一种铀尾矿库滩面微波固化装备制造技术

本发明专利技术公开了一种铀尾矿库滩面微波固化装备，包括：微波加热系统、升降装置、尾气处理系统、电力供应系统和移动装置；所述微波加热系统通过升降装置和移动装置移动至需要处理的铀尾矿库滩面，微波发生器输出微波能直接作用于滩面，实现滩面铀尾矿高温烧结与固化的目的；本发明专利技术在进行铀尾矿库滩面微波处理时，通过微波加热系统对铀尾矿库滩面进行分层、分向、固化处理最终实现整个滩面烧结处理，通过烧结处理达到减容的效果，另外，本发明专利技术利用微波加热的方式进行烧结，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，具有升温速度快、烧结时间短、穿透能力强、能源利用率高与产生二次废物少等特点。

A microwave solidification equipment for the beach surface of uranium tailings pond

The invention discloses a microwave curing equipment for the beach surface of uranium tailings pond, which includes: microwave heating system, lifting device, tail gas treatment system, power supply system and mobile device; the microwave heating system moves to the beach surface of uranium tailings pond to be treated through lifting device and mobile device, and the microwave generator outputs microwave energy to directly act on the beach surface, so as to realize high temperature of uranium tailings on the beach surface The purpose of sintering and solidification: when the uranium tailings pond beach surface is treated by microwave, the whole beach surface is treated by layering, direction dividing and solidification through microwave heating system, and the capacity reduction effect is achieved by sintering treatment. In addition, the material can be made by microwave heating without any heat conduction process Internal and external heating, heating at the same time, heating speed is fast and uniform, with the characteristics of fast heating speed, short sintering time, strong penetration, high energy utilization rate and less secondary waste.

【技术实现步骤摘要】
一种铀尾矿库滩面微波固化装备
本专利技术涉及铀尾矿库滩面微波处理设备，尤其涉及一种铀尾矿库滩面微波固化装备。
技术介绍
21世纪以来，能源短缺和环境污染已成为人类面临的两大难题，核能作为一种经济高效、清洁安全的能源，被认为是人类最伟大的成就之一，核能的成功利用不仅标志着一个新能源时代的到来，而且也成为衡量一个国家综合实力的重要标志之一；但在核技术高速发展的同时，铀资源的开发力度也迅速提升，在对铀资源冶炼纯化后必然会产生大量的铀尾矿；据不完全统计，全世界的铀尾矿总量已达300亿t，铀尾矿中含有238U、234U、230Th、226Ra、222Rn、210Po、210Pb等放射性物质，其放射性活度通常为n×105Bq/kg；沉积滩面上γ辐射吸收剂量率通常为n×10-6Gy/h；平均222Rn析出率约为3.25～9.85Bq/(m2·s)；考虑到铀尾矿所包含的放射性物质多数为长寿命核素，其潜在综合影响可持续几十万年，且目前大部分铀尾矿库处于正在退役治理或已退役治理阶段，退役治理的效果将直接影响尾矿库本身及周围环境的安全；因此，如何将放射性废物长期稳定安全地隔绝于人类生存环境，成为铀尾矿库安全治理工作中最为重要的环节。目前，世界各国在铀尾矿库退役环境治理方面已做出大量的工作，取得较多有效成果，如在尾矿库滩面治理方面，国内外主要采用土壤、沥青等材料对裸露的尾矿进行覆盖处理，以减少尾矿渗滤液中污染物的扩散，使尾矿有效地封闭在尾矿库中；近年已有学者在尾矿覆盖层中加入树脂、电离子溶液等固化剂，增强覆盖层的治理效果，以控制γ辐射和222Rn的析出，但对于我省雨季长、水量大的气候环境，以上方法处理效果不佳，部分已进行治理的尾矿库滩面已失去了防护效果。授权公告号为CN102844819B的专利技术专利介绍了一种用于放射性物的热解和玻璃化的微波增强系统、方法和设备，该系统通过微波加热和感应加热的结合执行的热解和玻璃化来减小放射性废料的体积；该专利技术微波加热装置包括：微波源、波导装置和罐，但该专利技术适用于为了稳定化废料的目的而热解和液化固体放射性废料以便安全存储和处置；该系统接收和处理的固体废物供给的层的数量受罐的尺寸限制，当沉淀在罐内的固体废物供给已经被处理时，罐需要根据适当的规定被密封和存储或处置,因此该设备并不适用于大面积的尾矿库滩面的治理。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种铀尾矿库滩面微波固化装备，通过微波加热系统对铀尾矿库滩面进行微波固化处理，通过升降装置上下移动使喇叭馈口移动至需要固化滩面上方，且喇叭馈口的馈口边缘与滩面接触；通过尾气处理系统对微波固化烧结过程中产生的尾气进行收集处理并排放；通过电力供应系统控制外接电源使微波发生器输出微波能对铀尾矿库滩面进行加热熔融处理，通过移动装置控制整个设备移动至需要处理的固化滩面；本专利技术在进行铀尾矿库滩面微波处理时，通过表面微波加热系统和纵深微波加热系统对铀尾矿库滩面进行分层(由深层至浅层、由表面至深层)分向(横向、纵向)固化处理最终实现整个滩面烧结处理，同时通过烧结处理达到减容的效果。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的。一种铀尾矿库滩面微波固化装备，包括用于将滩面铀尾矿高温烧结与固化的微波加热系统，所述微波加热系统包括：微波发生器、微波控制柜、波导管、喇叭馈口和支撑板；所述微波发生器固定在支撑板上并与微波控制柜电连接，所述喇叭馈口通过波导管与微波发生器连接；所述喇叭馈口设置于所述波导管的一端，当所述喇叭馈口被设置于铀尾矿库滩面内层或表层时，所述微波发生器产生的微波通过所述波导管传输至铀尾矿库滩面内层或表层对铀尾矿进行微波烧结固化。进一步的，所述装备还包括：升降装置、尾气处理系统、电力供应系统和移动装置；所述微波加热系统通过所述支撑板与所述升降装置固定连接，所述升降装置可回转的设置在所述移动装置上，所述尾气处理系统和电力供应系统固定在移动装置上；所述微波加热系统、升降装置、尾气处理系统和移动装置均与电力供应系统电连接。进一步的，所述喇叭馈口的壳体设置有红外测温、保护装置、水汽抽排接口以及废气抽排接口；所述尾气处理系统通过管道连接所述废气抽排接口，将微波烧结固化处理时产生的尾气抽吸至所述尾气处理系统进行净化处理；所述水汽抽排接口与冷却水或循环水冷系统连接；所述红外测温、保护装置安装在微波发生器与波导管之间。进一步的，所述升降装置包括：升降臂安装座、第一升降臂、第一气缸、第二升降臂、第二气缸、第三升降臂、第三气缸，所述升降臂安装座可水平转动的固定在移动装置上，所述升降臂安装座、第一升降臂、第二升降臂和第三升降臂依次铰接；所述第一气缸设置于所述第一升降臂的下侧并分别与升降臂安装座和第一升降臂铰接，所述第二气缸设置于所述第一升降臂的下侧并分别与第一升降臂和第二升降臂铰接，所述第三气缸设置于所述第二升降臂的上侧并分别与第二升降臂和第三升降臂铰接。进一步的，所述微波发生器的输出功率为75KW～100KW。进一步的，所述喇叭馈口的喇叭口为矩形，喇叭口尺寸为1m×1m～1m×2m。进一步的，所述喇叭馈口的喇叭口为圆形，喇叭口直径缩小为30～50cm。进一步的，所述移动装置为履带式防辐射装载车，具备良好防辐射性能，设置有报警系统，能够在设备超温、磁控管超温、微波系统故障等情况下自动报警。进一步的，所述尾气处理系统采用水过滤及活性炭吸附装置。进一步的，所述喇叭馈口周向布置金属网罩，可有效防止微波泄露。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术在进行铀尾矿库滩面微波处理时，无需对铀尾矿库滩面检测放射性物质进行检测，直接通过微波加热系统对铀尾矿库滩面进行分层(由深层至浅层、由表面至深层)分向(横向、纵向)微波固化处理最终实现整个滩面烧结处理，并通过烧结处理达到减容的效果。2.本专利技术在进行铀尾矿库滩面表面微波固化时，其微波加热系统包括表面微波加热系统和纵深微波加热系统；在进行铀尾矿库滩面表面微波固化时，采用表面微波加热系统，其喇叭馈口的形状设计成方形，便于大面积烧结时把整个面全封住，上一个烧结面与下一个烧结面衔接紧密，避免了两个烧结面之间因产生缝隙而烧不到；在进行铀尾矿库滩面纵深微波固化时，采用纵深微波加热系统，其喇叭馈口的形状设计成圆形，通过打孔布点对铀尾矿库滩面进行深度烧结；从而实现铀尾矿库滩面的表面和深部的烧结处理，最终实现整个滩面烧结处理，其处理效果好。3.相较于传统的加热方式，本专利技术装置采用微波加热的方式，微波加热技术与传统加热方式不同，它是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的，因此其具有升温速度快、烧结时间短、控制及时、反应灵敏、穿透能力强、能源利用率高与产生二次废物少等特点；与常规烧结工艺相比，微波烧结在提高材料密度、改善显微组织、提高材料性能、节省投资等方面具有较大优势。...

【技术保护点】
1.一种铀尾矿库滩面微波固化装备，其特征在于，包括用于对铀尾矿库滩面进行高温烧结与固化的微波加热系统(1)，所述微波加热系统(1)包括：微波发生器(101)、微波控制柜(102)、波导管(103)、喇叭馈口(104)和支撑板(105)；所述微波发生器(101)固定在支撑板(105)上并与微波控制柜(102)电连接，所述喇叭馈口(104)通过波导管(103)与微波发生器(101)连接，所述喇叭馈口(104)设置于所述波导管(103)的一端，当所述喇叭馈口(104)被设置于铀尾矿库滩面内层或表层时，所述微波发生器(101)产生的微波通过所述波导管(103)传输至铀尾矿库滩面内层或表层对铀尾矿进行微波烧结固化。/n

【技术特征摘要】
1.一种铀尾矿库滩面微波固化装备，其特征在于，包括用于对铀尾矿库滩面进行高温烧结与固化的微波加热系统(1)，所述微波加热系统(1)包括：微波发生器(101)、微波控制柜(102)、波导管(103)、喇叭馈口(104)和支撑板(105)；所述微波发生器(101)固定在支撑板(105)上并与微波控制柜(102)电连接，所述喇叭馈口(104)通过波导管(103)与微波发生器(101)连接，所述喇叭馈口(104)设置于所述波导管(103)的一端，当所述喇叭馈口(104)被设置于铀尾矿库滩面内层或表层时，所述微波发生器(101)产生的微波通过所述波导管(103)传输至铀尾矿库滩面内层或表层对铀尾矿进行微波烧结固化。


2.根据权利要求1所述的一种铀尾矿库滩面微波固化装备，其特征在于，所述装备还包括：升降装置(2)、尾气处理系统(3)、电力供应系统(4)和移动装置(5)；所述微波加热系统(1)通过所述支撑板(105)与所述升降装置(2)固定连接，所述升降装置(2)可回转的设置在所述移动装置(5)上，所述尾气处理系统(3)和电力供应系统(4)固定在移动装置(5)上；所述微波加热系统(1)、升降装置(2)、尾气处理系统(3)和移动装置(5)均与电力供应系统(4)电连接。


3.根据权利要求1所述的一种铀尾矿库滩面微波固化装备，其特征在于，所述喇叭馈口(104)的壳体设置有红外测温、保护装置、水汽抽排接口以及废气抽排接口；所述尾气处理系统(3)通过管道连接所述废气抽排接口，将微波烧结固化处理时产生的尾气抽吸至所述尾气处理系统(3)进行净化处理；所述水汽抽排接口与冷却水或循环水冷系统连接；所述红外测温、保护装置安装在微波发生器(101)与波导管(103)之间。


4.根据权利要求2所述的一种铀尾矿库滩面微波...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，史克油，章求才，李向阳，彭国文，徐正华，余修武，洪昌寿，蒋复量，陈逸凡，魏巍，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43