[發明專利]敷銀硅膠的低溫固化方法

有效

• 申請號: 201910233651.8
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109920574B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 盧喜瑞;張振濤;李炳生;舒小艷;劉刈;陳順彰;魏貴林
• 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: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 朱德寶

本申請公開了一種敷銀硅膠的低溫固化方法，包括以下步驟：將含放射性碘的敷銀硅膠顆粒與硼酸鹽原料粉混合，加入去離子水后進行研磨，得到潮濕的混合物，其中，硼酸鹽原料粉由氧化硼、氧化鉍和氧化鋅組成；對潮濕的混合物進行干燥處理，得到干燥的混合物；將干燥的混合物放入燒結裝置中進行燒結，燒結完成后進行冷卻，得到玻璃陶瓷燒結體。本申請得到的玻璃陶瓷燒結體，具有較高體積密度及較低的核素浸出率等優點，能夠良好地抑制放射性碘在自然界中的遷移。此外，本申請的低溫固化方法，含放射性碘的敷銀硅膠顆粒直接與硼酸鹽原料粉混合，不需要高溫燒結操作，具有工藝過程簡單、節能環保、安全可靠等特點，具有良好的工業應用前景。

技術領域

本發明涉及放射性廢物處理領域，具體涉及敷銀硅膠的低溫固化方法。

背景技術

核技術作為一種清潔，高效的能源備受人們的青睞，但核能的發展伴隨產生了大量的放射性核素，這些核素在衰變過程中會產生各類重離子以及射線，或是通過食物鏈富集，這些行為都能對生物體造成嚴重損傷并威脅其生存。其中碘-129因其半衰期長而急需被處置。目前對放射性碘的處理方法主要有海洋處置法，水泥，塑料，瀝青固化等。這些方法雖然在一定程度上能夠對放射性碘進行處置，但存在固化體穩定性差，引起二次污染等問題；并且不能滿足長期處置放射性碘的需求。

對放射性碘進行敷銀硅膠的固化能有效地抑制污染核素在生物圈內的遷移。敷銀硅膠是將硅膠顆粒放置于AgNO₃溶液中所獲得的顆粒。敷銀硅膠的固化處理普遍采用氣態捕捉法，這種方式能夠實現對放射性碘的吸附。這種方法能夠直接形成AgI從而對放射性碘進行固化，但這種硅膠顆粒本身易受壓力、溫度、濕度等外界環境因素的影響，導致固化體的形變影響其穩定性，不能滿足長期處置放射性碘的需求。

發明內容

本發明針對上述問題，提出了一種敷銀硅膠的低溫固化方法。

本發明采取的技術方案如下：

一種敷銀硅膠的低溫固化方法，包括以下步驟：

將含放射性碘的敷銀硅膠顆粒與硼酸鹽原料粉混合，加入去離子水后進行研磨，得到潮濕的混合物，其中，所述硼酸鹽原料粉由氧化硼、氧化鉍和氧化鋅組成；

對潮濕的混合物進行干燥處理，得到干燥的混合物；

將干燥的混合物放入燒結裝置中進行燒結，燒結完成后進行冷卻，得到玻璃陶瓷燒結體。

本申請得到的玻璃陶瓷燒結體，含有放射性碘的敷銀硅膠，該玻璃陶瓷燒結體具有較高體積密度及較低的核素浸出率等優點，能夠良好地抑制放射性碘在自然界中的遷移。此外，本申請的低溫固化方法，含放射性碘的敷銀硅膠顆粒直接與硼酸鹽原料粉混合，不需要高溫燒結操作，具有工藝過程簡單、節能環保、安全可靠等特點，具有良好的工業應用前景。

于本發明其中一實施例中，所述含放射性碘的敷銀硅膠顆粒的最大外徑小于等于200μm。

顆粒的外徑較大不利于研磨操作，通過限定含放射性碘的敷銀硅膠顆粒的外徑，能夠保證含放射性碘的敷銀硅膠顆粒與硼酸鹽玻璃陶瓷粉的可靠混合和研磨。實際運用時，可以通過過濾網等裝置得到最大外徑小于等于200μm的含放射性碘的敷銀硅膠顆粒。

于本發明其中一實施例中，所述干燥的混合物中，按質量百分數計，所述含放射性碘的敷銀硅膠顆粒為40％～70％、所述硼酸鹽玻璃陶瓷粉為30％～60％。

于本發明其中一實施例中，干燥的混合物中，放射性碘的質量不超過混合物總質量的15％。

于本發明其中一實施例中，所述硼酸鹽原料粉中，按質量百分數計，氧化硼40％～70％，氧化鉍22％～48％，氧化鋅8％～12％。

硼作為降熔劑能夠較好的降低熔點，通過限定氧化硼的質量百分數為40％～70％能夠有效降低在燒結過程中的燒結溫度，可以實現低溫燒結，即安全可靠又節能環保。