CN110335695A - 一种放射性废物固化基础材料及玻璃固化体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放射性废物固化基础材料及玻璃固化体的制备方法,其特征是:放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,其主要化学组成和重量百分比例为SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO 4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O 2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%。在天然岩浆岩中添加模拟放射性废物,经粉磨,在1400~1500℃下熔融3~4.5小时,成型、退火、冷却,即制得玻璃固化体。用本发明放射性废物固化基础材料制备的放射性废物玻璃固化体的化学稳定性、热稳定性好,固化效果明显,模拟放射性废物元素失重速率小。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物的处理和处置,涉及一种放射性废物固化基础材料及玻璃固化体的制备方法,适用于核工业等领域所排放的放射性废物的固化处理。
背景技术
在核能利用过程中会产生大量的放射性废物,放射性废物中含有大量的半衰期长、毒性大、放射性高的锕系及裂变元素。
现有技术中,放射性废物的固化处理主要有玻璃固化、陶瓷固化、玻璃陶瓷固化。玻璃固化具有成分可调性大、工艺简单、便于远程操作等特点,能“一次性”固化放射性废物中的所有组分,是目前工程化技术比较成熟的固化方法,在法国、美国、英国、俄罗斯等国家得到了实际的应用。针对放射性废物固化要求耐蚀性好、化学性质稳定等特点,世界各国在众多玻璃体系中重点选择了硼硅酸盐玻璃和磷酸盐玻璃两种体系。
现有技术玻璃固化体的主要物相为玻璃相,其废物包容量和中长期(四五百年至1万年以上)安全性评价等还不够理想。陶瓷固化是利用自然类比原理,选择自然界稳定的矿物,实现核素的晶格固溶,其固化工艺复杂,且对放射性废物中元素的选择性很强,不能“一次性”固化放射性废物中的所有组分,是单独固化放射性废物中(次)锕系核素的较理想的基材,要实用化还需较长时间的研究。
现有技术中尚未见将岩浆岩用于放射性废物固化基础材料及玻璃固化体方面的文献报道。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足,提供一种放射性废物固化基础材料及玻璃固化体的制备方法。本发明采用一种新的放射性废物固化基础材料,为放射性废物固化处理提供一种新的、性能良好的(模拟)放射性废物玻璃固化体的制备方法。
本发明的内容是:一种放射性废物固化基础材料,其特征是:该放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩。
本发明的内容中:所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO 4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%(主要是少量的MnO、P2O5、SO3、BaO、SrO、ZrO2、CuO、ZnO、Nb2O5、Rb2O、Y2O3等中的五种或六种以上的化合物),且各组分总和为100%。
本发明的另一内容是:一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料84%~99%、模拟放射性废物1%~16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料(混合物料的粒径小于200目);
c、熔融:将混合物料在1400~1500℃的温度下加热熔融3~4.5小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至700~850℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于600~700℃的温度下保温1~2小时,然后以1~2℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
本发明的另一内容中:步骤a所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO 4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O 2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%(主要是少量的MnO、P2O5、SO3、BaO、SrO、ZrO2、CuO、ZnO、Nb2O5、Rb2O、Y2O3等中的五种或六种以上的化合物),且各组分总和为100%。
本发明的另一内容中:所述步骤a配料可以是:按放射性废物固化基础材料88%~99%、模拟放射性废物1%~12%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为ZrO2。
本发明的另一内容中:所述步骤a配料可以是:按放射性废物固化基础材料92%~99%、模拟放射性废物1%~8%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为MoO3。
本发明的另一内容中:所述步骤a配料可以是:按放射性废物固化基础材料84%~99%、模拟放射性废物1%~16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为CeO2。
本发明的另一内容中:步骤b混合中所述的粉磨(或称研磨)也可以用颚式破碎机破碎,再用球磨机进行粉磨;粉磨后混合物料的粒径小于200目。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)采用本发明,岩浆岩(即天然岩浆岩)又称火成岩,是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,是组成地壳的主要岩石;常见的岩浆岩有花岗岩、花岗斑石、流纹岩、正长石、闪长石、安山石、辉长岩和玄武岩等;岩浆岩在自然界已经存在亿万年以上,其化学物理性质稳定,抗风化能力强;岩浆岩的用途十分广泛,是修理公路、铁路、机场跑道所用石料中最好的材料,具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、耐磨、吃水量少等优点,并被国际认可,是发展铁路运输及公路运输最好的基石;岩浆岩也是生产“铸石”的好原料,其经过熔化铸造、结晶处理,退火等工序,可以形成合金钢坚硬而耐磨,比铅和橡胶抗腐蚀的一种新型材料;放射性废物玻璃固化体是被现在人们普遍接受的可以满足安全处置的固化体材料之一,放射性废物和玻璃基材通过高温熔融形成均匀稳定的玻璃体,玻璃固化体可以满足各项处置指标,玻璃的无规则网络结构可以实现放射性核素的稳定包容,玻璃的高温熔融状态时液态,能溶解很多种类的氧化物,理论上来说,玻璃可以包容废物氧化物的质量范围较高;放射性废物玻璃固化目前在国外发达国家已经实现过工程化,而我国尚处于研究阶段;天然岩浆岩经过自然界高温熔融的天然选择,具有很好的形成玻璃网络结构的能力,一旦将其再次加热至高温熔融,很容易形成稳定的玻璃体,因此选择天然岩浆岩用作制备放射性废物玻璃固化体的基础材料;
(2)采用本发明,用ZrO2、CeO2和MoO3模拟放射性废物中的Zr、Mo、Ce及利用Ce模拟锕系核素;从玻璃结构理论知,CeO2在玻璃中是中间体氧化物,很容易形成稳定的玻璃体;ZrO2和MoO3在硅酸盐玻璃中虽然不能进入网络结构,但在一定范围内也可以形成稳定的玻璃体,并且ZrO2可以提高玻璃的化学稳定性;
(3)采用本发明,可以间接弥补放射性废物玻璃固化体中长期(四五百年至1万年以上)安全性评价不够理想的问题;在自然界中,天然岩浆岩中含有少量放射性元素(如铀、钍),这些天然岩浆岩经测定已经稳定存在了亿万年,受此启发,可以推测采用天然岩浆岩制备的放射性废物玻璃固化体中长期安全性可靠;
(4)采用本发明,放射性废物固化基础材料用于放射性废物的固化处理,制得的放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)的化学稳定性、热稳定性好,固化效果明显,模拟放射性废物元素失重速率小;
(5)采用本发明,原材料廉价、易得,制备工艺简单,工序简便,容易操作,生产过程容易控制,易于工程化,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
一种放射性废物固化基础材料,该放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,该天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 46.47%、A12O3 14.40%、CaO 8.81%、MgO 3.87%、Fe2O3+FeO 13.58%、Na2O 2.54%、K2O 1.75%、TiO2 3.78%,其余4.8%(可以是少量的MnO、P2O5、SO3、BaO、SrO、ZrO2、CuO、ZnO、Nb2O5、Rb2O、Y2O3等中的五种或六种以上的化合物)。
实施例2:
一种放射性废物固化基础材料的制备方法,步骤是:将实施例1所述的天然玄武岩用颚式破碎机破碎,再用球磨机进行粉磨,即制得放射性废物固化基础材料,该制得放射性废物固化基础材料的粒径小于200目。
实施例3:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(ZrO2模拟放射性废物玻璃固化体)的制备方法,包括以下步骤:
a.配料:以实施例2制得的放射性废物固化基础材料、模拟放射性废物ZrO2为原料,并按放射性废物固化基础材料26.4g、ZrO2 3.6g的质量比例取各原料;
b.混合:将各原料放入球磨机中研磨混合均匀,制得混合物料;
c.熔融:将混合物料(可以放入坩埚)在1450℃温度下熔融3小时,制得熔体;
d.成型:将熔体浇注到已预热至温度为800℃的铜模具中成型,制得成型物;
e.退火:将成型物置于600℃的温度下保温1小时,然后以1℃/min的速度冷却到室温,即制得产物-放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(即ZrO2模拟放射性废物玻璃固化体)。
制得的放射性废物固化基础材料的玻璃固化体,在温度90℃的去离子水中浸泡28天,经检测,Zr元素失重速率小于2×10-6g·m-2·d-1。
实施例4:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(CeO2模拟放射性废物玻璃固化体)的制备方法,包括以下步骤:
a.配料:以实施例2制得的放射性废物固化基础材料、模拟放射性废物CeO2为原料,并按放射性废物固化基础材料27.0g、CeO2 3.0g的质量比例取各原料;
b.混合:将各原料放入球磨机中研磨混合均匀,制得混合物料;
c.熔融:将混合物料(可以放入坩埚)在1450℃温度下熔融3小时,制得熔体;
d.成型:将熔体浇注到已预热至温度为800℃的铜模具中成型,制得成型物;
e.退火:将成型物置于600℃的温度下保温1小时,然后以1℃/min的速度冷却到室温,即制得产物-放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(即CeO2模拟放射性废物玻璃固化体)。
制得的玻璃固化体,在温度90℃的去离子水中浸泡28天,经检测,Ce元素失重速率小于10-6g·m-2·d-1。
实施例5:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(MoO3模拟放射性废物玻璃固化体)的制备方法,包括以下步骤:
a.配料:以实施例2制得的放射性废物固化基础材料、模拟放射性废物MoO3为原料,并按放射性废物固化基础材料28.2g、MoO3 1.8g的质量比例取各原料;
b.混合:将各原料放入球磨机中研磨混合均匀,制得混合物料;
c.熔融:将混合物料(可以放入坩埚)在1450℃温度下熔融3小时,制得熔体;
d.成型:将熔体浇注到已预热至温度为800℃的铜模具中成型,制得成型物;
e.退火:将成型物置于600℃的温度下保温1小时,然后以1℃/min的速度冷却到室温,即制得产物-放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(即MoO3模拟放射性废物玻璃固化体)。
制得的玻璃固化体,在温度90℃的去离子水中浸泡28天,经检测,Mo元素失重速率小于2.5×10-6g·m-2·d-1。
实施例6:
一种放射性废物固化基础材料,该放射性废物固化基础材料是采用天然岩浆岩。
实施例7:
一种放射性废物固化基础材料,该放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 49.23%、A12O3 14.20%、CaO8.43%、MgO4.70%、Fe2O3+FeO 10.29%、Na2O+K2O 6.39%、TiO2 2.04%,其余4.72%(可以是少量的MnO、P2O5、SO3、BaO、SrO、ZrO2、CuO、ZnO、Nb2O5、Rb2O、Y2O3等中的五种或六种以上的化合物)。
实施例8-14:
一种放射性废物固化基础材料,该放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O 2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%(可以是少量的MnO、P2O5、SO3、BaO、SrO、ZrO2、CuO、ZnO、Nb2O5、Rb2O、Y2O3等中的五种或六种以上的化合物)。各实施例中各组分各原料的具体重量百分比见下表:
实施例15:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料84%、模拟放射性废物16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1400℃的温度下加热熔融4.5小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至700℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于600℃的温度下保温2小时,然后以1℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
实施例16:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料99%、模拟放射性废物1%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1500℃的温度下加热熔融3小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至850℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于700℃的温度下保温1小时,然后以2℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
实施例17:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料85%、模拟放射性废物15%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1450℃的温度下加热熔融4小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至780℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于650℃的温度下保温1.5小时,然后以1.5℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
实施例18:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,包括下列步骤:
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
a、配料:按放射性废物固化基础材料80%、模拟放射性废物20%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1430℃的温度下加热熔融4.2小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至750℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于630℃的温度下保温1.3小时,然后以1.3℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
实施例19:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料90%、模拟放射性废物10%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩,所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例同实施例7-14中任一,省略;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨(或称研磨,可以用球磨机进行粉磨),制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1480℃的温度下加热熔融3.5小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至820℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于660℃的温度下保温1.6小时,然后以1.6℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体(或称模拟放射性废物玻璃固化体)。
实施例20:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料88%、模拟放射性废物12%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为ZrO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例21:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料89%、模拟放射性废物11%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为ZrO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例22:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料96%、模拟放射性废物4%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为ZrO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例23:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料93%、模拟放射性废物7%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为ZrO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例24:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料97%、模拟放射性废物3%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为ZrO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例25:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料92%、模拟放射性废物8%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为MoO3;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例26:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料93%、模拟放射性废物7%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为MoO3;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例27:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料95%、模拟放射性废物5%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为MoO3;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例28:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料93%、模拟放射性废物3%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为MoO3;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例29:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料98%、模拟放射性废物2%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为MoO3;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例30:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料97%、模拟放射性废物3%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为CeO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例31:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料92%、模拟放射性废物8%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为CeO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例32:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料87%、模拟放射性废物13%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为CeO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
实施例33:
一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料84%、模拟放射性废物16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述模拟放射性废物为CeO2;其它同实施例15-19中任一,省略。
上述实施例中:步骤b混合中所述的粉磨(或称研磨)也可以用颚式破碎机破碎,再用球磨机进行粉磨;粉磨后混合物料的粒径小于200目。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、速度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (7)
1.一种放射性废物固化基础材料,其特征是:该放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩。
2.按权利要求1所述的放射性废物固化基础材料,其特征是:所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO 4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O 2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%,且各组分总和为100%。
3.一种放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、配料:按放射性废物固化基础材料84%~99%、模拟放射性废物1%~16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;
所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;
所述模拟放射性废物为ZrO2、CeO2或MoO3 ;
b、混合:将放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物进行混合粉磨,制成混合物料;
c、熔融:将混合物料在1400~1500℃的温度下加热熔融3~4.5小时,制得熔体;
d、成型:将熔体浇注到已预热至700~850℃的模具中成型,制得成型物;
e、退火:将成型物置于600~700℃的温度下保温1~2小时,然后以1~2℃/min的速度冷却到室温,即制得放射性废物固化基础材料的玻璃固化体。
4.按权利要求3所述放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是:步骤a所述天然岩浆岩的主要化学组成和重量百分比例为:SiO2 45%~65%、A12O3 9%~18%、CaO4%~12%、MgO 3%~10%、Fe2O3+FeO 6%~16%、Na2O+K2O 2%~9%、TiO2 1%~5%,其余1%~5%,且各组分总和为100%。
5.按权利要求3或4所述放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是:所述步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料88%~99%、模拟放射性废物1%~12%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为ZrO2。
6.按权利要求3或4所述放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是:所述步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料92%~99%、模拟放射性废物1%~8%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为MoO3 。
7.按权利要求3或4所述放射性废物固化基础材料的玻璃固化体的制备方法,其特征是:所述步骤a配料是:按放射性废物固化基础材料84%~99%、模拟放射性废物1%~16%的重量百分比例取原料放射性废物固化基础材料和模拟放射性废物;所述放射性废物固化基础材料是天然岩浆岩;所述模拟放射性废物为CeO2 。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110845143A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 西南科技大学 | 一种放射性废物岩浆岩玻璃陶瓷固化体的制备方法 |
CN112624608A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种硼硅酸盐玻璃固化基材及其制备方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1078164A (en) * | 1975-11-21 | 1980-05-27 | Wallace W. Schulz | Conversion of radioactive ferrocyanide compounds to immobile glasses |
GB9517686D0 (en) * | 1995-06-07 | 1995-11-01 | Korea Atomic Energy Res | Method for converting high level radioactive waste into glass using fly ash |
CN102446569A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 索列丹斯-弗莱西奈公司 | 固化核废料的方法 |
CN102543237A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 浙江大学 | 一种玻璃固化体及其制备方法 |
-
2019
- 2019-05-27 CN CN201910446623.4A patent/CN110335695A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1078164A (en) * | 1975-11-21 | 1980-05-27 | Wallace W. Schulz | Conversion of radioactive ferrocyanide compounds to immobile glasses |
GB9517686D0 (en) * | 1995-06-07 | 1995-11-01 | Korea Atomic Energy Res | Method for converting high level radioactive waste into glass using fly ash |
CN102446569A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 索列丹斯-弗莱西奈公司 | 固化核废料的方法 |
CN102543237A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 浙江大学 | 一种玻璃固化体及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
固忠茂著: "《核废物处理技术》", 31 July 2009, 原子能出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110845143A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 西南科技大学 | 一种放射性废物岩浆岩玻璃陶瓷固化体的制备方法 |
CN112624608A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种硼硅酸盐玻璃固化基材及其制备方法和应用 |
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