不可燃放射性废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法技术

本发明专利技术涉及一种不可燃放射性废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法。本发明专利技术的玻璃固化体原料来源于放射性玻璃纤维、土壤、混凝土等不可燃废物，玻璃纤维、土壤、混凝土可根据实际情况任意二元、三元组合。所用玻璃基体组成简单，用量小。经协同玻璃固化得到的玻璃固化体具有良好的化学稳定性，抗浸出率、抗压强度、抗冲击性能等性能均满足地质处置要求，废物包容量高，具有明显的减容效果，能降低后续填埋成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
不可燃放射性废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法


[0001]本专利技术属于放射性废物处理
，具体涉及一种不可燃放射性固体废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法。

技术介绍

[0002]随着核能技术的发展，随之带来核污染问题，放射性废物的处理越来越受到人们的广泛关注。目前核电厂主要采取水泥固化的方法处理固体废物，该方法制得的固化体浸出率高，增容比大，后续处理费用高。与之相比，玻璃固化体具有更优的化学稳定性，增容比小，废物包容率高，是处理放射性固体废物的一种有效替代方式。
[0003]CN112382429A公开了一种中低放玻璃纤维与可燃固体核废物焚烧灰渣协同玻璃固化的方法，具体地提供了一种利用中低放玻璃纤维与棉布、塑料、橡胶、吸水纸等可燃固体废物焚烧灰渣协同玻璃固化处理的方法，其所用的玻璃添加剂包括：CaO、Li2O、Na2O、B2O3中的一种或多种的组合，该方法仅适用于可燃废物焚烧灰。CN104318971A公开了一种用于中低水平放射性玻璃纤维的玻璃基体组合物，由该玻璃基体组合物与放射性玻璃纤维废物熔制形成固化体，其所用的玻璃添加剂包括：SiO2、B2O3、Na2O、CaO、Li2O、Al2O3、Ti2O，该方法亦是适用于放射性玻璃纤维废物，但专利技术人认为该组合未考虑到玻璃纤维具备自身成玻的特性，仅将其作为废物被处理，是对资源的一种浪费。
[0004]基于此，有必要进一步开发不可燃放射性废物的玻璃固化体及协同玻璃固化方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的包括提供一种不可燃放射性废物的玻璃固化体及相应的协同玻璃固化方法。
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种不可燃放射性废物的玻璃固化体，包括质量百分数为5wt％～35wt％的组分A和质量百分数为65wt％～95wt％的组分B：
[0007]组分A：玻璃基体组合物，所述玻璃基体组合物包含B2O3、Na2O、CaO中的至少一种玻璃添加剂；
[0008]组分B：模拟不可燃放射性废物或不可燃放射性废物；其中，所述模拟不可燃放射性废物含有模拟放射性核素和不可燃废物；所述不可燃放射性废物含有放射性核素和不可燃废物；
[0009]其中，所述模拟放射性核素、所述放射性核素各自独立地选自Co2O3、SrO、Cs2O中至少一种；所述不可燃废物选自玻璃纤维、土壤、混凝土中的至少两种。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述的玻璃固化体中：所述组分A和所述组分B在所述的玻璃固化体中的总的质量百分数为100wt％。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述的玻璃固化体中：所述玻璃基体组合物由选自B2O3、Na2O、CaO中的任一种、任两种或三种玻璃添加剂组成；及/或，
[0012]在所述玻璃固化体中，B2O3的质量占比为0～15wt％，Na2O的质量占比为0～15wt％，CaO的质量占比为0～20wt％。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述的玻璃固化体中：所述玻璃基体组合物中不含Li；及/或，所述玻璃基体组合物不含SiO2。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述玻璃固化体中：Co2O3的质量占比为0～1wt％，SrO的质量占比为0～1wt％，Cs2O的质量占比为0～1wt％。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述的玻璃固化体中，所述不可燃放射性废物选自以下任一种情形：
[0016]情形一：所述不可燃废物为土壤、混凝土的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为0～5wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和0～5wt％CaO；
[0017]情形二：所述不可燃废物为玻璃纤维、混凝土的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO；
[0018]情形三：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和5wt％～20wt％CaO；
[0019]情形四：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤、混凝土的三元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述的玻璃固化体中，所述不可燃放射性废物选自以下任一种情形：
[0021]情形一：所述不可燃废物为土壤、混凝土的二元组合，土壤：混凝土的质量比为(1:4)～(4:1)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为0～5wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和0～5wt％CaO；
[0022]情形二：所述不可燃废物为玻璃纤维、混凝土的二元组合，玻璃纤维：混凝土的质量比为(1:4)～(4:1)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO；
[0023]情形三：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤的二元组合，玻璃纤维：土壤的质量比为(1:4)～(4:1)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和5wt％～20wt％CaO；
[0024]情形四：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤、混凝土的三元组合，玻璃纤维：土壤：混凝土的质量比为(1～4)：(1～4)：(1～4)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO。
[0025]本专利技术的第二方面提供了一种不可燃放射性废物的协同玻璃固化方法，包括以下步骤：
[0026]将所述玻璃基体组合物与所述模拟不可燃放射性废物进行混合，或者将所述玻璃基体组合物与所述不可燃放射性废物进行混合，制备待熔制混合料；
[0027]其中，所述玻璃基体组合物在所述待熔制混合料中的质量百分数为5wt％～
35wt％，且所述玻璃基体组合物包含B2O3、Na2O、CaO中的至少一种玻璃添加剂；所述模拟不可燃放射性废物或所述不可燃放射性废物在所述待熔制混合料中的质量百分数各自独立地为65wt％～95wt％；
[0028]将所述待熔制混合料进行熔制，第一次保温，制备玻璃熔体；
[0029]将所述玻璃熔体进行浇铸成型，第二次保温，退火，制备玻璃固化体。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述不可燃放射性废物的协同玻璃固化方法中：还包括如下制备所述模拟不可燃放射性废物的步骤：
[0031]提供不可燃废物和模拟放射性核素，所述不可燃废物选自玻璃纤维、土壤、混凝土中至少两种，将所述不可燃废物与所述模拟放射性核素进行混合，制备模拟不可燃放射性废物。
[0032]在本专利技术的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不可燃放射性废物的玻璃固化体，其特征在于，包括质量百分数为5wt％～35wt％的组分A和质量百分数为65wt％～95wt％的组分B：组分A：玻璃基体组合物，所述玻璃基体组合物包含B2O3、Na2O、CaO中的至少一种玻璃添加剂；组分B：模拟不可燃放射性废物或不可燃放射性废物；其中，所述模拟不可燃放射性废物含有模拟放射性核素和不可燃废物；所述不可燃放射性废物含有放射性核素和不可燃废物；其中，所述模拟放射性核素、所述放射性核素各自独立地选自Co2O3、SrO、Cs2O中至少一种；所述不可燃废物选自玻璃纤维、土壤、混凝土中的至少两种。2.如权利要求1所述的玻璃固化体，其特征在于：所述组分A和所述组分B在所述的玻璃固化体中的总的质量百分数为100wt％。3.如权利要求1所述的玻璃固化体，其特征在于：所述玻璃基体组合物由选自B2O3、Na2O、CaO中的任一种、任两种或三种玻璃添加剂组成；及/或，在所述玻璃固化体中，B2O3的质量占比为0～15wt％，Na2O的质量占比为0～15wt％，CaO的质量占比为0～20wt％。4.如权利要求1所述的玻璃固化体，其特征在于：所述玻璃基体组合物中不含Li；及/或，所述玻璃基体组合物不含SiO2。5.如权利要求1～4中任一项所述的玻璃固化体，其特征在于：所述玻璃固化体中，Co2O3的质量占比为0～1wt％，SrO的质量占比为0～1wt％，Cs2O的质量占比为0～1wt％。6.如权利要求1所述的玻璃固化体，其特征在于：所述不可燃放射性废物选自以下任一种情形：情形一：所述不可燃废物为土壤、混凝土的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为0～5wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和0～5wt％CaO；情形二：所述不可燃废物为玻璃纤维、混凝土的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO；情形三：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤的二元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和5wt％～20wt％CaO；情形四：所述不可燃废物为玻璃纤维、土壤、混凝土的三元组合，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO。7.如权利要求6所述的玻璃固化体，其特征在于：所述不可燃放射性废物选自以下任一种情形：情形一：所述不可燃废物为土壤、混凝土的二元组合，土壤：混凝土的质量比为(1:4)～(4:1)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为0～5wt％Na2O、5wt％～15wt％B2O3和0～5wt％CaO；情形二：所述不可燃废物为玻璃纤维、混凝土的二元组合，玻璃纤维：混凝土的质量比为(1:4)～(4:1)，且所述玻璃基体组合物包含的玻璃添加剂在所述玻璃固化体中的含量为
5wt％～15wt％Na2O、0～5wt％B2O3和0～5wt％CaO；情形三：所述不可燃废物为玻璃纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽丽，林鹏，李坤锋，文炎立，刘春雨，杜颖哲，刘晓伟，周江，刘夏杰，李利，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：