一种榍石型人造岩石的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种榍石型人造岩石的制备方法，其特征是：按CuO：CaO：Ti：SiO2=2：1：1：1的摩尔比取各原料，混合研磨；取混合料装入不锈钢模具中，施加压力将混合料压制成型为粗坯；采用自蔓延高温合成与加压装置，将粗坯放入装置中，粗坯与钨丝接触；对钨丝通直流电，当达到设定电流时即引燃钨丝，通过燃烧的钨丝加热点燃粗坯，直至粗坯燃烧结束；采用液压机施加50～200MPa的压力并保压30～100s，待反应物料冷却至常温后取出，即为制得的榍石型人造岩石。本发明专利技术采用自蔓延高温合成结合快速致密化工艺，在短时间内即制得榍石型人造岩石块体，具有合成速度快、效率高、反应温度高、能耗低、工艺简单等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于人造石的制备及放射性废物的固化处理，涉及一种榍石型人造岩石的制备方法。本专利技术制备的榍石型人造岩石特别适用于放射性废物的固化处理与处置。
技术介绍
核工业的快速发展在带来巨大经济效益的同时，不可避免会产生大量的放射性废物，对人类的生存环境带来巨大威胁。如何将放射性废物进行安全有效的固化处理和处置，使其最大限度与生物圈隔离，成为制约核工业可持续发展的关键问题之一。榍石（CaTiSiO5）是人造岩石的重要组成部分，其Ca位和Ti位对锕系和镧系核素具有较强的包容能力，且榍石型人造岩石具有优异的热稳定性、机械稳定性、化学稳定性与抗辐照性能，是较为理想的放射性废物固化介质。榍石可以单独作为放射性废物的固化基材，也可以作为人造岩石固化体中的一种矿相。由于榍石是典型的硅酸盐矿物，还可以用它来固化吸附了放射性核素的硅基分子筛和放射性砂土。研究表明，硅基分子筛可应用于放射性废水的净化处理，放射性核素离子被吸附于硅基分子筛的孔道结构中，能够对放射性废水进行有效分离和净化。吸附了放射性核素的硅基分子筛需要进行固化处理，将放射性物质固定下来。由于硅基分子筛的主要成分是SiO2，可以将其作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种榍石型人造岩石的制备方法，其特征是包括下列步骤：a、配料和研磨：按CuO：CaO：Ti：SiO2=2：1：1：1的摩尔比取CuO、CaO、Ti、SiO2粉体作为原料，将原料混合研磨10～30min，得混合料；b、压制成型：取10～50g混合料，装入直径为20～50mm的不锈钢模具中，施加10～50MPa的压力将混合料压制成型为粗坯（2）；c、榍石型人造岩石的自蔓延高温合成与致密化：采用自蔓延高温合成与加压装置，该装置的组成包括，钨丝(4)，由底部、下端与底部连接或连为一体的环形侧壁构成的钢模具（3），设置于钢模具（3）的环形侧壁内上端的上压头(5)，以及设置于上压头(5)上方的加压用液压机...

【技术特征摘要】
1.一种榍石型人造岩石的制备方法，其特征是包括下列步骤：a、配料和研磨：按CuO：CaO：Ti：SiO2=2：1：1：1的摩尔比取CuO、CaO、Ti、SiO2粉体作为原料，将原料混合研磨10～30min，得混合料；b、压制成型：取10～50g混合料，装入直径为20～50mm的不锈钢模具中，施加10～50MPa的压力将混合料压制成型为粗坯（2）；c、榍石型人造岩石的自蔓延高温合成与致密化：采用自蔓延高温合成与加压装置，该装置的组成包括，钨丝(4)，由底部、下端与底部连接或连为一体的环形侧壁构成的钢模具（3），设置于钢模具（3）的环形侧壁内上端的上压头(5)，以及设置于上压头(5)上方的加压用液压机(6)；将压制成型的粗坯（2）放入自蔓延高温合成与加压装置中，在钢模具（3）底部铺满粒度为70～100目的石英砂（1），钨丝（4）置于钢模具（3）一侧，将粗坯（2）置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张魁宝，尹丹，方婧，彭乐，何宗胜，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51