[發明專利]一種利用花崗巖固化放射性廢物的方法

有效

• 申請號: 201611202165.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106847360B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 盧喜瑞;舒小艷;丁藝;匙芳廷;袁世斌;毛雪麗;馬登生
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G21F9/30
• 分類號: G21F9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種利用花崗巖固化放射性廢物的方法，屬于放射性廢物處理領域。本發明的方法包括如下步驟：將放射性廢物、天然花崗巖骨料和粘結劑研磨成混合物，將所述混合物干燥，然后將所述干燥的混合物置于燒結裝置中進行燒結，得到花崗巖固化體。本發明的方法具有工藝過程簡單、節能環保、安全可靠等特點。本發明制得的花崗巖固化體具有較高體積密度、抗壓強度、抗折強度、硬度，并且具有較低吸水率、膨脹系數等優點。

技術領域

本發明涉及放射性廢物處理領域，具體涉及的是一種利用花崗巖固化放射性廢物的方法。

背景技術

花崗巖是一種火山爆發的熔巖且受到相當的壓力在熔融狀態下隆起至地殼表層的構造巖，是巖漿在地殼深處逐漸冷卻凝結成的結晶巖體，屬于火成巖的一種，廣泛分布于地球上；其主要成分是石英、長石和云母?；◢弾r具有質地堅硬、結構致密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低、表面性質良好等特點，尤其硬度僅次于鉆石，經久耐用。

核能的開發和利用給世界帶來巨大經濟和社會效益的同時，也產生了會對環境安全和人類健康造成了威脅的放射性廢物，如何安全有效地處理放射性廢物，是未來核技術可持續發展中的關鍵問題。

對放射性廢物的處置預處理，普遍采用先將其固化處理，再將包含放射性廢物的固化體進行最終的地質處置的方法，因此固化基材的選擇十分關鍵。目前，主要的放射性廢物固化技術有水泥固化、玻璃固化、陶瓷固化等。水泥基固化體的核素浸出率高且有較大增容，固化體一般比廢物原體積增大1.5至2倍，減容效果較差，從而增加了處置的費用；陶瓷固化對核素的針對性較強，不適用于大規模的廢物處理；玻璃固化工藝中會產生大量有害氣體，并且玻璃屬于介穩相，在高溫和潮濕條件下，固化體易發生溶蝕、析晶等現象，這些問題會對固化體在處置庫條件下的穩定性造成威脅。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種利用花崗巖固化放射性廢物的方法，該方法具有工藝過程簡單、節能環保、安全可靠等特點。

本發明所提供的利用花崗巖固化放射性廢物的方法，包括如下步驟：將放射性廢物、天然花崗巖骨料和粘結劑研磨成混合物，將所述混合物干燥，然后將所述干燥的混合物置于燒結裝置中進行燒結，得到花崗巖固化體。

上述的方法，所述方法還包括在將所述混合物干燥之前對所述混合物進行預處理的步驟；所述預處理為對所述混合物進行加壓；所述加壓的壓力具體可為0～800Mpa。

上述的方法，所述天然花崗巖骨料為天然花崗巖顆粒；所述天然花崗巖骨料具體可由粒徑小于或等于10mm和粒徑為10mm～20mm的天然花崗巖顆?；旌隙?。

所述天然花崗巖骨料中，所述粒徑小于或等于10mm的天然花崗巖顆粒的質量百分含量為0～100％。

所述天然花崗巖骨料中，所述粒徑小于或等于10mm的天然花崗巖顆粒和粒徑為10mm～20mm的天然花崗巖顆粒的質量比具體可為3∶1～3.5∶1；更具體為3∶1或3.5∶1。

上述的方法，所述放射性廢物為核工業中所產生的固態和/或液態放射性廢物。

所述液態放射性廢物可通過常規技術手段轉化為固態，然后再進行固化。

所述放射性廢物具體為固態；如含Cs的吸附纖維或含Sr的樹脂。

上述的方法，所述粘結劑為高分子材料及無機鹽類粘結劑；具體可為萜烯酚醛樹脂、雙酚環氧樹脂或聚碳硅烷等。

上述的方法，所述混合物中，按質量百分數計，所述放射性廢物為5％～20％、所述粘結劑為2％～3％、余量為天然花崗巖骨料。

上述方法中，所述混合物中，按質量百分數計，所述放射性廢物具體可為13％～17％；所述粘結劑具體可為2％或3％。