CN112201382A - 一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法 - Google Patents

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卢喜瑞
张振涛
舒小艳
魏贵林
罗雰
吴栋
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    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
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Abstract

本申请公开了一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法，直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，将放射性硅胶废物转变为更为稳定的固化体。本申请的方法直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，具有工艺过程简单、节能环保、安全可靠且高效等特点，能将含放射性的硅胶废物转化为更稳定的形态，便于长期稳定地贮存和处置。本方法具有良好的工业应用前景。

Description

一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法
技术领域
本发明涉及放射性废物处理领域，具体涉及一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法。
背景技术
核能的快速发展为社会带来了巨大的经济价值，但不可能避免的会产生一定的放射性废水。作为一种多孔吸附剂材料，硅胶常被用于放射性废水的治理过程中。硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质。在处理放射性碘废物的过程中，将硅胶浸泡于一定浓度的硝酸银溶液中，在一定温度条件下可获得吸附银离子的硅胶(敷银硅胶)。将敷银硅胶应用于放射性碘废物的处理，通过银离子和碘离子的结合形成稳定性较高的碘化银。然而由于放射性废水的贮存量较大，使得通过敷银硅胶处理放射性碘废物后所得放射性硅胶废物的堆积量越来越大。而硅胶颗粒本身稳定性不高，其结构稳定性易受环境因素的影响，存在二次污染的隐患。现有技术中没有一种简单且可靠的方式来处理放射性硅胶废物。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法，直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，将放射性硅胶废物转变为更为稳定的固化体。
本申请的方法直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，具有工艺过程简单、节能环保、安全可靠且高效等特点，能将含放射性的硅胶废物转化为更稳定的形态，便于长期稳定地贮存和处置。本方法具有良好的工业应用前景。
于本发明其中一实施例中，放射性硅胶废物的放射性碘的质量不超过10％。
于本发明其中一实施例中，所述放射性硅胶废物的平均粒径为范围为5μm-1cm。
于本发明其中一实施例中，采用马弗炉进行烧结处理，烧结处理步骤为：以1～5℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温1～10h，然后自然冷却至室温。
烧结温度具体可以为350～550℃，更具体为400～500℃；保温时间更具体为3～6h。
于本发明其中一实施例中，采用SPS烧结装置进行烧结处理，烧结处理步骤为：以400～600℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温1～5min，然后自然冷却至室温。
烧结温度具体可以为350～550℃，更具体为400～500℃；保温时间更具体为2～4min。
于本发明其中一实施例中，采用微波烧结装置进行烧结处理，烧结处理步骤为：以40～60℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温10～50min，然后自然冷却至室温。
烧结温度具体可以为350～550℃，更具体为400～500℃；保温时间更具体为20～40min。
本发明的有益效果是：本申请的方法直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，具有工艺过程简单、节能环保、安全可靠且高效等特点，能将含放射性的硅胶废物转化为更稳定的形态，便于长期稳定地贮存和处置。本方法具有良好的工业应用前景。
附图说明：
图1是实施例1马弗炉烧结含碘放射性硅胶废物所得固化体的XRD图；
图2是实施例2SPS烧结含放射性碘硅胶废物所得固化体的XRD图；
图3是实施例3微波烧结含放射性碘硅胶废物所得固化体的XRD图。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
下述实施例中的实验方法，会特殊说明低温烧结方法，但不局限于所涉及的低温烧结方法。
下述实施例中所用模拟放射性硅胶废物(硅胶与碘化银的混合物)，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中，所用马弗炉为KSL-1300X型高温马弗炉。
下述实施例中，所用SPS装置型号为Model 320MKII。
下述实施例中，所用微波装置型号为HAMiLab-M1500。
所用硅胶购买与青岛鑫永涞有限公司。
所用碘化银购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
实施例1
将平均粒径为1mm的放射性硅胶废物(硅胶与碘化银的混合物)置于高温马弗炉中，采用5℃/min的升温速率由室温升温至350℃，在350℃保温4h后，自然冷却至室温，得到含放射性碘废物的固化体。
如图1所示，经测试，制得的固化体的密度为2.18g/cm3，维氏硬度为4.50GPa，物相呈非晶相与碘化银的复合相。
实施例2
将平均粒径为200μm的含碘放射性硅胶废物置于SPS烧结装置中，采用400℃/min的升温速率由室温升温至400℃，在400℃保温5min后，自然冷却至室温，得到含放射性碘废物固化体。
如图2所示，经测试，制得的固化体的密度为2.82g/cm3，维氏硬度为5.10GPa，物相呈单一的非晶相。
实施例3
将平均粒径为600μm含碘放射性硅胶废物置于微波烧结装置中，采用50℃/min的升温速率由室温升温至600℃，在600℃保温40min后，自然冷却至室温，得到含放射性碘废物固化体。
如图3所示，经测试，制得的固化体的密度为3.02g/cm3，维氏硬度为5.85GPa，物相呈完全非晶相。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，直接对放射性硅胶废物进行烧结处理，将放射性硅胶废物转变为更为稳定的固化体。
2.如权利要求1所述的放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，放射性硅胶废物的放射性碘的质量不超过10％。
3.如权利要求1所述的放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，所述放射性硅胶废物的平均粒径为范围为5μm-1cm。
4.如权利要求1所述的放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，采用马弗炉进行烧结处理，烧结处理步骤为：以1～5℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温1～10h，然后自然冷却至室温。
5.如权利要求1所述的放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，采用SPS烧结装置进行烧结处理，烧结处理步骤为：以400～600℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温1～5min，然后自然冷却至室温。
6.如权利要求1所述的放射性硅胶废物的低温固化处理方法，其特征在于，采用微波烧结装置进行烧结处理，烧结处理步骤为：以40～60℃/min的升温速率升温至250～650℃后，保温10～50min，然后自然冷却至室温。
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