesitan varios ensayos para determinar las condiciones operativas de calcinación en tubo giratorio caliente que permitan evitar las obstrucciones del tubo. Hay que ajustar, en especial, el calentamiento del horno de calcinación y las cantidades de adyuvante de calcinación, que es diferente del adyuvante de dilución, y que por lo general consiste en azúcar.

Además, en el caso del nitrato de aluminio, su adición al efluente aumenta la cantidad de vidrio que se va a producir. En efecto, la presencia de alúmina en el vidrio aumenta su temperatura de elaboración y conduce a limitar la tasa de carga de residuos, efluente en el vidrio, para que no se degraden las propiedades de confinamiento de este vidrio.

El contenido de aluminio en el vidrio no debe por tanto ser demasiado importante, y por lo general está limitado a alrededor de un 15% en masa expresado como Al2O3.

Existe por tanto una necesidad en relación con lo que antecede, de un procedimiento de tratamiento por calcinación de un efluente acuoso nítrico que contiene compuestos tales como nitratos de metales o metaloides, y otros 45 compuestos, susceptibles de formar óxidos pegajosos durante su calcinación, en el que las condiciones operativas que permitan evitar el pegado del calcinado sobre las paredes del tubo de calcinación puedan ser determinadas de manera simple mediante un número limitado de ensayos de calcinación.

De manera más precisa, existe una necesidad de un procedimiento en el que la cantidad de adyuvante de dilución que se debe añadir al efluente con anterioridad a la calcinación, pueda ser determinada de manera simple, fiable, por medio de un número reducido de ensayos, permitiendo de ese modo optimizar y reducir al mínimo la cantidad de adyuvante de dilución que se debe añadir al efluente.

Este procedimiento de tratamiento de un efluente acuoso nítrico por calcinación debe, por supuesto, poder ser

llevado a cabo de manera fiable, reproducible, cualquiera que sea el efluente tratado y el adyuvante de dilución utilizado.

Además, sería igualmente deseable que este procedimiento limite además el aumento de la cantidad de vidrio de confinamiento que se produzca durante la vitrificación del calcinado.

El objeto de la presente invención es el de proporcionar un procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico que contiene nitratos de metales o de metaloides, comprendiendo este procedimiento una etapa de calcinación del efluente para transformar los nitratos de metales o metaloides en sus óxidos, que responda, entre otros, a las necesidades mencionadas con anterioridad.

El objeto de la presente invención es también el de proporcionar un procedimiento de ese tipo que no presente los

inconvenientes, limitaciones, defectos y desventajas de los procedimientos de la técnica anterior y que resuelva los problemas de los procedimientos de la técnica anterior, especialmente en lo que concierne a la determinación de los parámetros operativos del procedimiento y a la optimización de la cantidad de adyuvante de dilución que se debe añadir al efluente.

Este objeto, y otros más, se han alcanzado, conforme a la invención, por medio de un procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico que contiene nitratos de metales o de metaloides, que comprende una etapa de calcinación del efluente realizada en un tubo giratorio caliente para transformar los nitratos de metales o metaloides en óxidos de metales o metaloides, al menos un compuesto elegido entre los nitratos de metales o de metaloides y los demás compuestos del efluente que conduce, durante la calcinación, a un óxido pegajoso, y un adyuvante de dilución que comprende al menos un nitrato de metal o de metaloide que conduce, durante la calcinación, a un óxido no pegajoso que es añadido al efluente con anterioridad a la etapa de calcinación para proporcionar una mezcla de efluente y de adyuvante de dilución, en el que la mezcla verifica las dos inecuaciones (1) y (2) siguientes:

masa de nitrato de sodio de la mezcla expresada en términos de óxido Na O

(1) 2 ≤ 0, 3

masa de todos los compuestos de la mezcla expresada en términos de óxidos masa de todos los compuestos de la mezcla que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos (2) ≤ 0, 35

masa de todos los compuestos de la mezcla expresada en términos de óxidos En una u otra, o en la dos inecuaciones (1) y (2) , en relación con el denominador, la masa de todos los compuestos de la mezcla expresada en términos de óxidos podría ser eventualmente simplificada y reemplazada por la masa de todas las sales de la mezcla, comprendidos los nitratos, expresada en términos de óxidos. El denominador podría ser entonces eventualmente simplificado en las inecuaciones (1) y (2) y sustituido por la masa de los nitratos de la mezcla, expresado en términos de óxidos.

Además, en la inecuación (2) , en el denominador, la masa de todos los compuestos de la mezcla que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos, podría ser eventualmente simplificada y sustituida por la masa de los nitratos y otros compuestos que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos, puesto que los compuestos pegajosos pueden comprender en general nitratos pegajosos y otros compuestos pegajosos o solamente otros compuestos pegajosos.

En la inecuación (2) , el numerador podría ser eventualmente simplificado y sustituido por la masa de los nitratos de la mezcla que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos.

La forma más simplificada de las dos inecuaciones (1) y (2) es por tanto la siguiente:

masa de nitrato de sodio de la mezcla expresada en términos de óxido Na O

(1') 2 ≤ 0, 3

masa de todos los nitratos de la mezcla expresada en términos de óxidos masa de los nitratos de la mezcla que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos

(2') ≤ 0, 35

masa de todos los nitratos de la mezcla expresada en términos de óxidos Estas dos inecuaciones (1) y (2) o (1’) y (2’) son de aplicación general, cualquiera que sea en particular el adyuvante de dilución.

El procedimiento según la invención está definido fundamentalmente por el hecho de que la adición del adyuvante de dilución elegido entre los nitratos de metales o de metaloides que conducen durante su calcinación a óxidos denominados no pegajosos,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de tratamiento de un efluente líquido acuoso nítrico que contiene nitratos de metales o de metaloides, que comprende una etapa de calcinación del efluente realizada en un tubo giratorio caliente para transformar los nitratos de metales o de metaloides en óxidos de los metales o metaloides, al menos un compuesto elegido entre los nitratos de metales o de metaloides y los otros compuestos del efluente que conduce durante la calcinación a un óxido pegajoso, y un adyuvante de dilución que comprende al menos un nitrato de metal o de metaloide que conduce durante la calcinación a un óxido no pegajoso que es añadido al efluente con anterioridad a la etapa de calcinación para obtener una mezcla de efluente y adyuvante de dilución, en el que la mezcla verifica las dos inecuaciones (1) y (2) siguientes:

masa de nitrato de sodio de la mezcla expresada en términos de óxido Na O

(1) 2 ≤ 0, 3

masa de todos los compuestos de la mezcla expresada en términos de óxidos masa de todos los compuestos de la mezcla que conducen durante su calcinación a óxidos pegajosos, expresada en términos de óxidos (2) ≤ 0, 35

masa de todos los compuestos de la mezcla expresada en términos de óxidos 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el adyuvante de dilución comprende nitrato de aluminio y eventualmente al menos otro nitrato elegido entre el nitrato de hierro y los nitratos de tierras raras.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el adyuvante de dilución comprende nitrato de aluminio y eventualmente al menos otro nitrato elegido entre el nitrato de hierro, el nitrato de lantano, el nitrato de cerio, el nitrato de praseodimio y el nitrato de neodimio.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un compuesto que conduce durante la calcinación a un (varios) óxido (s) pegajoso (s) se elige (n) entre el nitrato de sodio, el ácido fosfomolibdénico, el nitrato de boro y sus mezclas.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de nitrato (s) y de otro (s) compuesto (s) que conduce (n) durante la calcinación a un óxido pegajoso, expresado (s) en óxido, con relación a la masa total de sales contenidas en el efluente, expresadas en óxido, es superior a un 35% en masa.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el efluente tiene un contenido en nitrato de sodio, expresado en óxido de sodio Na2O, con relación a la masa total de las sales contenidas en el efluente, expresada en óxido, superior a un 30% en masa.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de calcinación se realiza a una temperatura que conduce a una temperatura de calcinado a la salida del horno de alrededor de 400 ºC.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que tras la etapa de calcinación se realiza una etapa de vitrificación que consiste en elaborar un vidrio de confinamiento a partir de la fusión del calcinado procedente de la etapa de calcinación con el sinterizado de vidrio.