CN114694874A - 核电站中低放废液水泥固化方法 - Google Patents

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刘夏杰
孙吉良
林鹏
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周东升
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China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
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China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种核电站中低放废液水泥固化方法，其包括以下步骤：1)将内层圆柱体置于圆柱桶内，在内层圆柱体和圆柱桶之间形成环形空间；2)将普通硅酸盐水泥与水混合后沿着内层圆柱体浇灌进入环形空间内，形成内中空环状的水泥固化体；3)将内层圆柱体抽离出圆柱桶，圆柱桶内留有圆环状水泥固化体；以及4)将核素包裹率较高的水泥混合浆倒入圆环状水泥固化体中，搅拌后，待其固化并与外部圆环状水泥固化体壁闭合连接。相对于现有技术，本发明核电站中低放废液水泥固化方法结合水泥固化体前期水化反应规律，避免了在水泥水化初期因大量核素包裹导致的水化反应不完全和泌水现象，提高水泥中低放废物包裹率。

Description

核电站中低放废液水泥固化方法
技术领域
本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站中低放废液水泥固化方法。
背景技术
核电站运行期间会产生放射性废物，放射性废物需要及时处理，否则会危害环境和影响人体健康。目前，国内在役运行的核电站一般对低、中水平放射性废物实施水泥固化处理，通过水泥与液体放射性废物中的水化反应使废物由液体状态转变为固体状态，包容在混凝土废物桶中，以便于放射性废物的贮存、运输和处置。
相关技术中，核电站中低放废液一般直接与水泥混合后浇筑。但是，上述方法存在以下缺陷：如果核素包覆率较高，会影响水泥的水化反应，不仅可能会导致水泥难以成型固化，甚至会发生沁水现象。
有鉴于此，确有必要提供一种可提高核素包覆率的核电站中低放废液水泥固化方法。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可提高核素包覆率的核电站中低放废液水泥固化方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站中低放废液水泥固化方法，其包括以下步骤：
1)将内层圆柱体置于圆柱桶内，在内层圆柱体和圆柱桶之间形成环形空间；
2)将普通硅酸盐水泥与水混合后沿着内层圆柱体浇灌进入环形空间内，形成内中空环状的水泥固化体；
3)将内层圆柱体抽离出圆柱桶，圆柱桶内留有圆环状水泥固化体；以及
4)将核素包裹率较高的水泥混合浆倒入圆环状水泥固化体中，搅拌后，待其固化并与外部圆环状水泥固化体壁闭合连接。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，步骤1)中，所述内层圆柱体用塑胶薄膜包裹。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，步骤1)中，所述普通硅酸盐水泥与水的质量比为10:7-10:3。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，步骤1)中，所述内层圆柱体由聚乙烯塑料制成。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，所述内层圆柱体和圆柱桶同轴。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，所述内层圆柱体可以沿着圆心自由装入圆柱桶或自圆柱桶移除。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，步骤2)中，所述普通硅酸盐水泥与水的水化反应8-12小时。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，步骤2)中，所述内中空外环状样的水泥固化体的厚度为25-35mm。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，核电站中低放废液水泥固化方法进一步包括：步骤4)获得的水泥固化体在高湿度环境下养护不少于28天。
作为本发明核电站中低放废液水泥固化方法的一种改进，所述核素为模拟核素，最终制得的水泥固化体中核素包裹率为15％-20％。
相对于现有技术，本发明核电站中低放废液水泥固化方法结合水泥固化体前期水化反应规律，避免了在水泥水化初期因大量核素包裹导致的水化反应不完全和泌水现象，提高水泥中低放废物包裹率，达到核电站中低放水泥固化减容的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站中低放废液水泥固化方法及其技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明核电站中低放废液水泥固化方法中使用的桶具的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参照图1所示，本发明核电站中低放废液水泥固化方法包括以下步骤：
1)将内层圆柱体20置于圆柱桶10内，在内层圆柱体20和圆柱桶10之间形成环形空间30；
2)将普通硅酸盐水泥与水混合后沿着内层圆柱体20浇灌进入环形空间30内，形成内中空环状的水泥固化体；
3)将内层圆柱体20抽离出圆柱桶10，圆柱桶10内留有圆环状水泥固化体；以及
4)将核素包裹率较高的水泥混合浆倒入圆环状水泥固化体中，搅拌后，待其固化并与外部圆环状水泥固化体壁闭合连接。
在图1所示实施方式中，内层圆柱体20和圆柱桶10同轴，且内层圆柱体20可以沿着圆心自由装入圆柱桶10或自圆柱桶10移除。为了方便内层圆柱体20装入圆柱桶10或自圆柱桶10移除，内层圆柱体20由聚乙烯塑料制成，根据实际需要，内层圆柱体20表面可以使用塑胶薄膜包裹。
根据本发明的一个实施方式，步骤1)中，所述普通硅酸盐水泥与水的质量比为10:7-10:3。
根据本发明的一个实施方式，步骤2)中，普通硅酸盐水泥与水的水化反应8-12小时，内中空外环状样的水泥固化体的厚度为25-35mm，步骤4)获得的水泥固化体在高湿度环境下养护不少于28天，获得最终的水泥固化体。
需要说明的是，本发明核电站中低放废液水泥固化方法的实施方式中采用的核素为模拟核素，最终制得的水泥固化体中核素包裹率为15％-20％。
结合以上对比本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明核电站中低放废液水泥固化方法结合水泥固化体前期水化反应规律，避免了在水泥水化初期因大量核素包裹导致的水化反应不完全和泌水现象，提高水泥中低放废物包裹率，达到核电站中低放水泥固化减容的目的。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将内层圆柱体置于圆柱桶内，在内层圆柱体和圆柱桶之间形成环形空间；
2)将普通硅酸盐水泥与水混合后沿着内层圆柱体浇灌进入环形空间内，形成内中空环状的水泥固化体；
3)将内层圆柱体抽离出圆柱桶，圆柱桶内留有圆环状水泥固化体；以及
4)将核素包裹率较高的水泥混合浆倒入圆环状水泥固化体中，搅拌后，待其固化并与外部圆环状水泥固化体壁闭合连接。
2.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，步骤1)中，所述内层圆柱体用塑胶薄膜包裹。
3.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，步骤1)中，所述普通硅酸盐水泥与水的质量比为10:7-10:3。
4.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，步骤1)中，所述内层圆柱体由聚乙烯塑料制成。
5.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，所述内层圆柱体和圆柱桶同轴。
6.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，所述内层圆柱体可以沿着圆心自由装入圆柱桶或自圆柱桶移除。
7.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，步骤2)中，所述普通硅酸盐水泥与水的水化反应8-12小时。
8.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，步骤2)中，所述内中空外环状样的水泥固化体的厚度为25-35mm。
9.根据权利要求1所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，进一步包括：步骤4)获得的水泥固化体在高湿度环境下养护不少于28天。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的核电站中低放废液水泥固化方法，其特征在于，所述核素为模拟放射性核素，最终制得的水泥固化体中核素包裹率为15％-20％。
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