一种用吸附固化法固化放射性废有机溶剂的方法.pdf

本发明属于放射性废物处理技术领域，特别涉及一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法。本发明方法通过将硫铝酸盐水泥、沸石、硅灰、熟石灰混合均匀，所得混合物与经过吸油材料吸附处理的放射性废有机溶剂、萘系减水剂及水搅拌均匀，装入模具内，养护28d，制成固化体。使用本发明的方法固化放射性废有机溶剂(TBP/OK)时，固化体中放射性废有机溶剂(TBP/OK)包容量达到10％～24％，固化体的抗压强度满足国标GB14569.1-2011。

1.  一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，将硫铝酸盐水泥、沸石、硅灰、熟石灰混合均匀，所得混合物与经过吸油材料吸附处理的放射性废有机溶剂、萘系减水剂及水搅拌均匀，装入模具内，养护28d，制成固化体。

2.  根据权利要求1所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述放射性废有机溶剂、水、萘系减水剂、吸油材料、硫铝酸盐水泥、沸石、硅灰、熟石灰的用量比依次分别为：(0.08L～0.24L)：(0.20L～0.40L)：(6g～13g)：(10g～30g)：900g：(100g～120g)：(0g～40g)：(30g～40g)。

3.  根据权利要求1或2所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述沸石为斜发沸石。

4.  根据权利要求1或2所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述硅灰中含有SiO₂和Al₂O₃，其中SiO₂的含量为75％～98％。

5.  根据权利要求1或2所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述吸油材料为蛭石、活性炭和硅藻土中的一种以上。

6.  根据权利要求1或2所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述萘系减水剂为UNF-5型萘系减水剂。

7.  根据权利要求1所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述与经过吸油材料吸附处理的放射性废有机溶剂为放射性废有机溶剂与吸油材料的混合物料。

8.  根据权利要求1所述的一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，其特征在于，所述养护的养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％。

一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法
技术领域
本发明属于放射性废物处理技术领域，特别涉及一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法。
背景技术
放射性废有机溶剂(萃取剂：磷酸三丁酯，tri-butyl phosphate，简写为TBP；稀释剂：煤油，kerosene，简写为OK；TBP与OK按体积比3:7混合形成有机溶剂，简写为TBP/OK，多次使用性能下降而成为放射性废物)是核工业产生的重要的放射性废液，按照GB 9133-1995《放射性废物分类标准》规定，其属于中、低放废液。目前，国内外对其处理方法很多，主要有焚烧法、湿式氧化法、电化学催化氧化法、水解固化法、热等离子体技术、蒸馏法、水泥固化法等，而水泥固化技术具有性能稳定、设备简单、操作工艺简便、成本低廉、无二次污染等优点，成为中、低放废物处理的普遍采用的方法。但水泥固化方法处理放射性废有机溶剂(TBP/OK)，又存在水泥的无机相与有机溶剂的有机相的相容性较差的问题，从而导致固化体包容量不高、固化体性能不稳定的缺点。
硫铝酸盐水泥主要熟料矿物是无水硫铝酸钙(3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄)，具有早强、高强、抗冻、耐腐蚀等优点，近年来广泛用于放射性废物固化研究领域，可以作为固化基材。沸石是主要由SiO₂、Al₂O₃、H₂O和碱金属、碱土金属离子四部分组成的硅酸盐矿物，具有空间架状结构。沸石因碱金属、碱土金属和水分子结合的松散、易置换的特点而具有吸附特性、离子交换特性等性能。掺加了10％～20％沸石、固化模拟放射性树脂的硫铝酸盐水泥固化体，Cs浸出率大幅降低，不超过10％的掺加量有利于固化体强度的提高。硅灰具有很高的比表面 积，其密实效应可减少固化体空隙和通道的形成，达到有效改善固化体孔结构和降低核素的浸出的作用；吸油材料是一种吸附剂，是主要成分为SiO₂的白色粉末。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂(TBP/OK)的方法，解决固化放射性废有机溶剂(TBP/OK)时废物包容量低的问题。
一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，将硫铝酸盐水泥、沸石、硅灰、熟石灰混合均匀，所得混合物与经过吸油材料吸附处理的放射性废有机溶剂、萘系减水剂及水搅拌均匀，装入模具内，养护28d，制成固化体。
所述放射性废有机溶剂、水、萘系减水剂、吸油材料、硫铝酸盐水泥、沸石、硅灰、熟石灰的用量比依次分别为：(0.08L～0.24L)：(0.20L～0.40L)：(6g～13g)：(10g～30g)：900g：(100g～120g)：(0g～40g)：(30g～40g)。
所述沸石为斜发沸石。
所述硅灰中含有SiO₂和Al₂O₃等物质，其中SiO₂的含量为75％～98％。
所述吸油材料为一种吸附剂材料，其主要成分为SiO₂，具体可为蛭石、活性炭和硅藻土中的一种以上。
所述萘系减水剂为UNF-5型萘系减水剂；UNF-5型萘系减水剂为常用的水泥外加剂之一，可以在水胶比固定的情况下提高浆料流动度。
所述与经过吸油材料吸附处理的放射性废有机溶剂为放射性废有机溶剂与吸油材料的混合物料。
所述养护的养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％。
本发明的有益效果为：
使用本发明的方法固化放射性废有机溶剂(TBP/OK)时，固化体中放射性废有机溶剂(TBP/OK)包容量达到10％～24％，固化体的抗压强度满足国标GB14569.1-2011。
具体实施方式
本发明提供了一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
将900g硫铝酸盐水泥、120g沸石、40g熟石灰混合均匀，与经过10g吸油材料吸附处理过的0.08L放射性废有机溶剂(TBP/OK)、9g萘系减水剂UNF-5、0.40L水在搅拌锅内搅拌均匀(3min)，装入尺寸为Φ50mm×50mm的模具内，养护28d，养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％，制成水泥固化体。将固化体上下表面用砂纸适当打磨，保持上下表面平行，然后在压力试验机上测定其无侧限抗压强度。固化体28d抗压强度为13.4MPa，浆料流动度为200mm，放射性废有机溶剂体积包容量为10％。
实施例2
将900g硫铝酸盐水泥、120g沸石、40g熟石灰混合均匀，与经过20g吸油材料吸附处理过的0.16L放射性废有机溶剂(TBP/OK)、9g萘系减水剂UNF-5、0.40L水在搅拌锅内搅拌均匀(3min)，装入尺寸为Φ50mm×50mm的模具内，养护28d，养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％，制成水泥固化体。将固化体上下表面用砂纸适当打磨，保持上下表面平行，然后在压力试验机上测定其无侧限抗压强度。固化体28d抗压强度为7.08MPa，浆料流动度为213 mm，放射性废有机溶剂体积包容量为18.2％。
实施例3
将900g硫铝酸盐水泥、120g沸石、40g熟石灰混合均匀，经过30g吸油材料吸附处理过的0.24L放射性废有机溶剂(TBP/OK)、13g萘系减水剂UNF-5、0.34L水在搅拌锅内搅拌均匀(3min)，装入尺寸为Φ50mm×50mm的模具内，养护28d，养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％，制成水泥固化体。将固化体上下表面用砂纸适当打磨，保持上下表面平行，然后在压力试验机上测定其无侧限抗压强度。固化体28d抗压强度为7.44MPa，浆料流动度为200mm，放射性废有机溶剂体积包容量为24％。
实施例4
将900g硫铝酸盐水泥、120g沸石、40g硅灰、40g熟石灰混合均匀，与经过20g吸油材料吸附处理过的0.24L放射性废有机溶剂(TBP/OK)、8g萘系减水剂UNF-5、0.30L水在搅拌锅内搅拌均匀(3min)，装入尺寸为Φ50mm×50mm的模具内，养护28d，养护温度为20℃～30℃，养护相对湿度≥90％，制成水泥固化体。将固化体上下表面用砂纸适当打磨，保持上下表面平行，然后在压力试验机上测定其无侧限抗压强度。固化体28d抗压强度为7.73MPa，浆料流动度为191mm，放射性废有机溶剂体积包容量为22.3％。