用于低放射性废树脂玻璃化的玻璃组合物及利用其的低放射性废树脂的玻璃化方法技术

本发明专利技术涉及放射性废弃物的玻璃化。根据上述的本发明专利技术，通过提供一种适合低放射性废树脂的玻璃组合物及利用其的低放射性废树脂的玻璃化方法，从而不仅能够显著减小放射性废弃物的体积，还可以通过利用适合低放射性废树脂玻璃化的玻璃组合物来使低放射性废弃物玻璃化，从而具有能够最大限度地降低玻璃固化体内放射性物质的流出，或者能够将该流出完全阻断的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放射性废弃物的玻璃化，更详细地，涉及一种适合于低放射性废树脂的玻璃组合物及利用其的低放射性废树脂的玻璃化方法。
技术介绍
作为核电站产生的放射性废弃物的低放射性废树脂，一般是用水泥固化或装在废弃物桶中进行处理。需要制备一种在与地下水接触时，与水泥固化体相比，固化体内存在的放射性物质的流出速度显著慢或完全不会流出的固化体的技术，因建设处理工厂变得困难，因此需要一种能够大幅度减少放射线废弃物垃圾桶数量的技术，以使一个处理厂能够长期使用。为了应对这些要求，最近各国正在活跃地展开使用玻璃介质对放射性废弃物进行玻璃化的技术方面的研究。另一方面，有关放射性废弃物玻璃化工序的现有技术有，韩国授权专利第10-0768093号(利用铁/磷酸玻璃的中低强度放射性废弃物玻璃化方法)、韩国授权专利第10-0432450号(中低级别放射性废弃物处理系统)等，但与高辐射废弃物相比，由于低放射性废弃物的种类、产生量、化学组成等不同，导致不能直接采用高级别废弃物的玻璃化的技术，也完全没有公开有关用于使低放射性废树脂玻璃化的玻璃组合物的内容。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供一种用于低放射性废树脂玻璃化的最合适的玻璃组合物。此外，本专利技术的另外一个目的是，提供一种利用低放射性废树脂玻璃组合物的低放射性废树脂的玻璃化方法。技术方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种低放射性废树脂用玻璃组合物，所述玻璃组合物用于使低放射性废树脂玻璃化，并且包含SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O及Li2O。所述低放射性废树脂用玻璃组合物可进一步包含MnO2。所述低放射性废树脂用玻璃组合物的特征为，其包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、2～5重量％的MgO、4～9重量％的Na2O及3～7重量％的Li2O，当进一步包含MnO2时，所述低放射性废树脂用玻璃组合物的特征为，其包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、2～5重量％的MgO、4～9重量％的Na2O、3～7重量％的Li2O及0.5～3重量％的MnO2。此外，本专利技术提供一种低放射性废树脂的玻璃化方法，所述低放射性废树脂的玻璃化方法的特征为，在熔融炉中投入低放射性废树脂和包含SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O及Li2O的玻璃组合物。所述玻璃组合物还可以进一步包含MnO2。所述玻璃组合物的特征为，包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、2～5重量％的MgO、4～9重量％的Na2O及4.57重量％的Li2O，当进一步包含MnO2时，所述低放射性废树脂用玻璃组合物的特征为，其包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、2～5重量％的MgO、4～9重量％的Na2O、4.57重量％的Li2O及0.5～3重量％的MnO2。有益效果根据以上所述的本专利技术，通过提供适合低放射性废树脂的玻璃组合物及利用其的低放射性废树脂的玻璃化方法，从而不仅能够显著减小放射性废弃物的体积，还可以通过利用适合低放射性废树脂玻璃化的玻璃组合物来使低放射性废弃物玻璃化，从而具有能够最大限度地降低玻璃固化体内放射性物质的流出，或者能够将该流出完全阻断的效果。附图说明图1为实施例2的候选玻璃的粘度测定结果。图2为实施例2的候选玻璃的电导率测定图表。图3为实施例2的候选玻璃的扫描式电子显微镜(SEM)图像。图4为根据玻璃固体化的浸出率比较图表。图5为热处理后(950℃/20小时)的玻璃固化体表面SEM分析图像。图6为示出感应加热式低温熔融炉内安装玻璃及钛环的形态的照片。图7为示出初期点火及玻璃熔融形态的照片。图8为示出玻璃熔块及废树脂废弃物投入条件的图表。图9为现场试验后排出的废树脂玻璃固化体。优选实施方式下面，通过实施例对本专利技术进行更加详细的说明。这些实施例仅是为了例示本专利技术的实施例，本专利技术的范围不应被解释为受限于这些实施例，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。实施例1.组成分析(1)产生现状原子能发电站1年约产生9吨的低放射性废树脂，一直以来，通过与可燃性杂固体混合来进行玻璃化处理。对于可燃性杂固体而言，因持续地努力减少其产量，可燃性杂固体正在渐渐减少，然而，低放射性废树脂的产生量确没有明显减少，因此，为了使大量产生的低放射性废树脂单独玻璃化，需要开发新型的玻璃组成。玻璃组成根据低放射性废树脂的化学组成及浓度产生变化，因此为了正确地分析化学组成，采集了原子能发电站产生的低放射性废树脂后进行了如下分析。(2)分析方法为了分析低放射性废树脂的化学组成，利用密闭容器微波酸消解系统(Closed-vesselMicrowaveAcidDigestionSystem)确立了各试料的熔解条件之后，对无机物含量进行了分析。为了分析，在低放射性废树脂桶中采集约5g的试料(共4个)，在105℃下干燥5小时后，混合硝酸、盐酸及蒸馏水进行洗脱后，用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES，InductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectroscopy，ThermoJarrellAsh公司，IRIS-HR)进行成分分析。使用与分析实际废弃物时使用的方法类似的方法对低放射性废树脂现场试验中所使用的仿真废树脂，进行了分析，为了提高分析可靠度，使用一个试料制备了4个洗脱液。其中2个试料用硝酸和盐酸，其余2个试料用硝酸、盐酸、氢氟酸混合物，通过微波消解系统(MicrowaveDigestionSystem)进行了洗脱。所使用的装备是电感耦合等离子光谱仪(ICP-AES)。为了对化学成分进行分析，用酸溶解了低放射性废树脂，由于树脂特性，未完全被溶解。但是，判断出从树脂制造商的化学组成分析表方面考虑时(Al、Ca、Cu、Fe等，50ppm以下，干燥基准)，没被溶解的残留树脂对玻璃组成带来的影响微不足道。归纳化学成分分析方法并记载于以下内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低放射性废树脂用玻璃组合物，其特征在于，所述玻璃组合物用于使低放射性废树脂玻璃化，并且包含SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O及Li2O。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.04 KR 10-2013-01502231.一种低放射性废树脂用玻璃组合物，其特征在于，所述玻璃组合
物用于使低放射性废树脂玻璃化，并且包含SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、
K2O、MgO、Na2O及Li2O。
2.如权利要求1所述的低放射性废树脂用玻璃组合物，其特征在于，
所述低放射性废树脂用玻璃组合物进一步包含MnO2。
3.如权利要求1所述的低放射性废树脂用玻璃组合物，其特征在于，
所述低放射性废树脂用玻璃组合物包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％
的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、
2～5重量％的MgO、4～9重量％的Na2O及3～7重量％的Li2O。
4.如权利要求2所述的低放射性废树脂用玻璃组合物，其特征在于，
所述低放射性废树脂用玻璃组合物包含30～40重量％的SiO2、6～9重量％
的Al2O3、9～13重量％的B2O3、15～22重量％的CaO、7～9重量％的K2O、
2～5重量％的MgO、4～...

【专利技术属性】
技术研发人员：金得万，李炳冠，金千雨，
申请(专利权)人：韩国水力原子力株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR