Brevet FR2479539A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne le traitement d'un effluent radioactif. L'invention concerne plus particulièrement le trai- tement de matières radioactives provenant du retraitement d'un combustible nucléaire irradié afin d'isoler la substance radioactive et de la confiner sous une forme qui puisse être stockée dans un environnement sûr. Il est généralement admis qu'il existe trois-niveaux de radioactivité des déchets provenant des opérations de retraitement des combustibles nucléaires: un faible niveau, qui permet de décharger les déchets dans la mer dans des con- ditions minutieusement déterminées; et des niveaux intermé- diaire et élevé,dont les déchets correspondants nécessitent un traitement pour concentrer la matière radioactive et la confiner sous une forme pouvant être stockée dans un envi- ronnement sûr pendant les périodes nécessaires pour faire en sorte que sa radioactivité ne présente aucun risque pour la santé. En particulier, pour les déchets présentant un niveau intermédiaire de radioactivité, il est possible d'appliquer un traitement qui produit un floc retenant la radioactivité. Ce traitement comprend la formation consécu- tive de précipités d'un ferrocyanure, d'hydroxydes, de sulfate de baryum et d'un sulfure. De tels déchets présentant un niveau intermédiaire de radioactivité résultent, par exemple, du retraitement d'un combustible irradié gainé de "Magnox" provenant de la première génération des centrales nucléaires britanniques, c'est-à-dire un combustible à base d'uranium métallique enfermé dans des gaines en alliage de magnésium (Magnox). Ces déchets comprennent en outre des boues et des résines d'échange d'ions qui résultent du stockage et de la corrosion à l'état immergé du combustible irradié dans les bassins de stockage sur les lieux o se trouve le réacteur ou le lieu o se produit le retraitement, et comprennent également des morceaux de gaine en alliage de magnésium, qui ont été arrachés du combustible d'uranium métallique irradié. De plus, ils peuvent comprendre divers flocs ferriques et d'aluminium résultant du traitement des courants liquides de retraitement afin d'éliminer la radioactivité ou de la ramener à un faible niveau acceptable avant de les décharger dans la mer. Les déchets sont généralement soumis à un traitement de conditionnement pour s'assurer de l'élimi- nation des matières qui pourraient affecter nuisiblement l'enrobage ou le stockage ultérieur. De telles matières comprennent des sels tel que le sulfate de sodium et le nitrate d'ammonium. Les flocs, à l'état conditionné lorsque cela est nécessaire, comprennentdes précipités insolubles auxquels adhèrent fortement des espèces radioactives, et des quantités considérables d'eau à l'état libre contenant des sels dissous, qui ne sont pas radioactifs. Cependant, la quantité de flocs qui peut être incorporée dans une matrice de matière de fixation solide (par traitement ultérieur par du bitume, des matrices de ciment, etc.) est limitée par le poids de ces sels non radioactifs, ainsi que par la teneur en précipités radioactifs, nécessitant par conséquent une plus grande quantité de matière de fixation que celle que justifie le poids des précipités radioactifs seuls. Cela conduit à l'utilisation de quantités de matière de fixation qui sont plus grandes que celle qui est stricte- ment nécessaire. Selon la présente invention, on a découvert que la quantité de matière nécessaire pour la fixation du floc est réduite si l'on sépare la liqueurmère contenant lesdits sels solubles (non radioactifs) des précipités radioactifs en lavant au moins une fois avec de l'eau. Ainsi, la présente invention concerne un procédé de traitement d'un floc radioactif, le floc consistant en une suspension de précipités contenant des espèces radioactives dans une liqueur-mère renfermant des sels dissous non radio- actifs, le procédé consistant à laver le floc avec de l'eau pour éliminer la liqueur-mère avec de l'eau propre, puis à enrober le floc lavé dans une matrice solide. Il est considéré que toute extraction des substances radioactives du floc par ledit lavage est minimale et ne pro- duit dans l'eau de lavage qu'une radioactivité de faible niveau qui est comprise dans les limites admissibles pour une décharge dans l'environnement ou pour l'utiliser dans un autre procédé. De plus, il est également considéré que, dans le pire des cas, tout changement que pourrait introduire le lavage dans les caractéristiques de sédimentation du floc sont dans des limites acceptables. Dans certains cas, il s'est avéré préférable de retarder le lavage après la production du floc. Ce retard a pour effet de maximiser le facteur de décontamination déter- miné par la production du floc. Dans certains cas particuliers, plusieurs jours peuvent être avantageux,mais,dans d'autres cas, une plus longue période n'affecterait pas gravement le rendement ou l'efficacité du procédé selon l'invention. La production des flocs et leur incorporation dans une matrice de matière de fixation solide, telle que du bitume ou du ciment, est bien connue et de pratique courante, et de ce fait elle n'exige pas une description détaillée. Ainsi, il est connu d'introduire un floc dans du bitume chaud à une température supérieure à 1400C, de façon que la teneur en liquide du floc soit châssée par ébullition et que la teneur restante en matières solides présentant la radioactivité soit mélangée avec le bitume. On laisse durcir la composition résultante pour former des corps solides dans lesquels la radioactivité est emprisonnée par le bitume. Selon la présente invention, on lave le floc à l'eau avant de l'enrober de bitume. Le lavage peut être effectué de façon discontinue ou continue et assure le dépla- cement par l'eau claire de la teneur initiale en liquide du floc, qui contient les sels dissous. Le floc lavé est ensuite introduit dans le bitume chaud et enrobé d'une façon connue et admise. La quantité de matière à enrober est réduite par l'élimination des sels dissous non radioactifs pendant l'étape de lavage. La quantité de déchets radioactifs solidifiés obtenus par enrobage dans le bitume est ainsi réduite, ce qui se traduit par des avantages lors du stockage et de l'élimination. En variante, le floc lavé peut être incorporé dans d'autres matières solides de fixation telles que le ciment. A titre d'exemple, on met un floc particulier en contact avec un volume égal d'eau, on les mélange, on les laisse reposer et on élimine le liquide surnageant. On répète quatre fois ce mode opératoire. La teneur totale en sels et matières solides du floc est ramené de 29,4% en poids à 7,5,% en poids et la perte de radioactivité par transmission à la liqueur de lavage est la suivante Totalité du rayonnement alpha 1% Cs 0,01% Se 0, 1% U Totalité du rayonnement bêta 0,2% Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Procédé de traitement d'un floc radioactif, ce floc étant une suspension de précipités contenant des espèces radioactives dans une liqueur-mère contenant des sels dissous non radioactifs, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à laver le floc avec de l'eau pour entraîner la liqueurmère par de l'eau propre avant d'enrober le flac lavé d'une matrice solide.