CN114068057A - 放射性废物的玻璃固化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种放射性废物的玻璃固化处理方法，包括如下步骤：获取当前待处理放射性废物的当前废物物料数据，当前废物物料数据包括当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量；获取库存废物物料数据，库存废物物料数据包括库存放射性废物的特性、成分和储存量；根据库存废物物料数据和当前废物物料数据，对当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，确定玻璃固化处理所需废物配伍数据，废物配伍数据包括放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成和玻璃固化处理工艺；及将放射性混合废物方案中的物料和玻璃添加剂进料并采用玻璃固化处理工艺进行玻璃固化处理。该玻璃固化处理方法的适用范围较广。
Description
技术领域
本发明涉及放射性废物处理技术领域，特别是涉及一种放射性废物的玻璃固化处理方法。
背景技术
放射性废物处理是核能安全利用的最后一环。放射性废物玻璃固化，是在1100℃或更高温度下，将放射性废物和玻璃原料进行混合熔融，冷却后形成玻璃体。放射性废物按照存在形态分类主要包含有放射性废气、废液和固废，一般废气会进一步经吸附等处理工艺主要转化为固废；按照燃烧性分类主要包含可燃放射性废物(可煅烧放射性废物)、不可燃放射性废物(不可煅烧放射性废物)。
一种技术记载了一种中低放射性废物处理方法，用于进行医院、工厂、研究机构以及核电厂产生的放射性有机可煅烧类废弃物的减容化和无害化处理，减容率超过95％，其首先启动加热装置，接着启动燃烧器，再启动喷淋水洗塔进行预处理，然后进料，进行热解、燃烧及催化反应，最后净化后排出，其工艺方法简单、原理可靠，减容率高，固化效果好，应用环境友好，投资及运营成本低，节能环保，具有良好的经济效益。但是该技术仅适用于放射性有机可煅烧类废弃物的减容处理，不能处理核设施运行或退役过程中的不可煅烧的放射性废物，且处理后的放射性固体残渣不能直接进行地质处置，仍需进一步封存等操作；其适用范围小。
另一种技术提供了用于焚烧、熔化和玻璃化混合废物的方法，所述混合废物一方面包含金属和有机废物并可能含有矿物材料，且另一方面含有放射性地受污染的和/或有毒废物，其包括以下步骤：通过玻璃纤维的篮，穿过通向反应器的气闸向具有冷或暖金属壁的氧等离子体介质焚烧反应器中引入放置在袋中的废物，所述袋放置在篮中；在反应器中焚烧废物；在感应炉中熔化来自废物焚烧的残余部分和所述篮，所述感应炉为在形成坩埚的容器中的熔化型，该炉放置在反应器的下面；将熔融残余部分玻璃化为玻璃基体；对每个篮重复该循环；拆除炉和拆卸形成坩埚的容器。该技术可用于处理各种放射性地受污染的和/或有毒混合废物，也存在以下缺陷：①该方法会产生二次废物粉尘，废物处理过程中长期使用等离子体介质会加大粉尘扰动、增加后端烟气系统处理量和处理压力；②每轮次结束后需要对炉和坩埚进行拆卸，操作较麻烦，且易造成放射性粉尘和气溶胶泄露；③该方法不能用于放射性废液的处理，适用范围有限。
发明内容
基于此，有必要提供一种适用范围较广的放射性废物的玻璃固化处理方法。
本发明是通过如下的技术方案实现的。
本发明提供了一种放射性废物的玻璃固化处理方法，包括如下步骤：
获取当前待处理放射性废物的当前废物物料数据，所述当前废物物料数据包括所述当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量；
获取库存废物物料数据，所述库存废物物料数据包括库存放射性废物的特性、成分和储存量；
根据所述库存废物物料数据和所述当前废物物料数据，对所述当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，确定玻璃固化处理所需废物配伍数据，所述废物配伍数据包括放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成和玻璃固化处理工艺；及
将所述放射性混合废物方案中的物料和所述玻璃添加剂进料并采用所述玻璃固化处理工艺进行玻璃固化处理。
在其中一些实施例中，获取所述当前废物物料数据的步骤，包括如下步骤：
对当前待处理放射性废物进行拆解、破碎处理，获取所述当前待处理放射性废物的特性、成分和储存量并进行分类暂存。
在其中一些实施例中，所述成分包括特征元素及其含量，所述特征元素为与玻璃添加剂组成中相同的各元素；
还包括如下步骤：根据所述当前待处理放射性废物和所述库存放射性废物的成分和储存量，确定所需加入的玻璃添加剂组成。
在其中一些实施例中，所述放射性混合废物方案为单一种类的放射性废物；或者所述放射性混合废物方案为多个不同种类的放射性废物，且不同种类的放射性废物所含有的特征元素至少部分不相同。
在其中一些实施例中，所述玻璃固化处理工艺包括直接熔融处理工艺和煅烧后熔融处理工艺；
若所述当前待处理放射性废物的特性为不可煅烧物料，则所述玻璃固化处理工艺为直接熔融处理工艺；
若所述当前待处理放射性废物的特性为可煅烧物料，则所述玻璃固化处理工艺为煅烧后熔融处理工艺或直接熔融处理工艺。
在其中一些实施例中，所述直接熔融处理工艺包括如下步骤：
将所述放射性混合废物方案中的物料和所述玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体；
所述煅烧后熔融处理工艺包括如下步骤：
将所述放射性混合废物方案中的物料进行煅烧处理之后，再与所述玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体。
在其中一些实施例中，在所述熔融处理中，还包括鼓泡搅拌所述熔融处理中产生的玻璃熔体的步骤；
所述烟气处理系统收集的放射性粉尘和气溶胶通入用于鼓泡的气体中。
在其中一些实施例中，所述熔融处理包括依次进行的启炉阶段、熔融阶段和出料阶段；
在所述启炉阶段，向熔融炉中投入无放射性的启炉玻璃料，加热以使所述启炉玻璃料形成熔融体，并使所述熔融体在所述熔融炉的内壁冷却固化形成冷壁。
在其中一些实施例中，所述熔融炉为感应熔融炉，所述熔融炉为具有感应熔融处理功能的感应熔融冷坩埚装置，所述熔融处理在所述感应熔融冷坩埚装置中进行。
在其中一些实施例中，还包括对所述玻璃固化处理所得的玻璃固化体进行放射性剂量分布、衰变热分布和/或容器表面沾污情况检测的步骤。
上述放射性废物的玻璃固化处理方法，充分考虑废物物料的特性、成分，根据当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量等当前废物物料数据及库存放射性废物的特性、成分和储存量等库存废物物料数据，对当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，进而确定了针对特性、成分不同的废物物料进行玻璃固化处理所需的上述废物配伍数据，然后根据废物配伍数据进行玻璃固化工艺。该玻璃固化处理的适用范围广，不仅可适用于可煅烧或不可煅烧放射性废物，还可适用于放射性废液或放射性固体废物。
附图说明
图1为实施例1～2的放射性废物的玻璃固化处理方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明的一实施方式提供了一种放射性废物的玻璃固化处理方法，包括如下步骤S10～S40。
步骤S10：获取当前待处理放射性废物的当前废物物料数据，当前废物物料数据包括当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量。
步骤S20：获取库存废物物料数据，库存废物物料数据包括库存放射性废物的特性、成分和储存量。
步骤S30：根据库存废物物料数据和当前废物物料数据，对当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，确定玻璃固化处理所需废物配伍数据，废物配伍数据包括放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成和玻璃固化处理工艺。
步骤S40：将放射性混合废物方案中的物料和玻璃添加剂进料并采用玻璃固化处理工艺进行玻璃固化处理。
上述放射性废物的玻璃固化处理方法，充分考虑废物物料的特性、成分，根据当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量等当前废物物料数据及库存放射性废物的特性、成分和储存量等库存废物物料数据，对当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，进而确定了针对特性、成分不同的废物物料进行玻璃固化处理所需的上述废物配伍数据，然后根据废物配伍数据进行玻璃固化工艺。该玻璃固化处理的适用范围广，不仅可适用于可煅烧或不可煅烧放射性废物，还可适用于放射性废液或放射性固体废物。
在其中一些实施例中，步骤S10获取当前废物物料数据的步骤，包括如下步骤：
对当前待处理放射性废物进行拆解、破碎处理，获取当前待处理放射性废物的特性、成分和储存量并进行分类暂存。具体地，拆除废金属部件，将拆卸后的非金属部件进行特性、成分和储存量分析并进行分类暂存。
可理解，特性包括物料的理化性质、形态、是否可煅烧减容等。形态包括液态和固体。
在其中一些实施例中，成分包括特征元素及其含量，特征元素为与玻璃添加剂组成中相同的各元素。进一步地，其中的玻璃添加剂中的元素包括B、Si、Al、Na、Fe、P中的至少一种。
进一步地，还包括如下步骤：根据当前待处理放射性废物和库存放射性废物的成分和储存量，确定所需加入的玻璃添加剂组成。
进一步地，上述成分还包括关键核素，例如Cl、F、S、Mo、Ru、Rh、Pd等，其中一些关键核素如Cl、F等具有易挥发性、一些关键核素如Ru、Rh、Pd等具有易沉积的性质、一些关键核素如Mo、Ru等具有黄相的性质，需要根据关键核素的类型添加增加其溶解度的对应玻璃添加剂。
在其中一些实施例中，放射性混合废物方案为单一种类的放射性废物；或者放射性混合废物方案为多个不同种类的放射性废物，且不同种类的放射性废物所含有的特征元素至少部分不相同。进一步地，该多个不同种类的放射性废物中除了当前待处理放射性废物，还可包括其他的库存放射性废物。
进一步地，放射性混合废物方案为多个不同种类的放射性废物，且不同种类的放射性废物所含有的特征元素包含有玻璃添加剂中的各元素种类。
可理解，一些示例中，当前待处理放射性废物中本身含有上述特征元素，这些特征元素可以在熔融处理中作为玻璃添加剂的组成，则玻璃添加剂中的组成对应的这些元素可以减少或在该元素所需量达到要求时也可省略。进一步地，若当前待处理放射性废物中含有玻璃添加剂中的各种元素，且判断用量是否符合要求，若其中的特征元素含量不足，则根据熔融处理需要加入的玻璃添加剂的总量，再确定还需加入的玻璃添加剂用量。此时，放射性混合废物方案为单一种类的放射性废物。
在一些实施例中，当前待处理放射性废物含有玻璃添加剂中的部分元素，某库存放射性废物含有玻璃添加剂中的另一部分元素，则可以将该当前待处理放射性废物和该库存放射性废物配伍进行同时熔融，以达到减少玻璃添加剂添加、提高废物处理产能的效果。
进一步地，废物配伍分析主要根据实际需要处理的各类废物(包括当前待处理放射性废物和库存放射性废物)的储存量、成分，给出废物包容量最大化且固化性能优、经济性好的配伍方案建议。库存放射性废物是指能够同时处理的各类废物的总量。
在其中一些实施例中，步骤S30中的玻璃固化处理工艺包括直接熔融处理工艺和煅烧后熔融处理工艺。
进一步地，若当前待处理放射性废物的特性为不可煅烧物料，则玻璃固化处理工艺为直接熔融处理工艺。更进一步地，不可煅烧物料为混凝土等不可燃放射性废物等。
进一步地，若当前待处理放射性废物的特性为可煅烧物料，则玻璃固化处理工艺为煅烧后熔融处理工艺或直接熔融处理工艺，优选煅烧后熔融处理工艺。更进一步地，可煅烧物料为放射性棉布等可煅烧减容物料，如此通过煅烧的方式对这些可煅烧减容物料进行减容，实现较高的减容比。
在其中一些实施例中，直接熔融处理工艺包括如下步骤：将放射性混合废物方案中的物料和玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体。
在其中一些实施例中，煅烧后熔融处理工艺包括如下步骤：将放射性混合废物方案中的物料进行煅烧处理之后，再与玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体。
通过上述熔融工艺形成稳定性较好的玻璃固化体；同时烟气排至烟气处理系统，该处理方法烟气量较小、二次废物较少。
在其中一些实施例中，在上述熔融处理中，还包括鼓泡搅拌熔融处理中产生的玻璃熔体的步骤；烟气处理系统收集的放射性粉尘和气溶胶通入用于鼓泡的气体中。如此鼓泡气体中的粉尘和气溶胶进一步和玻璃熔体充分接触反应并融于玻璃熔体中，减少了烟气排放。
在一具体示例中，根据推荐的废物配伍数据，将需要煅烧处理、感应熔融处理的放射性废物分别经由煅烧系统进料装置、熔融系统进料装置进行计量、暂存、输运至煅烧系统、熔融系统，适时将玻璃添加剂由添加剂进料装置进行计量、暂存、输运至熔融系统。
在一具体示例中，放射性废物进入煅烧系统后，通过螺旋输料方式在高温煅烧区域移动，在800～1000℃高温下完成干燥和燃烧过程。煅烧过程中，煅烧系统通过二次补风口向高温煅烧区域补充氧气，保障放射性废物充分无机化处理。煅烧过程中产生的烟气经由煅烧系统烟气口进入到烟气处理系统。煅烧产物经由煅烧系统末端进入煅烧产物转运系统，煅烧产物在煅烧产物转运系统中经过破碎、计量、暂存、输运至熔融系统。
在具体示例中，在熔融过程中，熔融系统中的测温装置对熔融炉、玻璃熔体温度分布进行实时监测并传输至控制系统，根据熔制工艺温度分布要求对玻璃熔体温度分布进行调节。熔融过程中产生的烟气经由熔融系统烟气口进入到烟气处理系统。
在其中一些实施例中，熔融处理包括依次进行的启炉阶段、熔融阶段和出料阶段；在启炉阶段，向熔融炉中投入无放射性的启炉玻璃料，加热以使启炉玻璃料形成熔融体，并使熔融体在熔融炉的内壁冷却固化形成冷壁。该启炉玻璃层可将放射性废物熔融体与熔融炉的内壁分割开，避免放射性废物直接对冷坩埚内壁带来腐蚀或放射性沾污。
在一具体示例中，在出料阶段出料完毕后，接料保温检测系统将装有熔融体的接料容器移至保温工位，并在接料工位重新放置一个新的接料容器用于下一批次出料。通过保温模块对保温工位上的接料容器进行加热使容器内的熔融体在高温退火条件下保温一定时间后退火形成玻璃固化体。
在其中一些实施例中，熔融处理工艺为感应熔融处理工艺。进一步地，熔融炉为感应熔融炉，熔融炉为具有感应熔融处理功能的感应熔融冷坩埚装置，熔融处理在感应熔融冷坩埚装置中进行。
在其中一些实施例中，还包括对玻璃固化处理所得的玻璃固化体进行放射性剂量分布、衰变热分布和/或容器表面沾污情况检测的步骤。对不满足要求的玻璃固化体进行去污、屏蔽容器套装、暂存等处理，直至性能满足玻璃固化体处置要求。
上述放射性废物玻璃固化处理方法，通过对放射性废物进行特性、成分及储存量等废物物料数据获取、配伍、进料、煅烧、熔融、出料、保温退火、固化体检测等部分或全部步骤，实现放射性废物玻璃固化处理，得到的玻璃固化体性能满足放射性废物玻璃固化体性能要求，能够直接进行地质处置。
为了更好地说明本发明，下面结合实施例对本发明内容作进一步说明。以下为具体实施例。
实施例1
一种放射性废物玻璃固化处理方法，通过对放射性废物进行分类、配伍、进料、煅烧、熔融、出料、保温退火、固化体检测等步骤，实现放射性废物玻璃固化处理，得到的玻璃固化体性能满足放射性废物玻璃固化体性能要求，能够直接进行地质处置。
以放射性玻璃纤维、放射性棉布进行玻璃固化处理为例，请参照附图1中的方式1，该处理方法主要如下：
(1)废物预处理：将放射性废物进行拆解、破碎处理和分类暂存。具体地，拆除废金属部件，将拆卸后的非金属部件进行特性、成分和储存量等废物分析并进行分类暂存。对放射性废物进行成分、特性分析。废物成分主要包括废物中的B、Si、Al、Na、Fe、P等常用玻璃添加剂主要成分和含量等信息；废物特性主要包括废物理化性质、形态、是否可煅烧减容等。对废物储存量、成分、特性进行记录。
(2)废物配伍：配伍数据分析根据本次所需处理的放射性废物以及废物库中实际需要处理的各类废物的特性、成分及储存量，其中，特性和成分包含了各元素成分及其比例、物理化性质、形态、是否可煅烧减容等信息，从而得到本次所需处理的放射性废物的废物包容量最大化且固化性能优、经济性好的配伍方案建议。配伍方案(即废物配伍数据)建议包含放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成、处理工艺等信息。其中，放射性混合废物方案包括了放射性混合废物组成、各类废物占比等信息，本次放射性混合废物仅为本次所需处理的放射性废物，处理工艺为煅烧-感应熔融处理。
(3)物料进料：根据放射性废物的废物配伍数据，本实施例的废物为放射性玻璃纤维、棉布，建议先经过煅烧处理再进行熔融处理。棉布可在煅烧处理中减容，其中放射性玻璃纤维在煅烧处理中并不能煅烧减容，但是废物形态会发生很大变化，从条状或片状等较蓬松形态高温加热熔化成熔融态、流体状，进而与放射性棉布焚烧灰融为一体，进一步减少了废物体积，并减少焚烧飞灰在烟气中的含量(也即减少烟气净化系统工作量)；此外，其含有大量玻璃添加剂成分，故而可与放射性棉布共同熔融处理；将所需处理的放射性废物经由煅烧系统进料装置进行计量、暂存、输运至煅烧系统，适时将玻璃添加剂由添加剂进料装置进行计量、暂存、输运至熔融系统。
(4)煅烧处理：放射性废物进入煅烧系统后，通过螺旋输料方式在高温煅烧区域移动，在800～1000℃高温下完成干燥和燃烧过程。煅烧过程中，煅烧系统通过二次补风口向高温煅烧区域补充氧气，保障放射性废物充分无机化处理。煅烧过程中产生的烟气经由煅烧系统烟气口进入到烟气处理系统。煅烧产物经由煅烧系统末端进入煅烧产物转运系统，煅烧产物在煅烧产物转运系统中经过破碎、计量、暂存、输运至熔融系统。
(5)熔融处理：启炉阶段，向冷坩埚内投入无放射性的启炉玻璃料，通过启炉操作加热启炉玻璃料并使之熔融形成熔融体，水冷坩埚组件使与之接触的启炉玻璃熔融体在冷坩埚内壁固化形成一层冷壁(启炉玻璃层)，从而将放射性废物熔融体与冷坩埚内壁分割开，避免放射性废物对冷坩埚内壁带来腐蚀或放射性沾污。熔融阶段，煅烧产物及玻璃添加剂进入冷坩埚并受到感应加热，在高温环境下熔制获得玻璃熔体。熔融过程中，适时将熔融炉内的搅拌装置伸入到玻璃熔体内，通过鼓泡机械双重搅拌加速玻璃熔体反应、均匀化，鼓泡气体中掺入了从烟气系统收集来的放射性粉尘和气溶胶，鼓泡气体中的粉尘和气溶胶将进一步和玻璃熔体充分接触反应并融于玻璃熔体中。熔融过程中，熔融系统中的测温装置对熔融炉、玻璃熔体温度分布进行实时监测并传输至控制系统，根据熔制工艺温度分布要求对玻璃熔体温度分布进行调节。熔融过程中产生的烟气经由熔融系统烟气口进入到烟气处理系统。
(6)熔融产物出料：接料保温检测系统将接料容器移动至熔融系统下方的接料工位，并通过加热模块将接料容器温度升至玻璃退火温度。启动熔融系统出料系统，加热出料管道使管道内的玻璃凝块熔融，熔融系统内的玻璃熔体随着出料管道流入接料容器，接料工位的称重模块实时显示接料容器重量并判断是否出料完毕。出料结束后，将出料管道降温使管道内玻璃熔融体凝固，并同时利用切刀将出料管道外的熔融体切断，将接料容器装盖。
(7)熔融产物保温退火：出料完毕后，接料保温检测系统将装有熔融体的接料容器移至保温工位，并在接料工位重新放置一个新的接料容器用于下一批次出料。通过保温模块对保温工位上的接料容器进行加热使容器内的熔融体在高温退火条件下保温一定时间后退火形成玻璃固化体。
(8)固化体检测：保温退火结束后，接料保温检测系统将装有熔融体的接料容器移至检测工位，固化体检测装置对接料容器的放射性剂量分布、衰变热分布、容器表面沾污等情况进行初步检测。将满足要求的固化体储运；对不满足要求的固化体进行去污、屏蔽容器套装、暂存等处理直至性能满足玻璃固化体处置要求。
实施例2
一种放射性废物玻璃固化处理方法，通过对放射性废物进行分类、配伍、进料、熔融、出料、保温退火、固化体检测等步骤，实现放射性废物玻璃固化处理，得到的玻璃固化体性能满足放射性废物玻璃固化体性能要求，能够直接进行地质处置。
以核电厂放射性含硼废液进行玻璃固化处理为例，请参照附图1中的方式2，该处理方法主要如下：
(1)废物预处理：将放射性废物进行拆解、破碎处理和分类暂存。对放射性废物进行成分、特性分析。废物成分主要包括废物中的B、Si、Al、Na、Fe、P等常用玻璃添加剂主要成分和含量等信息；废物特性主要包括废物理化性质、形态、是否可煅烧减容等。对废物储存量、成分、特性进行记录。
(2)废物配伍：根据废物成分和废物储存量等信息进行配伍数据分析。根据本次所需处理的放射性废物以及废物库中实际需要处理的各类废物的储存量、成分得到本次所需处理的放射性废物的废物包容量最大化且固化性能优、经济性好的配伍方案建议。配伍方案建议包含放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成、处理工艺等信息。其中，放射性混合废物方案包括了放射性混合废物组成、各类废物占比等信息，本次放射性混合废物仅为本次所需处理的放射性废物，处理工艺为直接感应熔融处理。
(3)物料进料：根据放射性废物的废物配伍数据，本实施例处理核电厂放射性含硼废液，建议直接进行熔融处理。将所需处理的放射性废物经由熔融系统进料装置进行计量、暂存、输运至熔融系统，适时将玻璃添加剂由添加剂进料装置进行计量、暂存、输运至熔融系统。
(4)熔融处理：启炉阶段，向冷坩埚内投入无放射性的启炉玻璃料，通过启炉操作加热启炉玻璃料并使之熔融形成熔融体，水冷坩埚组件使与之接触的启炉玻璃熔融体在冷坩埚内壁形成一层冷壁(启炉玻璃层)，从而将放射性废物熔融体与冷坩埚内壁分割开，避免放射性废物对冷坩埚内壁带来腐蚀或放射性沾污。熔融阶段，煅烧产物及玻璃添加剂进入冷坩埚并受到感应加热，在高温环境下熔制获得玻璃熔体。熔融过程中，适时将熔融炉内的搅拌装置伸入到玻璃熔体内，通过鼓泡机械双重搅拌加速玻璃熔体反应、均匀化，鼓泡气体中掺入了从烟气系统收集来的放射性粉尘和气溶胶，鼓泡气体中的粉尘和气溶胶将进一步和玻璃熔体充分接触反应并融于玻璃熔体中。熔融过程中，熔融系统中的测温装置对熔融炉、玻璃熔体温度分布进行实时监测并传输至控制系统，根据熔制工艺温度分布要求对玻璃熔体温度分布进行调节。熔融过程中产生的烟气经由熔融系统烟气口进入到烟气处理系统。
(5)熔融产物出料：接料保温检测系统将接料容器移动至熔融系统下方的接料工位，并通过加热模块将接料容器温度升至玻璃退火温度。启动熔融系统出料装置，加热出料管道使管道内的玻璃凝块熔融，熔融系统内的玻璃熔体随着出料管道流入接料容器，接料工位的称重模块实时显示接料容器重量并判断是否出料完毕。出料结束后，将出料管道降温使管道内玻璃熔融体凝固，并同时利用切刀将出料管道外的熔融体切断，将接料容器装盖。
(6)熔融产物保温退火：出料完毕后，接料保温检测系统将装有熔融体的接料容器移至保温工位，并在接料工位重新放置一个新的接料容器用于下一批次出料。通过保温模块对保温工位上的接料容器进行加热使容器内的熔融体在高温退火条件下保温一定时间后退火形成玻璃固化体。
(7)固化体检测：保温退火结束后，接料保温检测系统将装有熔融体的接料容器移至检测工位，固化体检测装置对接料容器的放射性剂量分布、衰变热分布、容器表面沾污等情况进行初步检测。将满足要求的固化体储运；对不满足要求的固化体进行去污、屏蔽容器套装、暂存等处理直至性能满足玻璃固化体处置要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种放射性废物的玻璃固化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取当前待处理放射性废物的当前废物物料数据，所述当前废物物料数据包括所述当前待处理放射性废物的特性、成分及储存量；
获取库存废物物料数据，所述库存废物物料数据包括库存放射性废物的特性、成分和储存量；
根据所述库存废物物料数据和所述当前废物物料数据，对所述当前待处理放射性废物的玻璃固化处理所需物料进行废物配伍分析，确定玻璃固化处理所需废物配伍数据，所述废物配伍数据包括放射性混合废物方案、玻璃添加剂组成和玻璃固化处理工艺；及
将所述放射性混合废物方案中的物料和所述玻璃添加剂进料并采用所述玻璃固化处理工艺进行玻璃固化处理。
2.如权利要求1所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，获取所述当前废物物料数据的步骤，包括如下步骤：
对当前待处理放射性废物进行拆解、破碎处理，获取所述当前待处理放射性废物的特性、成分和储存量并进行分类暂存。
3.如权利要求1所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述成分包括特征元素及其含量，所述特征元素为与玻璃添加剂组成中相同的各元素；
还包括如下步骤：根据所述当前待处理放射性废物和所述库存放射性废物的成分和储存量，确定所需加入的玻璃添加剂组成。
4.如权利要求3所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述放射性混合废物方案为单一种类的放射性废物；或者所述放射性混合废物方案为多个不同种类的放射性废物，且不同种类的放射性废物所含有的特征元素至少部分不相同。
5.如权利要求1至4任一项所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述玻璃固化处理工艺包括直接熔融处理工艺和煅烧后熔融处理工艺；
若所述当前待处理放射性废物的特性为不可煅烧物料，则所述玻璃固化处理工艺为直接熔融处理工艺；
若所述当前待处理放射性废物的特性为可煅烧物料，则所述玻璃固化处理工艺为煅烧后熔融处理工艺或直接熔融处理工艺。
6.如权利要求5所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述直接熔融处理工艺包括如下步骤：
将所述放射性混合废物方案中的物料和所述玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体；
所述煅烧后熔融处理工艺包括如下步骤：
将所述放射性混合废物方案中的物料进行煅烧处理之后，再与所述玻璃添加剂进料至熔融炉中进行熔融处理，烟气排至烟气处理系统；再将熔融产物进行保温退火处理，形成玻璃固化体。
7.如权利要求6所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，在所述熔融处理中，还包括鼓泡搅拌所述熔融处理中产生的玻璃熔体的步骤；
所述烟气处理系统收集的放射性粉尘和气溶胶通入用于鼓泡的气体中。
8.如权利要求6所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述熔融处理包括依次进行的启炉阶段、熔融阶段和出料阶段；
在所述启炉阶段，向熔融炉中投入无放射性的启炉玻璃料，加热以使所述启炉玻璃料形成熔融体，并使所述熔融体在所述熔融炉的内壁冷却固化形成冷壁。
9.如权利要求8所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，所述熔融炉为感应熔融炉，所述熔融炉为具有感应熔融处理功能的感应熔融冷坩埚装置，所述熔融处理在所述感应熔融冷坩埚装置中进行。
10.如权利要求1至4、6～9任一项所述的玻璃固化处理方法，其特征在于，还包括对所述玻璃固化处理所得的玻璃固化体进行放射性剂量分布、衰变热分布和/或容器表面沾污情况检测的步骤。
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