富烧绿石人造岩石固化模拟锕系废物

采用国际上较少研究的烧绿石为主要矿相 ,针对分离的锕系核素进行人造岩石固化研究。设计并制备了对模拟锕系元素包容量为 4 6 8%的富烧绿石人造岩石固化体。对其物理性能、抗浸出性能、耐辐照性能和微观结构进行的研究结果表明 :富烧绿石人造岩石固化体具有很好的性能。

富烧绿石型人造岩石固化模拟锕系元素废液的研究

采用与钙钛锆石 (Zirconolite)性能相近的烧绿石 (Pyrochlore)为主要矿相 ,制备了对锕系元素废液有不同包容量 (37%～ 5 0 % )的人造岩石固化体 ,测定了其物理性能。应用X射线衍射(XRD)、扫描电镜能谱分析 (SEM /EDS)研究了其矿相组成、微观结构和相组分分析 ,并采用产品一致性测试 (PCT)粉末浸泡法研究其抗浸出性能。研究结果表明 ,富烧绿石人造岩石是固化锕系元素废液并最终进行地质处置的理想固化体。

富烧绿石在模拟处置条件下的浸出行为研究

研究了包容46 8%模拟锕系废物的富烧绿石在5种模拟处置介质:纯花岗岩,花岗岩+水泥,花岗岩+Fe3O4,纯膨润土,膨润土+Fe3O4中的浸出行为。并用X射线衍射仪(XRD)和带有X射线能谱仪的扫描电镜(SEM/EDS)对浸泡后的样品表面进行了分析。实验结果显示,在模拟条件下,包容46 8%模拟锕系废物的富烧绿石的质量浸出率相当低,浸泡182d后,其质量浸出率基本保持在1×10-7g·cm-2·d-1;在含有膨润土和花岗岩+水泥介质的体系中,样品表面有新的矿相生成;膨润土和水泥介质有阻滞元素浸出的作用;Fe3O4的存在促进了元素的浸出;除钛离子在样品表面贫化外,其余5种离子Ba,U,Ca,Zr,Al在浸泡过程中呈富集态或稳定态,表明模拟地质介质可以较好地阻滞富烧绿石中元素的浸出。