Brevet FR2463971A1 — publié le 19810227

1.- 2e463971 L'invention concerne un procédé pour la solidification et le compactage de déchets biologiquement nocifs, en particulier radioactifs, solides ou solidifiés, par pressage. Une condition nécessaire pour le dépôt intermédiaire et définitif des déchets biologiquement nocifs, en particulier radioactifs, c'est leur incorporation dans une matrice résistant à la lixiviation et bonne conductrice thermi- que. Il est pour cela souhaitable d'obtenir une réduction de volume aussi importante que possible pour ces déchets souvent très volumineux, afin d'atteindre un rapport favorable du point de vue économique et technique entre la quantité de déchets incorporés et la matrice. On connaît une série de -procédés pour le compactage de déchets solides ou soli-difiables à radioactivité élevée, le choix du procédé étant essentiellement fonction de la force de l'activité. Parmi ces- procédés de compactage, on compte l'incorporation des déchets dans des billes de verre ou bien leur pressage en pastilles ou "pellets", qui sont imprégnés de monomères polymérisables en matière plastique. ' Tous ces procédés sont coûteux en raison surtout de la nécessité de commande-à distance des opérations qui est difficile avec des appareils volumineux. Ils exigent en outre une qualité relativement constante des déchets, aussi bien en ce qui concerne lthomokénéité que la fluidité qui doit être bonne. Or dans la pratique on n'est pas toujours en présence d'une qualité constante de déchets. C'est ainsi par exemple qu'on obtient des résidus de dissolution à radio- activité élevée, hétérogènes et non fluides, lors du broyage et de la dissolution d'éléments combustibles irradiés en vue de leur retraitement, ces résidus devant être compactes et incorporés dans une matrice. Ces résidus de dissolution contien- nent des paillettes et copeaux métalliques, des produits de corrosion, des restes de coupe et de meulage, ainsi que des résidus d'éléments combustibles contenant de faibles quantités d'uranium et de plutonium. L'invention a pour but de proposer un procédé pour la solidification et le compactage de déchets biologiquement nocifs, en particulier radioactifs, solides ou solidifiés, par pressage, qui soit indépendant de l'homogénéité 2.- 2463971 et de la fluidité des déchets et qui puisse'être mise en oeuvre simplement. A cet effet, le procédé de l'invention est caractérisé en-ce que les déchets sont transférés dans une matrice et transformés par compactage brusque en 3 à 500 milliè- mes de seconde en pièces pressées. On a constaté que des déchets biologique- ment nocifs, hétérogènes et non fluides, peuvent être introduits dans une matrice en acier et y être compactés par pressage ' bruque, en une pièce pressée, les processus de compactage et d'expulsion de la pièce pressée après le compactage s'effectuant en quelques millièmes de seconde. Le compactage-s'effectue de préférence en 3 à 50 millièmes de seconde. Il est avantageux d'opérer à des températures inférieures à 23000 C et des pressions supérieures à 1000 kg/cm2 Un avantage considérable du procédé selon l'invention consiste en un débit élevé par unité de temps, par suite de la durée extrêmement courte du compactage et de I' expulsion. Ces cadences rapides permettent de travailler pour des débits élevés en quantité de déchets, avec des pièces pressées relativement petites. Ainsi, de petites matrices de pressage et des mécanismes d'entra nement peu encombrants sont suffisants pour réaliser le compactage, ces appareils étant faciles à blinder et permettant de réduire la contamination au minimum. Il n'y a aucune exigence concernant la fluidité du matériau. On peut transformer toute substance, ayant une consis- tance quelconque, dans la mesure o elle est sèche. Il est en partie avantageux également de compacter la pièce pressée avec une densité de plus de 40 % de la densité théorique, par le procédé de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples décrits ci-après. Comme substance type de déchets hautement radioactifs, on emploie un mélange de poudres non fluide cons- titué d'oxyde d'uranium, d'oxyde d'aluminium, dioxyde de zirco- nium, de poudre de molybdène et de copeaux de zircon, de compositions variées. On introduit ces mélanges dans une matrice en acier de 8 mm de diamètre et les compacte au moyen d'un marteau sous pression de 8000 kg/cm. Tout de suite après, on les expise, de sorte que le processus global se déroule en moins 3._ 2463971 de 5 millièmes de seconde. Après l'expulsion, la pièce pressée présente un diamètre de 8 mm, une hauteur de 10 mm, avec une densité de plus de 90 % de la densité théorique. Suivant un autre exemple, le mélange de poudres selon l'exemple 1 est chauffé avant le compactage à 12000 C, puis pressé comme dans l'exemple précédent. Les pièces pressées présentent alors une densité supérieure à 95 % de la densité théorique. 4.- 2463971 REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la solidification et le compactage de déchets biologiquement nocifs, en particulier radioactifs, solides ou solidifiés, par pressage, procédé caractérisé en ce que les déchets sont transférés dans une matrice et transformés par compactage brusque en 3 à 500 millièmes de seconde en pièces pressées. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compactage se déroule en l'espace de 3 à 50 millièmes de seconde. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et-2, caractérisé en ce que le compactage se déroule à des températures inférieures à 2300 C. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pression mise en oeuvre est supérieure à 1000 kg/cm. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ébauche est compactée avec une densité supérieure à 40- % de la densité théorique.