專利名稱：一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于放射性廢樹脂水泥固化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法。
背景技術(shù)：
核電站在運(yùn)行、檢修及廢液處理過(guò)程中產(chǎn)生大量放射性廢離子交換樹脂，這些廢樹脂具有一定的含水率，從交換設(shè)備中卸載之后貯存在暫存罐內(nèi)，在最終處置前必須經(jīng)過(guò)固化，形成穩(wěn)定的固化體。水泥固化技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、固化體性能穩(wěn)定、成本較低，是固化放射性廢樹脂的常用方法。固化時(shí)，漿料需要一定的流動(dòng)度才能保證攪拌過(guò)程順利，得到均勻的固化體。僅靠暫存罐中廢樹脂所帶入的游離水通常不能滿足攪拌操作的需要，目前的解決辦法是在固化過(guò)程中加入大量的水，提高漿料的流動(dòng)度。但由于加水量大大超過(guò)水泥水化所需，因此固化體的孔隙率增加，抗壓強(qiáng)度降低，不利于固化體對(duì)核素的滯留。減水劑是一種混凝土外加劑，其作用是在拌合水量固定時(shí)，提高漿料流動(dòng)度，萘系減水劑UNF-5是常用的商品減水劑。萘系減水劑UNF-5的主要成分是β-萘磺酸鹽甲醛縮合物鈉鹽，屬于陰離子表面活性劑。減水劑的加入可在水泥顆粒與水的界面上產(chǎn)生單分子層吸附，使水泥顆粒帶同性電荷而分散，此外，還可以使水泥在加水初期所形成的絮凝狀結(jié)構(gòu)解體而釋放出游離水，提高水泥漿體的流動(dòng)性，達(dá)到減水的目的。不同種類的減水劑在危險(xiǎn)廢物水泥固化中的應(yīng)用已有一些報(bào)道。在 200810019339. 0號(hào)專利中，使用了廢石膏作減水劑，固化水利工程和土木工程中產(chǎn)生的淤泥。201010234479. 7號(hào)專利在用垃圾灰渣生產(chǎn)加氣混凝土再生砌塊時(shí)使用了聚羧酸鹽減水劑，產(chǎn)品的重量輕、強(qiáng)度高。200910308668. 1號(hào)專利公開的一種處理污泥或垃圾的化學(xué)組合物中，也使用了聚羧酸減水劑。200710070010. 2號(hào)專利在以硅酸鹽水泥為膠凝性材料制備淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑時(shí)，使用了高效減水劑FDN。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法，解決在水泥固化放射性廢樹脂時(shí)，向混料中加水提高流動(dòng)度、固化體抗壓強(qiáng)度下降的問題。一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法，將硫鋁酸鹽水泥、復(fù)合添加劑、UNF-5減水劑混合均勻后，與放射性廢樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，轉(zhuǎn)移至 Φ 50mmX 50mm的模具內(nèi)，抹平后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，養(yǎng)護(hù)溫度為25士5 °C，相對(duì)濕度彡 90%。所述放射性廢樹脂、硫鋁酸鹽水泥、復(fù)合添加劑與UNF-5減水劑的用量比例為 (0.7 1.1) L (1800 1960) g 00 200) g (1 8)g。所述復(fù)合添加劑為沸石、礦渣、硅灰和粉煤灰的混合物，沸石、礦渣、硅灰與粉煤灰的質(zhì)量比為5 10 9 4。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法，在廢樹脂固化過(guò)程中不需向混合物料中添加水，漿料具有合適的流動(dòng)度和凝結(jié)時(shí)間，固化體獲得較高的抗壓強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。 以下實(shí)施例均采用混合樹脂為模擬放射性廢樹脂，混合樹脂中陰陽(yáng)樹脂的體積比為3 2，含水率為45% 50% ；復(fù)合添加劑為沸石、礦渣、硅灰和粉煤灰的混合物，沸石、 礦渣、硅灰與粉煤灰的質(zhì)量比為5 10 9 4。實(shí)施例1將1888g硫鋁酸鹽水泥、112g復(fù)合添加劑、Ig UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌:3min，制成漿料，在水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀臺(tái)面的中央放置流動(dòng)度試模，將攪拌好的漿料分兩層迅速裝入試模中，用專用搗棒搗壓后取下模套，抹去高出試模的漿料，將試模垂直向上輕輕提起，啟動(dòng)流動(dòng)度測(cè)定儀電源，測(cè)定漿料的流動(dòng)度，其數(shù)值為 200mm。實(shí)施例2將1890g硫鋁酸鹽水泥、IlOg復(fù)合添加劑、2g UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌:3min，制成漿料，在水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀臺(tái)面的中央放置流動(dòng)度試模，將攪拌好的漿料分兩層迅速裝入試模中，用專用搗棒搗壓后取下模套，抹去高出試模的漿料，將試模垂直向上輕輕提起，啟動(dòng)流動(dòng)度測(cè)定儀電源，測(cè)定漿料的流動(dòng)度，其數(shù)值為 225mm。實(shí)施例3將1888g硫鋁酸鹽水泥、112g復(fù)合添加劑、Ig UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，制成漿料，將漿料一次裝滿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定試模，振動(dòng)數(shù)次刮平表面后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，養(yǎng)護(hù)溫度為20士 1°C，相對(duì)濕度> 90%。養(yǎng)護(hù)至開始攪拌后30min 時(shí)測(cè)定初凝時(shí)間，初凝時(shí)間完成測(cè)定后，將凝結(jié)時(shí)間試模翻轉(zhuǎn)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定終凝時(shí)間。測(cè)得的初凝和終凝時(shí)間分別為池和llh。實(shí)施例4將1890g硫鋁酸鹽水泥、IlOg復(fù)合添加劑、2g UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，制成漿料，將漿料一次裝滿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定試模，振動(dòng)數(shù)次刮平表面后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，養(yǎng)護(hù)溫度為20士 1°C，相對(duì)濕度> 90%。養(yǎng)護(hù)至開始攪拌后30min 時(shí)測(cè)定初凝時(shí)間，初凝時(shí)間完成測(cè)定后，將凝結(jié)時(shí)間試模翻轉(zhuǎn)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定終凝時(shí)間。測(cè)得的初凝和終凝時(shí)間分別為4h和12h。實(shí)施例5將1888g硫鋁酸鹽水泥、112g復(fù)合添加劑、Ig UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，制成漿料，將漿料轉(zhuǎn)移至Φ 50mmX 50mm的模具內(nèi)，抹平后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，養(yǎng)護(hù)溫度為25 士 5°C，相對(duì)濕度彡90%。養(yǎng)護(hù)4 后脫模，養(yǎng)護(hù)7d 后，將其上下表面用砂紙適當(dāng)打磨，保持上下表面平行，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。測(cè)定的固化體7d抗壓強(qiáng)度為17. BMPa0實(shí)施例6將1890g硫鋁酸鹽水泥、IlOg復(fù)合添加劑、2g UNF-5減水劑混合均勻后，與IL混合樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，制成漿料，將漿料轉(zhuǎn)移至Φ 50mmX 50mm的模具內(nèi)，抹平后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，養(yǎng)護(hù)溫度為25 士 5 °C，相對(duì)濕度彡90%。養(yǎng)護(hù)4 后脫模，養(yǎng)護(hù)7d 后，將其上下表面用砂紙適當(dāng)打磨，保持上下表面平行，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。測(cè)定的固化體7d抗壓強(qiáng)度為17.2MPa。
權(quán)利要求
1.一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法，其特征在于，將硫鋁酸鹽水泥、復(fù)合添加劑、UNF-5減水劑混合均勻后，與放射性廢樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌:3min，轉(zhuǎn)移至Φ 50mmX 50mm的模具內(nèi)，抹平后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，養(yǎng)護(hù)溫度為25 士 5°C，相對(duì)濕度彡 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法，其特征在于，所述放射性廢樹脂、硫鋁酸鹽水泥、復(fù)合添加劑與UNF-5減水劑的用量比例為(0. 7 1. 1)L (1800 1960) g 00 200) g (1 8)g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法，其特征在于，所述復(fù)合添加劑為沸石、礦渣、硅灰和粉煤灰的混合物，沸石、礦渣、硅灰與粉煤灰的質(zhì)量比為5 10 9 4。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于放射性廢樹脂水泥固化技術(shù)領(lǐng)域的一種使用萘系減水劑水泥固化放射性廢樹脂的方法。該方法是將硫鋁酸鹽水泥、復(fù)合添加劑、UNF-5減水劑混合均勻后，與放射性廢樹脂在攪拌鍋內(nèi)中攪拌3min，轉(zhuǎn)移至Φ50mm×50mm的模具內(nèi)，抹平后放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，制成固化體。本發(fā)明的方法，在廢樹脂固化過(guò)程中不需向混合物料中添加水，漿料具有合適的流動(dòng)度和凝結(jié)時(shí)間，固化體獲得較高的抗壓強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B28/36GK102262911SQ201110130860
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者孫奇娜, 李俊峰, 王建龍 申請(qǐng)人:清華大學(xué)