CN114455841B - 一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：将原料辉石加热至温度1390℃～1500℃保温熔融3～4小时，冷却得到玻璃块体，破碎得到辉石玻璃粉末；按辉石玻璃粉末92%～95%、模拟放射性废物5%～8%的质量百分比将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨混合均匀，得混合料；模拟含钼放射性废物为MoO3；将混合料加热至温度1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，经退火、冷却，制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。采用本发明制得的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体对钼的包容量大，具有良好的化学稳定性，适用于核工业等排放的含钼放射性废物的固化处理。

Description

一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法
技术领域
本发明属于放射性废物的处理与处置，涉及一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法。本发明适用于核工业等所排放的含钼的放射性废物固化处理。
背景技术
核能的开发和利用给人类带来了巨大的经济和社会效益，同时也带来了大量乏燃料后处理产生的放射性废物，这些放射性废物包含有锕系及裂变核素在内30多种元素的上百种同位素，具有放射性强、生物毒性大、核素半衰期长、腐蚀性大等特点，其处理处置更是备受关注。
现有技术中，玻璃的化学性质稳定，包容性强，可以把不同半径的核素固定于网络结构中，且获得的玻璃固化体拥有良好的化学稳定性和耐辐照性能，因此，玻璃固化是目前国际上唯一实现工程化应用的高放废液处理方法。虽说玻璃固化体系目前已经被直接应用到高放废物固化处理过程中，但是高放废物组分复杂且组分差异较大，其在应用过程中仍有许多难题需要解决，比如高放废物中有些丰量核素在玻璃体系中的溶解度很低，其中比较典型的是钼元素。钼在我国现存动力堆高放废液中是含量很高的裂变产物，这些钼来源于使用过的235U核燃料，它在玻璃中的溶解度较低，玻璃固化过程中，超过其溶解度的钼会以钼酸盐的形式聚集，在熔融玻璃上层形成第二相(黄相)，这些分相本身并不具有放射性，但是其可能包含有一些放射性元素如90Sr和137Cs，并且这些分相往往具有高水溶性，如果与水接触，其中的放射性元素极有可能流入到环境之中。同时，这些分相也具有腐蚀性，会大大降低核废料玻璃化熔炉的使用效率和寿命。黄相的产生无论是对玻璃化过程还是固化体的稳定性都是不利的。
现有报道中，国内外研究用于含钼放射性废物固化处理的体系大多是硼硅酸盐玻璃或在硼硅酸盐玻璃中形成钙钛锆石等晶相的玻璃陶瓷体系，磷酸盐玻璃或在磷酸盐玻璃中形成独居石等晶相的玻璃陶瓷体系，不同组分的硼硅酸盐玻璃中钼的溶解度能达到3.6％，但是都低于4％，钼的低溶解度将限制对放射性废物的整体固化量，磷酸盐玻璃体系具有较强的腐蚀性，将会对玻璃熔制设备有所损坏，缩短设备使用寿命。辉石(pyroxene，augite)是一种常见的造岩硅酸盐矿物，主要广泛存在于火成岩和变质岩中，由硅氧分子链组成主要构架。现有技术中尚未见以辉石为基材固化含钼放射性废物的相关报道。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中钼的低溶解度限制放射性废物的总体固化量、黄相对固化体稳定性造成不利影响的不足，提供一种钼的溶解度高、具有良好化学稳定性的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法。
本发明的内容是：一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是步骤为：
a、将原料辉石加热至温度1390℃～1500℃保温熔融(可以在于高温箱式炉中加热熔融)3～4小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末92％～95％、模拟放射性废物5％～8％的质量百分比例将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料加热至温度1390℃～1450℃保温熔融(可以在于高温箱式炉中加热熔融)3～4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在(事先预热好的)模具中，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
本发明的内容中：步骤a中所述得到辉石玻璃粉末的粒度为小于200目；
本发明的内容中：步骤a中所述加热至温度1390℃～1500℃熔融3～4小时，是以10℃/min的速度加热升温至1390℃～1500℃保温熔融3～4小时。
本发明的内容中：步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比可以为10：1，球磨时间为30～40min，转速为150～200r/min。
本发明的内容中：步骤c中所述是将混合料以10℃/min的速度升温至1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在(事先预热好的)模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃～600℃的退火炉中保温1～2小时，并随炉降至室温。
本发明的内容中：步骤a中所述辉石的主要化学组成和质量百分比例为SiO2 45％～65％、CaO 10％～25％、MgO 8％～20％、其他0％～10％，且各组分总和为100％；所述辉石的化学通式为XY[T2O6]。其中：X为Na+，Ca2+，Mn2+，Fe2+，Mg2+，Li+等；Y为Mn2+，Fe2+，Mg2+，Fe3+，Cr3+，Al3+，Ti4+等；T为Si4+、Al3+。
本发明的另一内容是：一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是步骤为：
a、按辉石92％～95％、模拟放射性废物5％～8％的质量百分比例将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料加热至温度1390℃～1450℃保温熔融(可以在于高温箱式炉中加热熔融)3～4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在(事先预热好的)模具中，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
本发明的另一内容中：步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比可以为10：1，球磨时间为30～40min，转速为150～200r/min。
本发明的另一内容中：步骤c中所述是将混合料以10℃/min的速度升温至1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在(事先预热好的)模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃～600℃的退火炉中保温1～2小时，并随炉降至室温。
本发明的另一内容中：步骤a中所述辉石的主要化学组成和质量百分比例为SiO245％～65％、CaO 10％～25％、MgO 8％～20％、其他0％～10％，且各组分总和为100％；所述辉石的化学通式为XY[T2O6]。其中：X为Na+，Ca2+，Mn2+，Fe2+，Mg2+，Li+等；Y为Mn2+，Fe2+，Mg2+，Fe3+，Cr3+，Al3+，Ti4+等；T为Si4+、Al3+。
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，以辉石为基材，钼的溶解度比硼硅酸盐玻璃中钼的溶解度高，现有文献中报道钼在硼硅酸盐玻璃中的溶解度低于4％，本发明实施例中可从XRD结果看出钼的溶解度可达到8％，说明本发明能有效解决钼的溶解度低而限制放射性废物总体固化量的问题；
(2)采用本发明，模拟放射性废物元素的浸出率小，将本发明制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体在温度为90±1℃的去离子水中浸泡28天后的模拟核素的归一化浸出率在10-6数量级以下，说明本发明制备得到的玻璃陶瓷固化体具有良好的化学稳定性；
(3)本发明固化原材料廉价易得，制备工艺简单，紧扣工程应用背景，制得的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体对放射性废物的处理处置效果良好，实用性强；
附图说明
图1是本发明实施例1～5中制得的玻璃陶瓷固化体的XRD图(X射线衍射图谱)，其中，M2代表实施例1中制得的玻璃固化体，M4代表实施例2中制得的玻璃固化体，M8代表实施例3中制得的玻璃固化体，M10代表实施例4中制得的玻璃陶瓷固化体，M15代表实施例5中制得的玻璃陶瓷固化体；图中的衍射峰是CaMoO4结晶相的特征衍射峰和玻璃相的特征弥散峰，M10、M15中检测到属于CaMoO4结晶相的特征衍射峰，说明实施例4-5形成了以CaMoO4结晶相为微晶相的玻璃陶瓷固化体；M2、M4、M8中没有检测到任何结晶相的特征衍射峰，并且具有玻璃相特有的弥散峰，说明实施例1-3制得的固化体仅存在玻璃相；
图2是本发明实施例6～10中制得的玻璃陶瓷固化体的XRD图(X射线衍射图谱)，其中，M-2代表实施例6中制得的玻璃固化体，M-4代表实施例7中制得的玻璃固化体，M-8代表实施例8中制得的玻璃固化体，M-10代表实施例9中制得的玻璃陶瓷固化体，M-12代表实施例10中制得的玻璃陶瓷固化体；图中的衍射峰是CaMoO4结晶相的特征衍射峰和玻璃相的特征弥散峰，M-10和M-12中检测到属于CaMoO4结晶相的特征衍射峰，说明实施例9-10中钼超过了其最大溶解度形成了以CaMoO4结晶相为微晶相的玻璃陶瓷；M-2、M-4和M-8中没有检测到任何结晶相的特征衍射峰，并且具有玻璃相特有的弥散峰，说明实施例6-8制得的固化体仅存在玻璃相，钼能够完全溶解于该基质中；
根据XRD图谱可知，在MoO3掺量小于10％时，MoO3可以完全溶解于该基质形成玻璃相，MoO3掺量在10％及以上时，形成以CaMoO4为微晶相的玻璃陶瓷，从XRD结果可以确定MoO3在辉石中的溶解度高。
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：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石98％、模拟放射性废物2％的质量百分比例，称取原料辉石29.4g，MoO30.6g，将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
实施例2：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石96％、模拟放射性废物4％的质量百分比例，称取原料辉石28.8g，MoO31.2g，将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
实施例3：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石92％、模拟放射性废物8％的质量百分比例，称取原料辉石27.6g，MoO32.4g，将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
实施例4：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石90％、模拟放射性废物10％的质量百分比例，称取原料辉石27g，MoO33g，将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体；
步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
实施例5：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石85％、模拟放射性废物15％的质量百分比例，称取原料辉石25.5g，MoO34.5g，将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体；
步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
实施例6：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石以10℃/min的速度加热升温至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末98％、模拟放射性废物2％的质量百分比例，称取辉石玻璃粉末29.4g，MoO30.6g，将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具中或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
将该实施例制得含钼放射性废物玻璃固化体在温度为90℃的去离子水中浸泡28天，Mo元素的归一化浸出率为3.34×10-6g﹒m-2﹒d-1，说明制得含钼放射性废物玻璃固化体具有良好的化学稳定性。
实施例7：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石以10℃/min的速度加热升温至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末96％、模拟放射性废物4％的质量百分比例，称取辉石玻璃粉末28.8g，MoO31.2g，将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具中或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
将该实施例制得含钼放射性废物玻璃固化体在温度为90℃的去离子水中浸泡28天，Mo元素的归一化浸出率为1.68×10-6g﹒m-2﹒d-1，说明制得含钼放射性废物玻璃固化体具有良好的化学稳定性。
实施例8：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石以10℃/min的速度加热升温至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末92％、模拟放射性废物8％的质量百分比例，称取辉石玻璃粉末27.6g，MoO32.4g，将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具中或石墨板上得到玻璃块体，然后(迅速)将玻璃块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃固化体；
步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
将该实施例制得含钼放射性废物玻璃固化体在温度为90℃的去离子水中浸泡28天，Mo元素的归一化浸出率为1.02×10-6g﹒m-2﹒d-1，说明制得含钼放射性废物玻璃固化体具有良好的化学稳定性。
实施例9：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石以10℃/min的速度加热升温至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末90％、模拟放射性废物10％的质量百分比例，称取辉石玻璃粉末27g，MoO33g，将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体；
步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
将该实施例制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体在温度为90℃的去离子水中浸泡28天，Mo元素的归一化浸出率为1.19×10-6g﹒m-2﹒d-1，说明制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体具有良好的化学稳定性。
实施例10：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石以10℃/min的速度加热升温至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末88％、模拟放射性废物12％的质量百分比例，称取辉石玻璃粉末26.4g，MoO33.6g，将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料以10℃/min的速度升温至1400℃保温熔融3小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在事先预热好的模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体；
步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨；球磨磨球与原料的重量比为10：1，球磨时间为30min，转速为150r/min。
将该实施例制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体在温度为90℃的去离子水中浸泡28天，Mo元素的归一化浸出率为6.74×10-7g﹒m-2﹒d-1，说明制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体具有良好的化学稳定性。
对实施例1～10中制得的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体(简称固化体)进行X射线衍射测试：
用X’pert PRO型X射线衍射仪(PANalytial，荷兰)测试，测试条件：Cu靶，连续扫描，步长：0.03°。对制得的固化体进行XRD表征，确定钼的最大溶解度和析出的晶相种类。
对实施例6～10制得的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体(简称固化体)进行化学稳定性测试(PCT法)：
按ASTM标准中的PCT法对样品的抗浸出性能进行研究。将固化体破碎并筛选得到100目～200目之间的样品3g，在超声条件下依次用去离子水和无水乙醇清洗，然后将样品放入100±5℃的烘箱中烘干备用，将洗净的样品放入聚四氟乙烯容器中并加入80mL去离子水，将聚四氟乙烯容器放入水热反应釜中拧紧盖子放入90±1℃的烘箱中，进行抗浸出性能测试，固定在第1、3、7、14、28天换取浸出液并添加新的去离子水。浸出液中目标元素的浓度采用美国Thermo Fisher公司的iCAP 6500型电感耦合等离子体发射光谱仪测试。标准浸出率LRi(g﹒m-2﹒d-1)用下面给出的公式计算得出：
式中，Ci是浸出液中目标元素的浓度(g﹒L-1)；
V是浸出液的体积(L)；
fi是玻璃陶瓷固化体中元素的质量分数；
Δt是浸出实验时间(d)；
S是样品的几何表面积(m2)。通过表面积分析仪测试得出本次得到的100目～200目之间的样品的比表面积约为0.054m2﹒g-1。
实施例6-10制得的含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体样品中Mo的浸出率如表1所示：
表1
实施例11：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石加热至温度1390℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)4小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末92％、模拟放射性废物8％的质量百分比例将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料加热至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将熔体浇铸在事先预热好的模具中得到玻璃陶瓷块体，玻璃陶瓷块体经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
实施例12：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石加热至温度1500℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末95％、模拟放射性废物5％的质量百分比例将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料加热至温度1390℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在事先预热好的模具中得到玻璃块体，玻璃块体经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃固化体。
实施例13：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、将原料辉石加热至温度1440℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3.5小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎至粒度小于200目，得到辉石玻璃粉末；
b、按辉石玻璃粉末94％、模拟放射性废物6％的质量百分比例将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
c、将混合料加热至温度1420℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3.5小时得到液态熔体，将熔体浇铸在事先预热好的模具中得到玻璃块体，玻璃块体经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃固化体。
实施例14：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤a中所述加热，是以10℃/min的速度加热升温；其它同实施例11-13中任一，省略。
实施例15：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤c中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤c中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例11-14中任一，省略。
实施例16：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤c中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤c中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温1小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例11-14中任一，省略。
实施例17：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤c中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤c中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在550℃的退火炉中保温1.5小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例11-14中任一，省略。
实施例18：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石95％、模拟放射性废物5％的质量百分比例将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料加热至温度1450℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)3小时得到液态熔体，将熔体浇铸在(事先预热好的)模具中得到玻璃块体，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃固化体。
实施例19：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石92％、模拟放射性废物8％的质量百分比例将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料加热至温度1390℃保温熔融(在于高温箱式炉中加热熔融)4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在(事先预热好的)模具中得到玻璃陶瓷块体，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
实施例20：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤为：
a、按辉石93％、模拟放射性废物7％的质量百分比例将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟含钼放射性废物为MoO3；
b、将混合料加热至温度1420℃保温熔融(可以在于高温箱式炉中加热熔融)3.5小时得到液态熔体，将熔体浇铸在(事先预热好的)模具中得到玻璃陶瓷块体，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
实施例21：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤b中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤b中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃的退火炉中保温2小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例18-20中任一，省略。
实施例22：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤b中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤b中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在600℃的退火炉中保温1小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例18-20中任一，省略。
实施例23：
一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，步骤b中所述将混合料加热，是将混合料以10℃/min的速度加热；步骤b中所述玻璃陶瓷块体经退火、冷却，是(迅速)将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在550℃的退火炉中保温1.5小时，并随炉降至室温(即冷却)；其它同实施例18-20中任一，省略。
上述实施例11-23中：所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目；球磨磨球与原料的重量比可以为10：1，球磨时间为30～40min中任一，转速为150～200r/min中任一，具体同现有技术。
上述实施例中：所述辉石的主要化学组成和质量百分比例为SiO2 45％～65％、CaO 10％～25％、MgO 8％～20％、其他0％～10％，且各组分总和为100％；所述辉石的化学通式为XY[T2O6]。其中：X为Na+，Ca2+，Mn2+，Fe2+，Mg2+，Li+等；Y为Mn2+，Fe2+，Mg2+，Fe3+，Cr3+，Al3 +，Ti4+等；T为Si4+、Al3+。
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 (8)

1.一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是步骤为：
a、将原料辉石加热至温度1390℃～1500℃保温熔融3～4小时，冷却得到玻璃块体，将玻璃块体破碎，得到辉石玻璃粉末；
所述辉石的主要化学组成和质量百分比例为SiO2 45%～65%、CaO 10%～25%、MgO 8%～20%、其他 0%～10%，且各组分总和为100%；
b、按辉石玻璃粉末92%～95%、模拟放射性废物5%～8%的质量百分比例将辉石玻璃粉末和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟放射性废物为MoO3 ；
c、将混合料加热至温度1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在模具中，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
2.按权利要求1所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤a中所述得到辉石玻璃粉末的粒度为小于200目。
3.按权利要求1或2所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤a中所述加热至温度1390℃～1500℃熔融3～4小时，是以10℃/min的速度加热升温至1390℃～1500℃保温熔融3～4小时。
4.按权利要求1或2所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤b中所述球磨法球磨，是将原料辉石玻璃粉末和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨。
5.按权利要求1或2所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤c是将混合料以10℃/min的速度升温至1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃～600℃的退火炉中保温1～2小时，并随炉降至室温。
6.一种含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是步骤为：
a、按辉石92%～95%、模拟放射性废物5%～8%的质量百分比例将辉石和模拟放射性废物经球磨法球磨并混合均匀，得混合料；所述模拟放射性废物为MoO3 ；
所述辉石的主要化学组成和质量百分比例为SiO2 45%～65%、CaO 10%～25%、MgO 8%～20%、其他 0%～10%，且各组分总和为100%；
b、将混合料加热至温度1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将熔体浇铸在模具中，经退火、冷却，即制得含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体。
7.按权利要求6所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤a中所述球磨法球磨，是将原料辉石和模拟放射性废物置于行星式球磨机中球磨，球磨后混合料的粒度为小于200目。
8.按权利要求6或7所述含钼放射性废物玻璃陶瓷固化体的制备方法，其特征是：步骤b是将混合料以10℃/min的速度升温至1390℃～1450℃保温熔融3～4小时得到液态熔体，将液态熔体浇铸在模具中或石墨板上得到玻璃陶瓷块体，然后将玻璃陶瓷块体转移至另一退火炉中退火，退火过程为：在500℃～600℃的退火炉中保温1～2小时，并随炉降至室温。
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