[發明專利]放射性濕廢物水泥固化方法

有效

• 申請號: 201310302502.5
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103366851A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李超;鄧雪元;鄧先寬;潘躍龍;李東;張學嶺
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: G21F9/34
• 分類號: G21F9/34;G21F9/30
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

技術領域

本發明屬于放射性廢物處理領域，更具體地說，本發明涉及一種放射性濕廢物水泥固化方法。

背景技術

核電廠在運行期間會產生廢樹脂、濃縮液等放射性濕廢物，這些濕廢物中的放射性核素以一種不穩定形態存在，一旦暴露于環境中，將可能向環境彌散或者遷移，以致造成對環境的污染。

水泥固化是基于水泥的水化膠凝作用而對廢物進行固化處理的一種方法，它能將放射性核素固定在穩定的水泥固化體介質中，水泥固化體依靠機械密封、基體吸附以及固溶等作用將核素離子滯留在固化體中，使其形成一種安定的固體形態，以便于長期貯存。水泥固化具有工藝相對簡單、固化技術相對成熟、固化材料成本低廉、固化廢物體具有長期穩定性等諸多優點，因此被廣泛應用在核電廠放射性廢物處理領域，放射性濕廢物的處理一般也采用此種技術。

水泥固化的核心是通過進料系統與攪拌裝置的有效配合，通過特定的水泥固化配方，生產出滿足GB14569.1-2011《低中水平放射性固化體性能要求-水泥固化體》標準要求的固化體，其中，攪拌工藝的選擇對能否生產出合格的水泥固化體有決定性影響。目前，用于處理核電廠產生的低、中放廢物的水泥固化技術主要有桶外固化（混合后裝桶）與桶內固化兩種，其中的雙螺旋槳桶內固化工藝使用尤其廣泛。

雙螺旋槳桶內固化工藝是采用雙螺旋攪拌器對桶內廢物進行攪拌而使其形成均勻固化體，其傳統加料工藝流程為：先將稱量好的干料（水泥、石灰）添加到廢物桶中；分3至4個批次將計量過的濕料（樹脂或濃縮液、水）加注到廢物桶中進行攪拌。在每次加濕料前，需先將攪拌器提出廢物桶；加完濕廢料后，利用攪拌槳先從廢物桶的上部開始攪拌，然后將攪拌槳逐漸插入到廢物桶底部進行攪拌。

但是，上述固化工藝存在如下弊端：

1）攪拌時物料飛濺明顯、對環境沾污較大：攪拌器在提出或插入廢物桶的過程中都在運行，而且自轉轉速通常在114rpm至228rpm之間，因此攪拌槳上的廢物很容易因離心力作用而飛濺到廢物桶外，對環境造成沾污；雖然現有工藝系統設計時都將攪拌器布置在熱室中，但熱室內飛濺物較多，在放射性較高的環境下，既不利于系統維護，也增加了二次廢物量；

2）攪拌槳變形問題：現有工藝采用的是先加干料后加濕料的流程，攪拌時桶內物料的粘度較大，攪拌槳在逐漸插入桶內進行攪拌和公轉的過程中需承受較大的阻力，雙螺旋槳攪拌器是一種懸臂式結構，因此會由于攪拌槳剛度不足以及頂端聯接固定不可靠而導致變形甚至折斷，為此需要在攪拌過程中對攪拌器的下降速度進行嚴格控制；

3）泥漿掛槳情況嚴重：傳統工藝攪拌器在完成攪拌后，需要通過一邊提升一邊攪拌的方式進行提槳，但泥漿掛槳情況仍舊很嚴重。

有鑒于此，確有必要開發一種能夠克服上述問題的放射性濕廢物水泥固化方法。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種新的放射性濕廢物水泥固化方法，以解決攪拌過程中的物料飛濺問題，可降低攪拌槳的變形概率，提高放射性濕廢物水泥固化的經濟效益和降低二次廢物量，降低人員受輻照幾率。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種放射性濕廢物水泥固化方法，其包括以下步驟：

1）向廢物桶中加入濕廢料；

2）向濕廢料中加入石灰并進行攪拌；

3）向廢物桶中分批次加入水泥并進行攪拌。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述濕廢料為廢樹脂或濃縮液等核電廠運行產生的濕固體廢物，還包括根據需要選擇性添加的水、添加劑中的一種或兩種。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述濕廢料采用液位計或重力測量裝置進行計量。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述步驟2）的攪拌是將攪拌槳伸入廢物桶中后，再啟動攪拌槳對石灰和濕廢物進行攪拌，攪拌時間需足夠使石灰和濃縮液、樹脂中的BO₃^3-充分反應。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述步驟3）需對水泥的進料速度和攪拌速度進行精確控制，而且在加水泥的過程中，攪拌槳持續攪動。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述水泥分批次加入的方式為：每一在后批次的加入量小于或等于前一批次的加入量，攪拌漿的自轉轉速則逐步增加。

作為本發明放射性濕廢物水泥固化方法的一種改進，所述步驟2）、3）采用攪拌器對廢物桶中的物料進行攪拌，攪拌器與廢物桶之間設置有可開閉的密封罩。