本發(fā)明屬于放射性廢物處置，具體涉及一種放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法。

背景技術(shù)：

1、放射性淤泥是核設(shè)施放射性系統(tǒng)容器/管道的底部沉積，大部分國(guó)內(nèi)核設(shè)施的淤泥由于其產(chǎn)量少，廢物源項(xiàng)復(fù)雜，均處于暫存狀態(tài)。對(duì)核設(shè)施的暫存造成庫(kù)容壓力的同時(shí)，不利于處置要求。

2、放射性濃縮液是核設(shè)施產(chǎn)生的排污廢液、化學(xué)廢液等通過(guò)蒸發(fā)濃縮而成，我國(guó)大部分核設(shè)施都采用桶內(nèi)水泥固化工藝對(duì)其產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)行整備。水泥固化具有工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、廢物固化體穩(wěn)定性好、成本低等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且放射性廢物水泥固化體是公認(rèn)的處置可接收的形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，使用該方法能夠使放射性淤泥和濃縮液到穩(wěn)定化的狀態(tài)，確保固化體性能滿足gb?14569.1-2011的各項(xiàng)性能要求的前提下，提升廢物的體積包容率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，包括以下步驟：

4、s1、參照核設(shè)施低中水平淤泥的基本組成，配置模擬淤泥；

5、s2、參照核設(shè)施低中水平含硼濃縮液的基本組成，配制模擬濃縮液；

6、s3、按照固化配方將固化所需的所有干料充分混合均勻待用，所述干料包括水泥、石灰和減水劑；

7、s4、將模擬濃縮液、模擬淤泥和混合均勻的所述干料混合固化，形成混合固化泥漿；

8、s5、將所述混合固化泥漿放置在設(shè)定條件下養(yǎng)護(hù)，制備成固化樣品。

9、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s1中所述模擬淤泥的組分包括fe2o3、caco3、sio2和nano3，ph值為6.8～7.2，含水率為30％～50％。

10、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s2中所述模擬濃縮液含硼量為40000ppm+1000ppm，鈉硼比為0.23～0.24，ph值為6～7，將配制好的所述模擬濃縮液保持在55℃以上待用。

11、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s3中所述減水劑為陰離子表面活性劑。

12、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s3中所述干料的配比為：水灰比為0.35～0.45，水泥占干料比為0.8～0.9，石灰占干料比為0.1～0.15，減水劑相對(duì)水泥的比例為0.01～0.02。

13、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s4具體為：

14、s41、將一定量的所述模擬濃縮液、所述模擬淤泥和所述減水劑混合攪拌反應(yīng)15min；

15、s42、邊攪拌邊加入步驟s3混合均勻的干料，分三次添加完成；

16、s43、連續(xù)攪拌15min，形成均勻的所述混合固化泥漿。

17、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s41中步驟s41中：所述模擬淤泥相對(duì)所述模擬濃縮液的質(zhì)量比例為10～30％，所述減水劑相對(duì)水泥的比例為0.01～0.02。

18、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s42中三次添加干料的比例為50％，30％和20％。

19、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s5具體為：

20、將攪拌完成的所述混合固化泥漿采集到專用的固化試模中，振實(shí)刮平后放置到養(yǎng)護(hù)箱中在設(shè)定條件下養(yǎng)護(hù)，形成固化樣品。

21、進(jìn)一步，如上所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，步驟s5中養(yǎng)護(hù)溫度為25±5℃，相對(duì)濕度≥90％，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，具有以下有益效果：

23、1)提升廢物的體積包容率。采用本發(fā)明提供的配方和方法，混合固化廢物體積包容率可達(dá)50％～60％，體積包容率提升10％～20％。淤泥的重量為濃縮液的10％時(shí)，體積包容率可達(dá)45～55％，體積包容率提升10％；淤泥的重量為濃縮液的30％時(shí)，體積包容率可達(dá)55～60％，體積包容率提升20％。與傳統(tǒng)固化技術(shù)和現(xiàn)有改進(jìn)后的固化技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了放射性廢物的減量化和最少化處理。

24、2)滿足廢物體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求。本發(fā)明以傳統(tǒng)固化技術(shù)為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)放射性廢物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，采用本發(fā)明制備的固化體性能滿足gb?14569.1-2011相關(guān)要求，包括抗壓強(qiáng)度、抗沖擊性、抗凍融、抗浸泡、耐γ輻照性和抗浸出性等。

技術(shù)特征：

1.一種放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s1中所述模擬淤泥的組分包括fe2o3、caco3、sio2和nano3，ph值為6.8～7.2，含水率為30％～50％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s2中所述模擬濃縮液含硼量為40000ppm+1000ppm，鈉硼比為0.23～0.24，ph值為6～7，將配制好的所述模擬濃縮液保持在55℃以上待用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s3中所述減水劑為陰離子表面活性劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s3中所述干料的配比為：水灰比為0.35～0.45，水泥占干料比為0.8～0.9，石灰占干料比為0.1～0.15，減水劑相對(duì)水泥的比例為0.01～0.02。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s4具體為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s41中：所述模擬淤泥相對(duì)所述模擬濃縮液的質(zhì)量比例為10～30％，所述減水劑相對(duì)水泥的比例為0.01～0.02。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s42中三次添加干料的比例為50％，30％和20％。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s5具體為：

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，其特征在于，步驟s5中養(yǎng)護(hù)溫度為25±5℃，相對(duì)濕度≥90％，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種放射性淤泥和濃縮液混合高效固化方法，涉及放射性廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：S1、參照核設(shè)施低中水平淤泥的基本組成，配置模擬淤泥；S2、參照核設(shè)施低中水平含硼濃縮液的基本組成，配制模擬濃縮液；S3、按照固化配方將固化所需的所有干料充分混合均勻待用，所述干料包括水泥、石灰和減水劑；S4、將模擬濃縮液、模擬淤泥和混合均勻的所述干料混合固化，形成混合固化泥漿；S5、將所述混合固化泥漿制備成固化樣品。本發(fā)明所提供的方法能夠使放射性淤泥和濃縮液到穩(wěn)定化的狀態(tài)，確保固化體性能滿足GB?14569.1?2011的各項(xiàng)性能要求的前提下，提升廢物的體積包容率。

技術(shù)研發(fā)人員：閆曉俊,席亞慧,高超,薛海龍,郭喜良,韓旭,高凱,秦翔,張麗,王浩,孟子賀,郭霄斌,樊麗陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)輻射防護(hù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9