放射性废油水泥固化体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及核工业领域，尤其涉及放射性废油水泥固化体及其制备方法。本发明专利技术的放射性废油水泥固化体，包括如下组分：25～50wt％的水泥；10～50wt％的放射性废油；4～10wt％的沸石粉；8～20wt％的高岭土；0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；10～20wt％水。其制备方法为：将丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂和放射性废油形成混合料；水泥、沸石粉、高岭土、聚丙烯纤维和水形成水泥固化浆液；混合料与水泥固化浆液混合得到。本发明专利技术将放射性废油转化为稳定固体，而且各个组份相容性好，放射性废油在形成固化体后不易浸出，较好地解决了废油和核素浸出的问题。

Cement solidified body of radioactive waste oil and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
放射性废油水泥固化体及其制备方法
本专利技术涉及核工业领域，尤其涉及放射性废油水泥固化体及其制备方法。
技术介绍
随着我国核工业的发展，在核设施的运行、维护和退役等过程中，会产生一定量的放射性废油。虽然其年产生量不大，但由于未能得到妥善的处理、处置而只能暂存于核设施容器中，日积月累其总量依然巨大。放射性废油包括高粘度的润滑油，如真空泵油、机油、导轨油等；及低闪点的燃料油，如汽油、TBP/煤油、柴油、机油等，且大多以混合油的形式暂存。后处理厂积存了大量的TBP/煤油、润滑油。废油中含有铀、钚、氚、锶、铯、钴等放射性核素，其长期暂存的潜在危险性巨大。而且，其物理、化学性状特殊，处理难度大。为了避免放射性废油发生泄漏、燃爆等安全问题。应采取相应的稳定化处理方法尽快将其进行处理，消除潜在安全风险。在传统处理方法中，通常采用氧化焚烧处理放射性废油，但是氧化焚烧处理量小、容易腐蚀设备且尾气处理难度较大。水泥固化法是将放射性污染废机油水泥固化成固化体后，送中低放固体废物处置场处置的方法，其具有工艺简单、能耗低、投资少、安全可靠，且水泥固化体具有耐辐照和自屏蔽效应好等优点。然而，放射性废机油与水泥单独混合不能形成均一的体系。如果将机油直接加入水泥中进行固化，机油将影响水泥水化反应过程，并最终导致制成的水泥固化体性能达不到国家标准GB14569.1-2011要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种放射性废油水泥固化体及其制备方法，所述固化体性能稳定，满足处置要求，且制备方法简单，实现了对于放射性废油的有效、安全处理。本专利技术提供了一种放射性废油水泥固化体，包括如下重量百分比的组分：25～50wt％的水泥；10～50wt％的放射性废油；4～10wt％的沸石粉；8～20wt％的高岭土；0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；10～20wt％水。优选地，所述水为自来水、放射性小于或等于3.7×109Bq/L的放射性废水。优选地，所述水泥为复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或者磷酸盐水泥。优选地，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其中MgO含量为2.85％，SO3含量为2.57％，强度等级为32.5R。优选地，所述沸石粉的粒径为100-200目，灼烧失量15.0～30.0％，可溶性盐类≤1.5％，钙离子交换能力≥15.0mg/g。优选地，所述高岭土为煅烧高岭土，粒度在65μm-75μm之间，pH值在5.00-8.00，水分≤0.50％。优选地，包括0.008～0.2wt％的聚丙烯纤维。优选地，包括2～4.5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂。本专利技术提供了一种放射性废油水泥固化体的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂和放射性废油按照质量比为1:10～18混合，静置后得到混合料；将水泥、沸石粉、高岭土、聚丙烯纤维和水混合搅拌，得到水泥固化浆液；所述水泥、沸石粉、高岭土、聚丙烯纤维的总质量与水的质量之比为1:0.1～0.2；将所述混合料和水泥固化浆液按照比例混合，搅拌，得到放射性废油水泥固化体；所述放射性废油水泥固化体包括的各组分百分含量为：25～50wt％的水泥；10～50wt％的放射性废油；4～10wt％的沸石粉；8～20wt％的高岭土；0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；10～20wt％水。优选地，所述静置时间为0.5～5小时。与现有技术相比，本专利技术的放射性废油水泥固化体，包括如下重量百分比的组分：25～50wt％的水泥；10～50wt％的放射性废油；4～10wt％的沸石粉；8～20wt％的高岭土；0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；10～20wt％水。本专利技术将放射性废油转化为稳定固体，而且各个组份相容性好，放射性废油和核素在形成固化体后不易浸出，较好地解决了废油和核素浸出的问题。进一步地，以低放射性废水或者中放射性废水为组分时，本专利技术可同时处理放射性废油和放射性废水，对于放射性废物的安全处理、处置具有良好效果。附图说明图1表示实施例1所制备的样品图；图2表示实施例2所制备的样品图；图3表示实施例3所制备的样品图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术的限制。本专利技术的实施例公开了一种放射性废油水泥固化体，包括如下重量百分比的组分：25～50wt％的水泥；10～50wt％的放射性废油；4～10wt％的沸石粉；8～20wt％的高岭土；0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；10～20wt％水。如果采用水泥直接固化放射性废油，放射性废油与水泥的相容性差，废油和核素容易浸出。在本专利技术中，通过各组分的相互配合作用，相容性好，形成固化体后，废油和核素浸出率低。按照本专利技术，放射性废油水泥固化体包括水泥；放射性废油；沸石粉；高岭土；聚丙烯纤维；丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂和水。所述组分经过固化得到放射性废油水泥固化体。按照本专利技术，所述水泥可以选用复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或者磷酸盐水泥。优选地，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其中MgO含量为2.85％，SO3含量为2.57％，强度等级为32.5R。所述水泥的重量百分含量为25～50wt％，优选为35～49wt％，更优选为45～48wt％。按照本专利技术，所述沸石粉用于核素的吸附和固化。所述沸石粉的粒径优选为100～200目，灼烧失量15.0～30.0％，可溶性盐类≤1.5％，钙离子交换能力≥15.0mg/g。所述沸石粉的重量百分含量为4～10wt％，优选为4.3～8wt％，还可以优选为4.4～5wt％。按照本专利技术，所述高岭土不仅能够提高固化体的强度、抗渗性和耐腐蚀性，还能够改善其体积稳定性和显微结构。所述高领土优选为煅烧高岭土，粒度在65μm～75μm之间，pH值在5.00～8.00，水分≤0.50％。所述高岭土的重量百分含量为8～20wt％，优选为8.5～15wt％，更优选为8.8～13wt％。按照本专利技术，所述聚丙烯纤维为白色细长状，用于改善固化体的脆性，提高固化体的强度和韧性。所述聚丙烯纤维的重量百分含量为0.001～0.5wt％，优选为0.005～0.4wt％，更优选为0.008～0.2wt％。按照本专利技术，所述丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂是一种高分子材料，可吸收放射性废油，将放射性废油转化成稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射性废油水泥固化体，包括如下重量百分比的组分：/n25～50wt％的水泥；/n10～50wt％的放射性废油；/n4～10wt％的沸石粉；/n8～20wt％的高岭土；/n0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；/n0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；/n10～20wt％水。/n

【技术特征摘要】
1.一种放射性废油水泥固化体，包括如下重量百分比的组分：
25～50wt％的水泥；
10～50wt％的放射性废油；
4～10wt％的沸石粉；
8～20wt％的高岭土；
0.001～0.5wt％的聚丙烯纤维；
0.02～5wt％的丙烯酸酯系共聚物高吸油树脂；
10～20wt％水。


2.根据权利要求1所述的放射性废油水泥固化体，其特征在于，所述水为自来水、放射性小于或等于3.7×109Bq/L的放射性废水。


3.根据权利要求1所述的放射性废油水泥固化体，其特征在于，所述水泥为复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或者磷酸盐水泥。


4.根据权利要求3所述的放射性废油水泥固化体，其特征在于，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其中MgO含量为2.85％，SO3含量为2.57％，强度等级为32.5R。


5.根据权利要求1所述的放射性废油水泥固化体，其特征在于，所述沸石粉的粒径为100～200目，灼烧失量15.0～30.0％，可溶性盐类≤1.5％，钙离子交换能力≥15.0mg/g。


6.根据权利要求1所述的放射性废油水泥固化体，其特征在于，所述高岭土为煅烧高岭土，粒度在6...

【专利技术属性】
技术研发人员：方祥洪，黄锐，刘强，伍灵，
申请(专利权)人：国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50