Brevet FR2478364A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un procédé de traitement d'effluents contenant des radionucléides, provenant de centrales nucléaires ou analogues, procédé dans lequel les liquides sont mis au contact de matières anorganiques solides non-radioactives et sont, à cette occasion ou après, séparés en une fraction liquide décontaminée et en une fraction solide ou solide-liquide enrichie en radionucléides et destinée à la mise au rebut. Dans les procédés dece genre connus en pratique, dans lesquels les liquides effluents sont concentrés par évaporation et/ou mélangés à des agents himiquespréctitant les radionucléides, et/ou filtrés, il est relativement difficile de conférer aux fractions solides ou aux fractions solides-liquides, enrichies en radionucléides, les propriétés nécessaires pour que leur mise au rebut soit économiquement optimale, cette difficulté étant due au fait que le degré de décontamination pouvant être atteint est susceptible de fortes fluctuations. La présente invention a pour but d'indiquer un procédé de traitement ou préparation facilement mattrisable pour ce qui est des conditions et rapports de décontamination. Selon 11 invention, ce but est atteint, dans le cas d'un procédé du type mentionné au début, par le fait que l'on utilise, comme matières solides anorganiques non radioactives, des substances avec des ions qui présentent le même niveau d'oxydation que les radionucléides et qui s'échangent contre ces derniers. L'invention tire parti du fait que, de façon surprenante, on peut, par la quantité de substance mise en oeuvre dans chaque cas, effectuer, par échange d'ions ou d'isotopes au moyen de substances précités, l'élimination, dans une proportion définie, des radionucléides des liquides effluents, et cela pour toutes les concentratiots et tous les genres de radionucléides rencontrés en pratique. Par suite, le procédé selon l'invention pourra toujours Entre utilisé seul ou en combinaison avec d'autres opérations de traitement, de façon que les fractions solides ou solides-liquide enrichies en radionucléides à mettre au rebut présentent les conditions optimales pour leur enlèvement ou mise au rebut. Autre avantage : le fait que les fractions solides ou solides-liquide à mettre au rebut, obtenues dans le cadre du procédé selon l'invention, ont un volume particulièrement faible de sorte que l'on peut aussi bénéficier d'une utilisation sensiblement améliorée des capacités d'entreposage disponibles qui, dans les centrales nucléaires, sont généralement limitées. Les possibilités de mise en oeuvre dans le cadre de l'invention sont variées. Comme substances avec ions ayant le même degré d'oxydation que les radionucléides et s'échangeant avec ces derniers, on peut envisager principalement : A1203 > Cr20, > Fe2O3 , ------ MnO2 Sb2O3 SiO2 , ZrO2 , Zr3 (PO4)4 > les spinells, permutites et/ou zéolithes. Parmi ces substances Cr203 et MnO2 sont particulièrement préférés du fait des meilleurs capacités d'échange. Comme déja indiqué dans ce qui précède, le procédé selon l'invention peut aussi être mis en oeuvre dans le cadre d'une procédure intégrée comportant aussi l'application de mesures connues en matière de traitement. C'est aini que, dans une forme de mise en oeuvre préférée, les substances sont avantageusement adjointes à une matière ou matériau de filtre à couches, le procédé selon l'invention pouvant alors autre mis en oeuvre pratiquement sans dépense supplémentaire sensible. Par ailleurs, il peut être opportun, selon la composition des liquides à traiter, de les filter et/ou les concentrer par évaporation, avant de les mettre au contact des substances. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit ci-après Un liquide effluent à traiter, provenant d'une centrale nucléaire, contenait d'assez grandes quantités des produits d'activation Cr-51, Mn-54, Co-58/60, Fe-55/59, Sb-122/124/25, Te-123, Zr-95 et Nb-95, et de faibles quantités des produits de fission Cs-134/137, Sr-89/90 et 1-131, air8 que des traces de Np-239 et d'isotopes d'uranium et de plutonium (particules "chaudes"). Pour éliminer les solides, ce liquide a d'abord été filtré. Ensuite il a été concentré dans un évaporateur, jusqu'à un certain degré, tel qu'il n'y ait pas de précipitation de solides. Le concentré aqueux obtenu a ensuite été additionné de quelques g/m3 de MnO2 dans un récipient. Les raionucléides ont été échangés en peu de temps, par exemple selon la relation Le MnO2 enrichi en radionucléides a ensuite été séparé. Le facteur de décontamination était de 200. Le MnO2 enrichi a pu ensuite zetre mis au rebut de façon optimale après entreposage. REVENDICATIONS 1.- Procédé de traitement d'effluents liquides contenant des radionucléides, provenant de centrales nucléaires ou analogues, dans lequel les liquides sont mis au contact de matières anorganiques solides non radioactives et sont, à cette occasion ou après, séparés en une fraction liquide décontaminée et en une fraction solide ou solide-liquide enrichie en radionucléides, laquelle est destinée à la mise au rebut, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on utilise comme matières solides non radioactives, des substances. avec des ions qui présentent le même niveau d'oxydation que les radionucléides et qui s'échangent contre ces derniers. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise, comme substances, A1203 2 ri , Fie203 i v MnO2 , Sb203 , Si02 , ZrO,, Zr3 (Po4)4 > des spinells, permutites et/ou zéolithes. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on utilise, comme substance, Cr203 et/ou MnO2. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les substances sont adjointes à une matière de filtre à couches. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les liquides effluents contenant les radionucléides sont filtrés et/ou concentrés par évaporation avant d'être mis au contact des substances.