Thermal decomposition of the uranyl phosphate mineral phase meta-ankoleite (KUO2PO4·3H2O) has been considered in relation to high temperature thermal sintering for the immobilisation of a uranyl phosphate containing waste. Meta-ankoleite thermal decomposition was studied across the temperature range 25 – 1200℃ under an inert N2 atmosphere at 1 atm. It is shown that the meta-ankoleite mineral phase undergoes a double de-hydration event at 56.90 and 125.85℃. Subsequently, synthetically produced pure meta-ankoleite remains stable until at least 1150℃ exhibiting no apparent phase changes. In contrast, when present in a mixed waste the meta-ankoleite phase is not identifiable after thermal treatment indicating incorporation within the bulk waste either as an amorphous phase and/or as uranium oxide. Visual inspection of the waste post thermal treatment showed evidence of self-sintering owing to the presence of glass former materials, namely, silica (SiO2) and antimony(V) oxide (Sb2O5). Therefore, incorporation of the uranium phase into the waste as part of waste sentencing and immobilisation via high temperature sintering for the purpose of long-term disposal is deemed feasible.

본 연구에서는 우라늄 폐촉매 처리 공정에서 발생하는 우라늄 함유 폐기물 대상으로 유리-세라믹 매질 구조의 대형 디스크 소결체 형태로 제작 시, 최종 제작된 소결체의 비등방향 수축 특성 및 변형율 변화를 연구하였다. 본 연구에서는 최대 직경 40 cm를 갖는 다양한 크기 원형 디스크 형태와 원형 디스크의 1/4 크기의 부채꼴 형 소결체를 제작하여 이들의 비등방성 수축 특성을 평가하였다. 60 MPa 압력하에서 만들어지는 성형체는 소결 시 성형체의 크기 및 형태에 관계없이 높은 등방성 수축하였다. 제조된 전체 소결체에 대한 비등방성율은 평균 1.6%이었고 이때 평균 부피 감용율은 37.4% 이었다. 이러한 결과 로부터 국내에서 발생한 우라늄 폐촉매를 처리하기 위한 공정에서 발생하는 우라늄 함유 폐기물은 대형 디스크 형태의 유리-세라믹 매질 형태로 고형화함으로써 높은 안정성과 부피감용 효과를 가지며 200 L 드럼에 포장될 수 있음이 확인되었다.