JP5339185B2 - Process for producing bentonite compact - Google Patents
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Description
本発明は、例えば放射性廃棄物を処分した廃棄物埋設処分施設の処分坑道を埋め戻すための埋め戻し材などとして用いるベントナイト成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a bentonite molded body used, for example, as a backfill material for backfilling a disposal tunnel of a waste burial disposal facility where radioactive waste has been disposed of.
例えば地下深部に高レベル(あるいは低レベル)の放射性廃棄物を埋設処分することが検討されている。この際、放射性廃棄物は、ガラスと混ぜて固化され、このガラス固化体を炭素鋼などからなるオーバーパックで密閉した廃棄体として処分される。また、廃棄体は、図10及び図11に示すように、地下深部の比較的安定した地山G内に、略環状に繋がる主要坑道1と、この主要坑道1と繋がるように形成した処分坑道や処分孔(以下、処分坑道2という)とからなる廃棄物埋設処分施設Aを構築し、この廃棄物埋設処分施設Aの処分坑道2内に処分される(例えば、特許文献1参照)。
For example, it is considered to bury high-level (or low-level) radioactive waste in the deep underground. At this time, the radioactive waste is mixed with glass and solidified, and this vitrified body is disposed as a waste body sealed with an overpack made of carbon steel or the like. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the waste body is disposed in a relatively stable natural ground G in the deep underground, and a
また、廃棄体を処分した処分坑道2をそのままにしておくと、処分坑道2の周辺地山Gの緩みが拡大したり、地下水の卓越した水みちが形成され、廃棄物埋設処分施設A全体としてのバリア性能を低下させるおそれがある。このため、地山Gと同等以上の低透水性の材料(埋め戻し材3)で処分坑道2を埋め戻すことが必要であり、この埋め戻し材3として、膨潤性や放射性物質の吸着性に優れるベントナイトを用いることが検討されている。そして、このようなベントナイトを埋め戻し材3として使用した場合には、地山Gから処分坑道2に侵入した地下水が接触するとともにベントナイトが膨潤し地山Gを押圧することによってさらなる地下水の侵入を防止することができ、且つ膨潤に伴い埋め戻し材3の透水係数が低下することで地下水の浸透を防止することができる。これにより、放射性廃棄物を確実に外部の自然環境から隔離して処分することが可能になる。
Moreover, if the
そして、ベントナイト原鉱石を破砕したベントナイト破砕材や、ベントナイトを板状に圧密成形し、このベントナイトプレートを破砕したベントナイト破砕材、ベントナイトを例えば円柱状に圧密成形したベントナイトペレット、ベントナイトを等方圧加圧処理により球形に圧密成形したベントナイトボールなど、数mm〜数十mm程度の大きさに形成したベントナイト成形体(ベントナイト粒状体)を埋め戻し材3として処分坑道2内に充填することが検討されている(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
Then, bentonite crushed material obtained by crushing bentonite ore, bentonite compacted into a plate shape, bentonite crushed material obtained by crushing this bentonite plate, bentonite pellets formed by compacting bentonite into a cylindrical shape, for example, and isotropically pressurized bentonite It is considered that bentonite molded bodies (bentonite granular bodies) formed to a size of several millimeters to several tens of millimeters, such as bentonite balls compacted into a spherical shape by pressure treatment, are filled into the
一方、ベントナイト成形体を用いて優れたバリア性能を発揮させるためには、すなわち高密度のベントナイト遮水層を形成するためには、所定の空間にどれだけの質量のベントナイトを詰め込めるかが重要であるため、ベントナイト成形体を高密度で形成し、この高密度のベントナイト成形体を高充填率で充填(施工)する必要がある。 On the other hand, in order to exhibit excellent barrier performance using bentonite compacts, that is, to form a high-density bentonite impermeable layer, it is important how much mass of bentonite can be packed in a given space. Therefore, it is necessary to form a bentonite molded body at a high density and to fill (construct) this high-density bentonite molded body at a high filling rate.
これに対し、ベントナイト原鉱石を破砕したベントナイト破砕材を用いる場合には、ベントナイト原鉱石の密度が高くないため、また、ベントナイト原鉱石を破砕する際にさらなる密度低下が生じるおそれがあるため、充填後に締め固めることが必要になってしまう。また、このようなベントナイト原鉱石を破砕したベントナイト破砕材は、粒子形状が不規則であり、所定の空間に自由落下で投入しただけでは充填率が上がらないため、この点からも締め固めることが必要になってしまう。さらに、ベントナイトプレートを破砕したベントナイト破砕材においても、やはりベントナイトプレートを破砕することによって密度低下が生じるおそれがある。 On the other hand, when using bentonite crushed material crushed bentonite ore, the density of bentonite ore is not high, and there is a possibility that further density reduction may occur when crushing bentonite ore. It will be necessary to compact later. In addition, bentonite crushed material obtained by crushing such bentonite ore is irregular in particle shape, and the filling rate does not increase only by throwing it into a predetermined space by free fall. It becomes necessary. Furthermore, even in the bentonite crushed material obtained by crushing the bentonite plate, there is a possibility that the density may be lowered by crushing the bentonite plate.
一方、ベントナイトを等方圧加圧処理により球形に圧密成形したベントナイトボールにおいては、球形に成形されているため、単一粒径のベントナイトボールを所定の空間に自由落下で投入した場合に、理論的に約75%の高充填率で充填することが可能である。しかしながら、数mm〜数十mm程度の粒径のベントナイトボールを数百MPaの圧力で等方圧加圧処理して成形することは、非常に大掛かりな装置が必要になるとともに、製造工程が複雑になり、製造に多大なコストを要するという問題があった。 On the other hand, bentonite balls that are compacted into a spherical shape by isotropic pressure treatment are bent into a spherical shape, so when a single particle size bentonite ball is thrown into a predetermined space by free fall, Thus, it is possible to fill with a high filling rate of about 75%. However, forming a bentonite ball having a particle diameter of several mm to several tens of mm by isostatic pressing at a pressure of several hundred MPa requires a very large apparatus and a complicated manufacturing process. Therefore, there is a problem that a great deal of cost is required for manufacturing.
これに対し、本願の発明者は、粉体のベントナイトに水を加えて混ぜ合わせるとともに、押し出し造粒工程でディスクダイ(押し出し造粒機)を用いて湿潤状態の円柱状のベントナイト成形体を成形し、押し出し造粒工程で成形したベントナイト成形体を転動造粒工程で球形に成形し、さらに転動造粒工程で成形した球形のベントナイト成形体を乾燥収縮によって高密度化させるように乾燥工程で乾燥して、ベントナイト成形体を製造する方法を提案している(特願2008−127637)。 In contrast, the inventors of the present application add water to powdered bentonite and mix them together, and form a wet cylindrical bentonite compact using a disk die (extrusion granulator) in the extrusion granulation process. Then, the bentonite molded body formed in the extrusion granulation process is formed into a spherical shape in the rolling granulation process, and the spherical bentonite molded body formed in the rolling granulation process is further densified by drying shrinkage. Has proposed a method for producing bentonite compacts (Japanese Patent Application No. 2008-127737).
このベントナイト成形体の製造方法によれば、高い圧力を使用したり、複雑な工程を要することなく、高密度で球形のベントナイト成形体を効率よく容易に製造することが可能になる。また、このように製造したベントナイト成形体を所定の空間に自由落下で投入するだけで理論的に約75%の充填率で充填することが可能になる。
一方で、単一粒径のベントナイト成形体を所定の空間に自由落下で投入して充填する場合と比較し、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体(粒径分布をもったベントナイト成形体)を所定空間に充填する方が高充填率で充填できる。 On the other hand, multiple types of bentonite compacts (bentonite compacts with particle size distribution) with different particle sizes compared to the case where a single particle size bentonite compact is charged into a predetermined space by free fall Can be filled at a higher filling rate.
しかしながら、従来の球形ベントナイト成形体は、押し出し造粒工程で、同径の押出孔を備えたディスクダイを用いてほぼ単一の大きさの円柱状のベントナイト成形体を成形し、円柱状のベントナイト成形体を転動造粒工程で球形に成形して製造するようにしていた。このため、粒径分布をもったベントナイト成形体(ベントナイト成形体の混合物)を所定の空間に充填する場合には、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体をそれぞれ個別に製造し、これら粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を所定比率で事前に混ぜ合わせてから所定の空間に充填することになる。よって、充填率を高めるために、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を混ぜ合わせるという煩雑な作業が必要になる。 However, the conventional spherical bentonite molded body is formed by forming a bentonite molded body having a substantially single size using a disk die having an extrusion hole of the same diameter in the extrusion granulation process. The molded body was formed into a spherical shape by a rolling granulation process. For this reason, when a predetermined space is filled with bentonite compacts having a particle size distribution (a mixture of bentonite compacts), a plurality of types of bentonite compacts having different particle diameters are produced individually, A plurality of types of bentonite compacts having different values are mixed in advance at a predetermined ratio and then filled into a predetermined space. Therefore, in order to increase the filling rate, a complicated work of mixing a plurality of types of bentonite compacts having different particle sizes is required.
また、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を混ぜ合わせる場合には、その混合作業に多大な労力と時間が必要になるため、粒径が異なる多種類のベントナイト成形体を用いることが難しく、例えば図12に示すように粒径分布が階段状になって、期待するほど充填率を高めることができないおそれもある。 In addition, when mixing multiple types of bentonite compacts with different particle sizes, it takes a lot of labor and time for the mixing operation, so it is difficult to use multiple types of bentonite compacts with different particle sizes, For example, as shown in FIG. 12, the particle size distribution has a stepped shape, and the filling rate may not be increased as expected.
本発明は、上記事情に鑑み、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体の混合作業を不要にして、容易に且つ確実に滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体(ベントナイト成形体の混合物)を製造することができるベントナイト成形体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention eliminates the need for mixing a plurality of types of bentonite compacts having different particle sizes, and easily and reliably has a smooth particle size distribution (mixture of bentonite compacts). It aims at providing the manufacturing method of the bentonite molded object which can manufacture .
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明のベントナイト成形体の製造方法は、粉体のベントナイトに水を加えて混ぜ合わせるとともに、押し出し造粒によって湿潤状態のベントナイト成形体を成形する押し出し造粒工程と、該押し出し造粒工程で成形した前記ベントナイト成形体を転動造粒によって略球形に成形する転動造粒工程とを備えたベントナイト成形体の製造方法において、前記押し出し造粒工程で、大きさが異なるベントナイト成形体を成形し、前記転動造粒工程で、前記大きさが異なるベントナイト成形体を同時に略球形に成形することを基本とする。 The manufacturing method of bentonite molded body of the present invention includes an extrusion granulation step in which water is added to and mixed with bentonite powder, and a bentonite molded body in a wet state is molded by extrusion granulation, and molding is performed in the extrusion granulation step. In the bentonite molded body manufacturing method comprising the rolling granulation step of forming the bentonite molded body into a substantially spherical shape by rolling granulation, bentonite molded bodies having different sizes are molded in the extrusion granulation step. Basically , in the rolling granulation step, bentonite compacts having different sizes are simultaneously formed into a substantially spherical shape.
ここで、転動造粒でベントナイト成形体を真球にすることは困難であるため、本発明において「略球形(略球形のベントナイト成形体)」とは、転動造粒で成形可能な範囲でベントナイト成形体の外面が滑らかな曲線で繋がりほぼ球形を呈した状態を意味する。 Here, since it is difficult to make a bentonite molded body into a true sphere by rolling granulation, in the present invention, “substantially spherical (substantially spherical bentonite molded body)” means a range that can be molded by rolling granulation. The bentonite molded body is connected in a smooth curve and has a substantially spherical shape.
この発明においては、押し出し造粒工程で成形した大きさが異なるベントナイト成形体を転動造粒工程で同時に転動造粒することによって、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を同時に製造することが可能になる。これにより、容易に粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を混合した状態で製造することが可能になり、従来のように個別に成形した粒径が異なるベントナイト成形体を所定比率で混ぜ合わせる混合作業を不要にできる。また、押し出し造粒工程で大きさが異なる多種類のベントナイト成形体を成形し、転動造粒工程で同時に転動造粒することで、滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体(ベントナイト成形体の混合物)を容易に且つ確実に製造することが可能になる。 In this invention, by simultaneously rolling and granulating bentonite compacts having different sizes formed in the extrusion granulation process in the rolling granulation process, a plurality of types of bentonite compacts having different particle diameters can be produced simultaneously. Is possible. This makes it possible to easily produce a mixture of bentonite compacts with different particle sizes, and mix conventional bentonite compacts with different particle sizes at a specified ratio. Work can be made unnecessary. In addition, bentonite compacts with a smooth particle size distribution (bentonite molding) are formed by molding various types of bentonite compacts with different sizes in the extrusion granulation process and rolling granulation at the same time in the rolling granulation process. Body mixture) can be produced easily and reliably.
そして、本発明のベントナイト成形体の製造方法においては、前記押し出し造粒工程で、前記ベントナイトと前記水を混ぜ合わせたベントナイト混練物が押し出される複数の押出孔を備えたディスクダイを用いてベントナイト成形体が成形され、前記押出孔の大きさが異なる複数のディスクダイを用意し、これらディスクダイを交換しながら前記大きさが異なるベントナイト成形体を成形することを特徴とする。 In the bentonite molded body manufacturing method of the present invention, bentonite molding is performed using a disk die provided with a plurality of extrusion holes through which the bentonite kneaded material mixed with the bentonite and the water is extruded in the extrusion granulation step. A plurality of disc dies having different sizes of the extrusion holes are prepared, and bentonite compacts having different sizes are formed while exchanging the disc dies .
この発明においては、押出孔の大きさが異なる複数のディスクダイ、すなわち各ディスクダイの押出孔の大きさが単一で、ディスクダイ同士の押出孔の大きさが異なる複数のディスクダイを用い、これらディスクダイを交換しながらベントナイト混練物を押し出し造粒することによって、容易に且つ確実に粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を製造することが可能になる。また、押出孔の大きさが異なる多種類のディスクダイを用いることで、容易に且つ確実に滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体を製造することが可能になる。 In this invention, a plurality of disk dies having different sizes of extrusion holes, that is, a single size of the extrusion holes of each disk die, a plurality of disk dies having different sizes of the extrusion holes between the disk dies, By extruding and granulating the bentonite kneaded material while exchanging these disk dies, it is possible to easily and reliably produce a plurality of bentonite compacts having different particle sizes. In addition, by using various types of disc dies having different sizes of extrusion holes, it is possible to easily and surely manufacture bentonite compacts having a smooth particle size distribution.
本発明のベントナイト成形体の製造方法によれば、押し出し造粒工程で成形した大きさが異なるベントナイト成形体を転動造粒工程で同時に転動造粒して乾燥工程により乾燥させることによって、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体を同時に混合した状態で製造することが可能になる。これにより、従来のように個別に成形した粒径が異なるベントナイト成形体を所定比率で混ぜ合わせる混合作業を不要にでき、滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体(ベントナイト成形体の混合物)を容易に且つ確実に製造することが可能になる。 According to the bentonite molded product manufacturing method of the present invention, bentonite molded products having different sizes formed in the extrusion granulation step are simultaneously rolled and granulated in the rolling granulation step, and dried in the drying step. It is possible to produce a plurality of bentonite compacts having different diameters while mixing them at the same time. This eliminates the need for a mixing operation in which bentonite molded bodies having different particle sizes, which are individually molded as in the prior art, are mixed at a predetermined ratio, and makes a bentonite molded body (a mixture of bentonite molded bodies) having a smooth particle size distribution. It becomes possible to manufacture easily and reliably.
そして、このように製造したベントナイト成形体を所定の空間に自由落下で投入するだけで、単一粒径のベントナイト成形体を用いる場合よりも高充填率で充填することが可能になる。よって、例えば放射性廃棄物埋設処分施設の処分坑道を埋め戻す際の埋め戻し材などとして使用した場合に、確実にバリア性能に優れたベントナイト遮水層を形成することが可能になり、超長期にわたって放射性廃棄物を確実に外部の自然環境から隔離して処分することができ、信頼性の高い廃棄物埋設処分施設にすることが可能になる。 The bentonite molded body thus manufactured can be filled at a higher filling rate than when a bentonite molded body having a single particle diameter is used by simply dropping it into a predetermined space. Therefore, for example, when used as a backfill material when refilling a disposal tunnel of a radioactive waste burial disposal facility, it is possible to reliably form a bentonite impermeable layer with excellent barrier performance, Radioactive waste can be reliably separated from the outside natural environment and disposed of, and a highly reliable waste disposal facility can be obtained.
以下、図1から図11を参照し、本発明の一実施形態に係るベントナイト成形体の製造方法及びベントナイト成形体について説明する。本実施形態は、放射性廃棄物を処分する廃棄物埋設処分施設Aの処分坑道2の埋め戻し材3などとして用いられるベントナイト成形体の製造方法及びこの製造方法で製造したベントナイト成形体に関するものである。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 11, a bentonite molded body manufacturing method and bentonite molded body according to an embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a bentonite molded body used as a
図1に示すように、本実施形態のベントナイト成形体の製造方法においては、はじめに、粉体のベントナイトに所定量の水を加えて混ぜ合わせる。このとき、一般に粉体のベントナイトの含水比は7〜10%程度であり、この含水比が例えば25〜28%程度になるようにベントナイトに水を加えて混ぜ合わせる。なお、粉体のベントナイトに所定量の水を加えて混ぜ合わせた状態の含水比は、必ずしも25〜28%程度に限定されるものではなく、使用するベントナイトの特性(ベントナイトの産地など)や成形する粒径などに応じて適宜調整される。すなわち、粉体のベントナイトに対し水分量が少ないと、後述の押し出し造粒工程で成形した湿潤状態のベントナイト成形体の中の空気量が多くなり、後述の転動造粒工程による造粒時にベントナイト成形体が球形に成形されず、粉々になってしまう。また、水分量が多いと、押し出し造粒工程や転動造粒工程で成形される多数のベントナイト成形体が付着して大きな粒子になり、ベントナイト成形体が落花生型になったり、大きな空気層を含んで(低密度で)成形されてしまう。このため、粉体のベントナイトに加える水量は、ベントナイトの特性や成形する粒径などに応じ、押し出し造粒工程や転動造粒工程でベントナイト成形体を所定の形状に成形可能な量とする。 As shown in FIG. 1, in the manufacturing method of the bentonite molded body of the present embodiment, first, a predetermined amount of water is added to and mixed with powdered bentonite. At this time, the water content of the bentonite in the powder is generally about 7 to 10%, and water is added to the bentonite and mixed so that the water content is about 25 to 28%, for example. The water content ratio in a state where a predetermined amount of water is added to and mixed with bentonite powder is not necessarily limited to about 25 to 28%, but the characteristics of bentonite used (such as bentonite production area) and molding It adjusts suitably according to the particle size etc. to do. That is, if the moisture content is small relative to the bentonite powder, the amount of air in the wet bentonite molded body formed in the extrusion granulation process described later increases, and the bentonite during granulation in the rolling granulation process described later. The molded body is not molded into a spherical shape and is shattered. In addition, if the amount of water is large, a large number of bentonite compacts formed in the extrusion granulation process or rolling granulation process adhere to large particles, and the bentonite compacts become peanut molds or have a large air layer. Including (low density) will be formed. For this reason, the amount of water added to the bentonite powder is set to an amount that allows the bentonite compact to be molded into a predetermined shape in the extrusion granulation process or the rolling granulation process in accordance with the characteristics of the bentonite or the particle size to be molded.
そして、粉体のベントナイトと水を混練した段階で、押し出し造粒機を用いて、混練したベントナイト(ベントナイト混練物)を押し出し造粒し、湿潤状態の円柱状のベントナイト成形体を大量に成形する(押し出し造粒工程)。 Then, at the stage where the bentonite powder and water are kneaded, the extruded bentonite (bentonite kneaded product) is extruded and granulated using an extrusion granulator to form a large amount of wet columnar bentonite compacts. (Extrusion granulation process).
このとき、押し出し造粒機のディスクダイの参考例として、図2に示すように、1mm、2mm、4mm、15mm、20mmなど、ベントナイト混練物が押し出される複数の押出孔5aの孔径(大きさ)が異なるディスクダイ5を用意し、このディスクダイ5を用いて大きさ(直径)が異なる複数種のベントナイト成形体を混合した状態で同時に大量に成形してもよい。
At this time, as a reference example of the disk die of the extrusion granulator, as shown in FIG. 2, the hole diameter (size) of a plurality of
本実施形態のベントナイト成形体の製造方法では、図3(図3(a)、図3(b))に示すように、押出孔6a、7aの孔径(大きさ)が異なる複数のディスクダイ6、7、すなわち各ディスクダイ6、7の押出孔6a、7aの孔径が単一で、ディスクダイ6、7同士の押出孔6a、7aの孔径が異なる複数のディスクダイ6、7を用い、これらディスクダイ6、7を交換しながらベントナイト混練物を押し出し造粒することによって、大きさ(直径)が異なる複数種のベントナイト成形体を混合した状態で大量に成形する。
In the bentonite molded body manufacturing method of this embodiment, as shown in FIG. 3 (FIGS. 3A and 3B), a plurality of disc dies 6 having different hole diameters (sizes) of the
ついで、図1に示すように、押し出し造粒工程で成形した大きさが異なる複数種のベントナイト成形体を転動造粒機に供給し、転動造粒機で転動造粒することによって、大きさが異なる複数種のベントナイト成形体を混合した状態で同時に略球形に成形する(転動造粒工程)。このとき、例えば、転動造粒機のドラムに大量のベントナイト成形体を供給し、このドラムを高速回転させることでベントナイト成形体を略球形に成形する。 Next, as shown in FIG. 1, by supplying a plurality of bentonite compacts having different sizes formed in the extrusion granulation process to the rolling granulator, by rolling and granulating with the rolling granulator, A plurality of types of bentonite compacts having different sizes are mixed and formed into a substantially spherical shape simultaneously (rolling granulation step). At this time, for example, a large amount of bentonite compact is supplied to a drum of a rolling granulator, and the bentonite compact is formed into a substantially spherical shape by rotating the drum at a high speed.
そして、上記のように湿潤状態で略球形に成形したベントナイト成形体を乾燥させる(乾燥工程)。このとき、例えば図4に示すように、温風8が流通し熱が強制対流する乾燥炉9内に転動造粒工程で成形したベントナイト成形体10を設けて(すなわちベントナイト成形体10を熱が強制対流する空気環境下に設けて)乾燥させる。あるいは、例えば図5に示すように、熱源11から発せられた熱12が自然対流する空気環境下にベントナイト成形体10を設けて乾燥させる。このように温風8を流通させて熱を強制対流させた空気環境下や熱12を自然対流させた空気環境下に設けられたベントナイト成形体10は、乾燥収縮によって高密度化される。
And the bentonite molded object shape | molded by the spherical shape in the wet state as mentioned above is dried (drying process). At this time, for example, as shown in FIG. 4, a bentonite molded
ここで、熱を強制対流させてベントナイト成形体10を乾燥させた場合には、図6に示すように、湿潤状態のベントナイト成形体10が、送風温度が40〜50℃であっても60分程度の乾燥時間で粉体のベントナイトと同等の含水比(7〜10%程度)まで乾燥する。また、熱12を自然対流させてベントナイト成形体10を乾燥させた場合には、図7に示すように、湿潤状態のベントナイト成形体10が、50℃で1440分程度(1日程度)、110℃でも240分程度の乾燥時間でゆっくりと乾燥する。
Here, when the bentonite molded
図8は、図6で示した熱を強制対流させた場合と、図7で示した熱12を自然対流させた場合とでそれぞれ乾燥させたベントナイト成形体10の乾燥密度を示したものである。この図に示すように、50℃以下の温度であれば、熱を強制対流させた場合でも、熱によって乾燥収縮して高密度化し、時間をかけずに乾燥密度が1.8Mg/m3を上回る高密度のベントナイト成形体10が製造される。一方、熱12を自然対流させた場合には、強制対流させた場合よりゆっくりと乾燥することで、より乾燥収縮が良好に起こり、乾燥密度が2.0Mg/m3程度の、さらに高密度のベントナイト成形体10が製造される。
FIG. 8 shows the dry density of the bentonite compact 10 dried in the case where the heat shown in FIG. 6 is forced convection and in the case where the
このように粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10を乾燥させた段階で、袋詰めなどすることにより、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10の混合物(ベントナイト成形体10)の製造が完了する。また、ベントナイト成形体10の混合物は、押し出し造粒工程で、押出孔6a、7aの大きさが異なる多種類のディスクダイ6、7(図3参照)を用いることで、例えば図9に示すように、容易に且つ確実に滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体10の混合物として製造される。
Production of a mixture of
そして、このように製造したベントナイト成形体10の混合物を例えば放射性廃棄物埋設処分施設Aの処分坑道2を埋め戻す際の埋め戻し材3などとして使用する際に、既に粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10が混合した状態で製造されているため、従来のように個別に成形した粒径が異なるベントナイト成形体を所定比率で混ぜ合わせる混合作業が不要であり、ベントナイト成形体10の混合物を所定の空間に自由落下で投入するだけで、単一粒径のベントナイト成形体を用いる場合よりも高充填率で充填されることになる。
And when using the mixture of the bentonite molded
したがって、本実施形態のベントナイト成形体10の製造方法においては、押し出し造粒工程で成形した大きさが異なるベントナイト成形体10を転動造粒工程で同時に転動造粒することによって、粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10を同時に製造することが可能になる。これにより、容易に粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10を混合した状態で製造することが可能になり、従来のように個別に成形した粒径が異なるベントナイト成形体を所定比率で混ぜ合わせる混合作業を不要にできる。また、押し出し造粒工程で大きさが異なる多種類のベントナイト成形体10を成形し、転動造粒工程で同時に転動造粒することで、滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体10(ベントナイト成形体10の混合物)を容易に且つ確実に製造することが可能になる。
Therefore, in the manufacturing method of the bentonite molded
また、押出孔6a、7aの大きさが異なる複数のディスクダイ6、7を用い、これらディスクダイ6、7を交換しながらベントナイト混練物を押し出し造粒することによって、容易に且つ確実に粒径が異なる複数種のベントナイト成形体10を製造することが可能である。また、この場合には、押出孔6a、7aの大きさが異なる多種類のディスクダイ6、7を用いることで、容易に且つ確実に滑らかな粒径分布をもったベントナイト成形体10を製造することが可能になる。
The
これにより、本実施形態のベントナイト成形体10の製造方法によれば、製造したベントナイト成形体10を所定の空間に自由落下で投入するだけで、単一粒径のベントナイト成形体を用いる場合よりも高充填率で充填することが可能になる。よって、例えば放射性廃棄物埋設処分施設Aの処分坑道2を埋め戻す際の埋め戻し材3などとして使用した場合に、確実にバリア性能に優れたベントナイト遮水層を形成することが可能になり、超長期にわたって放射性廃棄物を確実に外部の自然環境から隔離して処分することができ、信頼性の高い廃棄物埋設処分施設にすることが可能になる。
Thereby, according to the manufacturing method of the bentonite molded
以上、本発明に係るベントナイト成形体の製造方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲であれば、すなわち押し出し造粒工程で押出孔6a、7aの孔径が異なる複数のディスクダイ6、7を交換しながらベントナイト成形体10を成形して、大きさ(直径)が異なる複数種のベントナイト成形体10を混合した状態で成形する限りにおいて、適宜変更可能である。
As mentioned above, although one embodiment of the manufacturing method of the bentonite forming object concerning the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned one embodiment, and if it is the range which does not deviate from the meaning , that is, extrusion molding The bentonite molded
また、転動造粒工程で成形したベントナイト成形体10を乾燥する乾燥工程を、本実施形態に示した方法に限定する必要はない。
Moreover, it is not necessary to limit the drying process which dries the bentonite molded
1 主要坑道
2 処分坑道
3 埋め戻し材
5 ディスクダイ
5a 押出孔
6 ディスクダイ
6a 押出孔
7 ディスクダイ
7a 押出孔
8 温風
9 乾燥炉
10 ベントナイト成形体
11 熱源
12 熱
A 廃棄物埋設処分施設
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Claims (1)
前記押し出し造粒工程で、大きさが異なるベントナイト成形体を成形し、
前記転動造粒工程で、前記大きさが異なるベントナイト成形体を同時に略球形に成形するベントナイト成形体の製造方法において、
前記押し出し造粒工程で、前記ベントナイトと前記水を混ぜ合わせたベントナイト混練物が押し出される複数の押出孔を備えたディスクダイを用いてベントナイト成形体が成形され、
前記押出孔の大きさが異なる複数のディスクダイを用意し、これらディスクダイを交換しながら前記大きさが異なるベントナイト成形体を成形するようにしたことを特徴とするベントナイト成形体の製造方法。 Water is added to and mixed with the bentonite powder, and an extruded granulation step for forming a wet bentonite molded body by extrusion granulation, and the bentonite molded body formed by the extrusion granulation process by rolling granulation A rolling granulation process to form a substantially spherical shape,
In the extrusion granulation step, molded bentonite compacts having different sizes,
In the rolling granulation step, in the method for producing a bentonite molded body in which the bentonite molded bodies having different sizes are simultaneously formed into a substantially spherical shape,
In the extrusion granulation step, a bentonite molded body is formed using a disk die provided with a plurality of extrusion holes into which the bentonite kneaded product mixed with the bentonite is extruded.
A method for producing a bentonite molded body, comprising preparing a plurality of disk dies having different sizes of the extrusion holes and molding the bentonite molded bodies having different sizes while exchanging the disk dies.
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