放射性废物桶外水泥固化线设计方案

本文以桶外水泥固化工艺为研究对象,介绍了放射性废液桶外水泥固化的工艺流程,提出了桶外水泥固化线的功能需求。根据功能需求,结合非标箱室的设计原则,设置了水泥固化线所需的相关设备,并进行水泥固化线布置。还阐述了水泥固化线的工作过程,提出了水泥固化线所需的配套系统。针对以往存在的搅拌混合器清洗效果不佳、干粉下料管路疏通效果不佳、部分设备热室外检修困难等问题,通过工程样机试验进行了方案论证。最终形成了放射性废物桶外水泥固化线的设计方案,为其他水泥固化线设计提供了参考。

沸石在中、低水平放射性废液水泥固化中的应用研究

对比研究了不同掺量(0、1%、3%、5%、7%)的斜发沸石和菱沸石对中、低水平放射性废液水泥固化体的流动度、抗压强度、抗浸泡性和抗浸出性的影响。结果表明:适量的斜发沸石或菱沸石均能有效提高水泥固化体的流动度、抗压强度和抗浸泡性;随着沸石掺量的增加,沸石对水泥固化体中^(90)Sr、^(137)Cs的吸附效果随之增强;斜发沸石对^(90)Sr的吸附效果优于菱沸石,而对^(137)Cs的吸附效果弱于菱沸石。

放射性废物固化处理的研究及应用现状

放射性废物安全有效的处置是世界各国关注的重要课题,也是核工业健康、可持续发展的重要保证。对放射性废物进行固化处理后埋入地下已经成为放射性废物处置的发展趋势。对水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、人造岩石固化等5种固化处理方法的固化机理、研究现状、应用情况、适用领域及优缺点进行了较系统的分析探讨。水泥固化、沥青固化、塑料固化适用于中低放废物的固化处理,玻璃固化和人造岩石固化适用于高放废物的固化处理。

压水堆核电站放射性废液水泥固化技术分析

目前,除台湾地区外,国内的所有压水堆核电站都采用水泥固化技术处理放射性废液及其他湿废物。用钢桶作为包装容器与使用混凝土桶作包装容器相比较,可以使最终废物的体积减少50%以上,且钢桶的制造成本及运输成本都比混凝土桶低得多,但对于放射性水平较高的废物需要增设附加屏蔽。选择合适的搅拌桨在桶内混合-固化废液,可以提高废物装桶率;桶外搅拌装置将不可避免地产生二次废物。用小车作为废物桶的运输工具,可以使运输设备及地面的去污更加容易,且小车的制造成本和维修成本也比传统的辊道低得多。合理选择废液的固化配方,尽量避免加入其他物质,可提高废物的包容率。

碱矿渣-粘土复合水泥固化模拟放射性泥浆的可行性研究

实验研究了碱矿渣粘土复合水泥(AASCM)固化模拟放射性泥浆的可行性。结果表明:模拟泥浆掺量、水胶比对AASCM与模拟泥浆拌合物的流动度以及温度对拌合物的凝结时间影响较大,实验用阴离子的种类对凝结时间影响较小。该水泥应用于固化工程时,宜在低于20℃的条件下施工。当胶砂比为1∶1、水胶比为0.45、模拟泥浆掺量为20%时,拌合物的流动度能满足施工要求,固化体的抗压强度满足GB14569.1—93要求,其固化体的浸出率较普通硅酸盐水泥的低。硅灰能够改善AASCM与模拟泥浆拌合物的和易性及降低其固化体的浸出率。

压水堆核电站产生的硼酸废液和浓缩废液的水泥固化研究

本文介绍了压水堆核电站产生的硼酸废液和浓缩废液水泥固化的实验室研究结果。硼酸废液在水泥中有良好的分散性和缓凝作用，水泥浆的泌水和终凝时间太长限制了水泥固化体中废液的包容量。推荐的含砂水泥固化体中硼酸废液的包容量为２３％（ｗｔ），纯水泥固化体为２８％（ｗｔ）。浓缩废液与水泥等组分搅拌形成的水泥浆又粘又稠，凝结很快。推荐的含砂水泥固化体中浓缩废液的包容量为２８％（ｗｔ），纯水泥固化体为３８％（ｗｔ），上述固化体的性能均符合技术指标的要求。

放射性废物水泥固化体铯固化机理研究

采用SEM、AAS等测试方法 ,研究不同沸石掺加量、不同成型方法的沸石基碱矿渣水泥放射性废物固化体Cs+ 浸出性能和固化体微观结构 ,推理出固化体中Cs+ 的 3种持留作用 :随矿渣水化进入固化体凝胶结构中 ;被沸石颗粒吸附且被水泥胶体包裹 ;存在于固化体孔隙中 其中固化体对Cs+ 的持留作用以沸石吸附为主 ,这是因为沸石表面的部分孔隙被水泥胶体所堵塞 ,增强了固化体持留Cs+ 的能力 ,据此建立了Cs+ 固化物理模型 ,探讨了Cs+ 固化机理 对影响固化体Cs+ 浸出率的 3个主要因素 :温度、沸石颗粒表面孔隙、固化体孔隙率进行了分析 ,进而合理解释了固化体中Cs+

模拟高盐高碱低中水平放射性废液水泥固化工艺的研究

针对高盐高碱低中水平放射性废液的特性,通过在普通硅酸盐水泥中掺入矿渣粉、粉煤灰和沸石作为矿物掺合料进行优化,获得固溶度大、低泌水率、流动性好、低核素浸出率的工艺配方,着重研究了水泥基材料组成、液灰比、盐浓度和促凝剂对扩展流动度、泌水率、凝结时间的影响规律。研究结果表明:矿物掺合料替代部分水泥可以发挥火山灰效应、减水效应,从而提高固化体对废液的包容量,改善拌合物的泌水、盐析现象;矿渣粉和粉煤灰有利于获得较高流动度的水泥拌合物,沸石可显著延长拌合物的凝结时间;随着高盐高碱低中水平放射性废液盐浓度的增加,扩展流动度减小,泌水率减小,凝结时间延长;三乙醇胺能有效缩短水泥固化的施工作业时间,掺量为1%时,PSFZ配方拌合物的初凝时间为262 min,终凝时间为302 min,可以满足施工作业要求。

高包容量放射性焚烧灰水泥固化材料的研制

为实现核废物处置成本最小化,提高放射性焚烧灰的固化效率和水泥固化体的安全性,开展了高包容量放射性焚烧灰水泥固化材料的研究。结果表明:经偏高岭土、粉煤灰、沸石、蛭石及聚合物乳胶粉优化改性的新型水泥固化材料,固化体中的放射性焚烧灰包容量高(40%),力学性能及耐久性能优良,核素离子浸出率低,尤其是固化超铀核素时,第42d浸出率<1.0×10–6cm/d,累计浸出分数<6.0×10–4cm。新型水泥固化材料可大幅度减小单位数量核废物的最终固化体积。

放射性废离子交换树脂水泥固化与机理探讨

针对放射性废离子交换树脂稳定化处理技术现状,研究了适合现阶段我国放射性废离子交换树脂水泥固化的工艺,并利用XAD和SEM分析技术探讨研究了废树脂水泥固化体的结构和性能及采用新型ASC水泥作为固化基材的基本理论依据。

核电站放射性废物混合固化处理可行性研究

基于放射性废物的减量化处理,开展了重水蒸汽回收系统产生的失效干燥剂与浓缩液混合固化冷试配方研究。研究结果表明,混合固化可以实现放射性废物的减容处理,失效干燥剂和浓缩液混合固化的总废物体积包容量为119.1%。

非α中低放废液碱激发胶凝材料固化体性能研究

用碱矿渣胶凝材料对模拟中低放废液进行大体积浇注固化 ,废物包容量 (以硝酸盐计 )可达 1 3 .5 % ,水固比为 0 .3 4,水泥浆体具有良好的流动性和工作性 固化体 2 8d抗压强度为 1 0 .5MPa,孔隙率小于 1 0 % ,在去离子水中 ,固化体Cs+ 、Sr2 + 第 42天浸出率 (GB70 2 3 -86,2 5℃ )为2 .5× 1 0 -5、1 .3× 1 0 -6cm·d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为 0 .7%和 0 .2 % ;MCC 1P法90℃、2 8dCs+ 、Sr2 + 浸出率为 3 .1× 1 0 -4、2 .2× 1 0 -5g·cm-2 ·d-1,浸出百分数为 3 .5 %、0 .2 % ;1 5 0℃时为 5 .6×1 0 -4、3 .0×1 0 -5g·cm-2 ·d-1,浸出百分数为 6.2 %、0 .3 % ,在盐卤溶液中浸出率相差不大 ,表明固化体能有效地持留Cs+ 、Sr2 + 。

大体积浇注碱矿渣水泥中低放废液固化研究

用高掺量沸石碱矿渣水泥对模拟中低放废液进行大体积浇注固化,废物包容量(以硝酸盐计)为13 5%,水固比为0 34,水泥浆体具有良好的工作性。在去离子水中,固化体Cs+、Sr2+第42d浸出率(GB7023 86、25℃)为2 5×10-5、1 3×10-6cm·d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为0 7%和0 2%;MCC 1P法90℃28dCs+、Sr2+浸出率为3 1×10-4、2 2×10-5g·cm-2·d-1,浸出百分数为3 5%、0 2%;150℃时为5 6×10-4、3 0×10-5g·cm-2·d-1,浸出百分数为6 2%、0 3%,在盐卤溶液中浸出率相差不大,表明固化体能有效地持留Cs+、Sr2+,其他性能均符合大体积浇注的要求。

水泥及其复合体系固化放射性核废物研究现状

水泥优良的物理化学性能使其在放射性废物固化领域应用广泛。介绍了水泥固化的机理和对水泥固化体的基本性能要求,并综述了硅酸盐水泥、碱激发胶凝材料、硫铝酸盐水泥和磷酸镁水泥在放射性废物固化领域的研究进展。对水泥基固化材料的发展具有一定的借鉴意义。

放射性废物固化方法综述

玻璃固化体的稳定性随放射性废物放热而降低,导致其浸出率增加,现较好的玻璃固体是硼酸盐玻璃;陶瓷固化体具有优越的化学稳定性、热稳定性、机械稳定性;水泥固化具有设备简单、生产能力大、投资和运行费用低、无废气净化问题、原料易得、固化生产过程二次污染少等优点,但是多孔性是水泥固化材料的致命弱点。

水泥固化高放射性废物的科学基础

与玻璃法、陶瓷法相比,水泥法具有原材料易得、工艺简单等优点。本文综述了国内外近几年来用水泥固化放射性废物的最新研究成果,并指出了用水泥来固化高放射性废物存在的问题及发展方向。

渣-硅灰水泥蒸压处理含镉钠低放废液

开发了一种矿渣硅灰混合水泥用来处理含多量Cd2 + 、Na+ 的低放射性废液。该水泥净浆经 12 5℃蒸压 14天的抗压强度达 114MPa ,用水银测孔仪测得总孔隙率为 14 .1% ,最可几孔半径 2 .7nm。目前低放废液的处理常用硅酸盐水泥和矿渣水泥 ,从强度和微结构方面看 ,矿渣 -硅灰混合水泥要比上述两种水泥好得多。对于废液中的Cd2 + 和Na+ ,成功地合成了无定形方沸石作为Na+ 的固主相 ,CdS为Cd2 + 的固化相。

废机油包容量对水泥固化体性能的影响

本文采用硫铝酸盐水泥结合乳化固化法对模拟放射性废机油进行固化处理,以固化体中不同机油包容量为变量,参照国标GB 14569.1—2011分析了固化体的力学性能、抗浸出性能及冻融性能。结果表明,当机油包容量小于25%(质量比)时,固化体性能满足国标GB 14569.1—2011相关要求。在此基础上,采用梯度升温法、TG、XRD、静态氮吸附仪考察了不同机油固化体的热稳定性能、孔隙率及物项组成,实验结果表明,固化体中机油包容量小于16.67%时,固化体热稳定性性能优良,机油包容量为12.5%时,固化体微观孔隙和孔径最小,故该包容量下固化体强度最高,当机油包容量小于25%时,机油不会抑制硫铝酸盐水泥的水化过程及水泥固化体的孔径分布微分曲线。

城市零星低放废液水泥固化技术

根据国家环保局下达的任务,为固化我国城市零星低放废液,选择了合适的水泥和外加剂。从固化体的抗压强度、电子显微镜、X射线衍射,差热分析和压汞测孔分析等实验结果说明,525矿渣水泥及外加剂C在干养护条件下,无论用自来水、PH>4的酸溶液或8％NaCO_3碱溶液调和,均能满足固化要求。当某些低放废液的酸度或碱度过高时,应将溶液预先中和后再固化。

放射性废树脂氧化分解处理技术

简要介绍了放射性废离子交换树脂(以下简称废树脂)的来源、特点和传统处理方法。概述国内废树脂氧化分解处理技术及其进展,重点论述湿法氧化分解的工艺原理、反应机理以及工艺流程的发展现状。分析评述废树脂分解液水泥固化技术研究的最新动态及成果。