一种放射性废树脂固化配方组成比例

本发明专利技术属于压水堆核电站放射性废树脂固化技术领域，具体涉及一种放射性废树脂固化配方，目的是是解决现有技术水泥固化配方存在放射性固体废物体积包容率偏低的问题。它包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水；配方中各种组分的配比为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80~100kg。本发明专利技术通过向现有配方中增加沸石，抑制了放射性元素的析出率，通过向现有配方中增加减水剂，使搅拌过程更加流畅；去除了原配方中的砂子，并合理调配配方中各组分的配比，使得每个水泥桶包容的放射性废树脂从305升提高到400升，放射性废树脂固化体的包容率从35.6%提高到46.7%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压水堆核电站放射性废树脂固化
，具体涉及一种放射性废树脂固化配方。
技术介绍
在核电厂的运行过程中会产生大量的废树脂和浓缩液等放射性固体废物，为了防止放射性固体废物对人类生活环境造成危害，必须对其进行固化处理，使其便于运输和储存，然后长期存放于放射性固体废物最终处置场，以保证放射性固体废物与环境安全隔离300-500年后，放射性核素经过自然衰变，其放射性降到可以接受的水平，不再危害环境。水泥固化是比较安全的固化方法，其原理是以水硬水泥作为无机凝胶材料，将水泥、放射性废物、水及其它物料按一定比例混合，利用水泥组分的水化作用使混合浆体形成具有一定机械强度和耐久性的水泥固化体，从而实现废物固化的目的。目前，核电厂采用水泥固化处理放射性废树脂和浓缩液，使用水泥桶作为包装容器。但现有的水泥固化配方存在放射性固体废物体积包容率偏低的问题。每个水泥桶包容的放射性废树脂为305升，体积包容率则仅为35.6%，这将直接导致放射性固体废物的产量较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术水泥固化配方存在放射性固体废物体积包容率偏低的问题，提供一种放射性废树脂固化配方。本专利技术是这样实现的：一种放射性废树脂固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水；配方中各种组分的配比为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80~100kg。如上所述的水的重量为80Kg、90Kg或100Kg。如上所述的废树脂是处理核电站放射性废水后失效的阴、阳树脂。如上所述的石灰是指Ca(OH)2的含量大于92%的石灰。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过向现有配方中增加沸石，抑制了放射性元素的析出率，通过向现有配方中增加减水剂，使搅拌过程更加流畅；去除了原配方中的砂子，并合理调配配方中各组分的配比，使得每个水泥桶包容的放射性废树脂从305升提高到400升，放射性废树脂固化体的包容率从35.6%提高到46.7%。固化体包容率均有了明显的提高。秦山第二核电厂共有4台核电机组，放射性废树脂新配方投入使用后，按照核电机组平均40年寿期考虑，以1/2号机组2002—2010年产生的实际放射性废树脂固体废物产量均值来计算，预计秦山第二核电厂共可直接减少放射性固体废物产量约1136m3。附图说明图1是采用本专利技术的一种放射性废树脂固化配方的样品坠落试验结果图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的一种放射性废树脂固化配方进行介绍：如图1所示，一种放射性废树脂固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水。配方中各种组分的配比（重量比）为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80~100kg，其中水的重量根据树脂排放中含水量调整，一般取80kg、90kg或100kg。此处的废树脂是指用于处理核电站放射性废水后失效的阴、阳树脂。所述石灰是指Ca(OH)2的含量大于92%的石灰。下面结合一具体实施例验证的本专利技术的配方。配方中各种组分的配比（重量比）为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80kg。根据得出新的固化配方，对新的固化配方进行了第三方验证性试验，以验证修改后的固化配方满足国家要求的性能。固化体的性能满足GB14569.1《低中水平放射性废物固化体性能要求水泥固化体》及GB7023-86《放射性废物固化体长期浸出试验》的要求。对于废树脂固化优化配方，在中核核电运行管理有限公司二厂1，2号机组水泥固化系统进行了CI固化桶验证实验，实验过程中树脂添加量为392L（9批料共400kg），固化体体积约为840L，树脂包容量约为46.7（v/v）。养护24h后的固化体如图1所示。经过实验表明水泥固化体外观完整，搅拌过程中水泥浆流动度适中，没有出现树脂上浮等现象。1、固化体28d抗压强度实验选用42.5MPa普通硅酸盐水泥，分别使用了金隅牌、钻牌和基准水泥进行固化配方实验，比较发现不同品牌的普通硅酸盐水泥对固化体性能影响较小，最终选择使用便于购买的金隅牌42.5MPa普通硅酸盐水泥进行配方验证实验。制圆柱试样，在标准养护箱中养护28d后，测试其抗压强度，数据见表1所示。表1树脂普通硅酸盐水泥配方抗压强度实验结果表明，固化体抗压强度满足7MPa国家标准要求。2、抗冲击性能测试按推荐配方制备ф50*50mm的圆柱形样品，在标准养护箱养护28天后进行了坠落试验，试验分别将样品从9米高楼房自由落体到水泥地面上，没有任何一个出现完全破裂，全部满足国家标准要求，见图1。3、抗浸泡性能为了保证配方的安全性，测量水泥固化体在自来水中浸泡90天的抗压强度，见表2。表2树脂普通硅酸盐水泥配方试样抗浸泡性能数据实验结果表明固化体浸泡后抗压强度损失不超过25%的国标要求。4、模拟核素浸出试验准确称量一定量的钴、锶、铯盐，与一定量的湿树脂混合并搅拌换均匀，按配方制备成含模拟放射性核素的废树脂。树脂与钴、锶、铯盐的用量如表3。表3树脂普通硅酸盐水泥配方模拟核素含量每个Φ50×50mm试样含钴0.148g，含锶0.2192g，含铯0.2192g。脱模后的固化体样品按照GB14569.1要求的养护条件，放入养护箱，在温度25±5℃，相对湿度90%±5%的气氛中养护28d。样品完全满足国家标准GB7023－86要求，几何表面积应为10～5000cm2；长径比等于或稍大于1。样品浸出率见表4。表4固化体样品模拟放射性浸出率测定结果（cm/d）注：—表示低于检出限，按检出限计算得到的浸出率为1.2E-06对于树脂普通硅酸盐水泥水泥固化体，Sr的42天浸出率分别为8.2E-06cm/d，满足国家标准（42天浸出率小于1E-3cm/d）；Cs的42天浸出率分别为5.4E-05，满足国家标准要求（42天Cs浸出率小于4E-3cm/d）的要求；Co的42天浸出率分别为小于1.2E-06cm/d，满足国家标准（42天浸出率小于2E-3cm/d）。5、耐冻融性试样养护28天后进行耐冻融实验，具体数据见表5。表5树脂普通硅酸盐水泥冻融实验数据以上实验结果表明树脂普通硅酸盐水泥水泥固化体试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性废树脂固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水；配方中各种组分的配比为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80~100kg。

【技术特征摘要】
1.一种放射性废树脂固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、
减水剂和水；配方中各种组分的配比为：硅酸盐水泥：900kg，废树脂：400kg；
沸石：55kg；石灰：35kg；减水剂：7kg；水：80~100kg。
2.根据权利要求1所述的一种放射性废树脂固化配方，其特征在于：所
述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭其明，周瑞东，莫晓蔚，童楚华，侯东，王建龙，赵亚柯，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33