放射性废离子交换树脂的特种水泥固化技术进展

本文介绍了废树脂特种水泥固化技术的最新研究进展和存在的问题。主要从废树脂特种水泥固化的技术特点、微观结构和水化热等方面进行介绍,并对废树脂特种水泥固化技术实际应用中需要解决的问题和研究方向进行了探讨。     

放射性废离子交换树脂水泥固化与机理探讨

针对放射性废离子交换树脂稳定化处理技术现状,研究了适合现阶段我国放射性废离子交换树脂水泥固化的工艺,并利用XAD和SEM分析技术探讨研究了废树脂水泥固化体的结构和性能及采用新型ASC水泥作为固化基材的基本理论依据.     

放射性废离子交换树脂特种水泥固化体的微观结构分析

研究了特种水泥 (ASC)树脂固化体的微观结构。用压汞实验比较了ASC特种水泥的树脂固化体和普通硅酸盐水泥 (OPC)固化体多孔性能 ,通过电镜扫描 (SEM )观察比较了ASC和OPC的微观晶体结构。分析结果发现ASC水泥固化体具有较好的孔形结构 ,这是ASC固化体浸出率低的原因 ;ASC水泥固化体晶体呈针状结构 ,OPC水泥固化体晶体呈片状结构 ,针状结构的力学性能和结构强度要比OPC的片状结构好 ,该结构是ASC固化放射性废树脂包容量大、强度高的根本原因。     

模拟放射性树脂特种水泥固化提高包容量的研究

研究了用ASC特种水泥固化放射性废树脂过程中增加树脂包容量对固化体强度、核素浸出率和水化热温升的影响.研究结果表明增加树脂包容量将使固化体强度有所降低,但当树脂包容量不大于60%的时候仍然可以满足废物处理和处置的要求;增加树脂包容量对核素浸出率影响很小,并且可使固化过程中的水化热温升有所降低.     

模拟放射性废树脂的沸石和特种水泥混合物固化

利用特种水泥（ASC）和沸石的混合物研究固化放射性废树脂的行为。实验比较了不同的沸石添加量对固化体抗压强度和Cs浸出率的影响，并从微观角度分析了沸石添加量对固化体结构的影响。结果表明：沸石的添加使针状结晶向片状结晶发展；10％～20％的沸石添加量可大幅降低Cs的浸出率，而固化体抗压强度降低却很少。     

放射性废离子交换树脂水泥固化的强度和配方研究

放射性废离子交换树脂是核电站排出的主要放射性废物之一,国际上大多采用固化处理。离子交换树脂的吸水溶胀性和化学活性,给所有固化技术都带来一个普遍的问题,即树脂固化物容易碎裂。因此我们着重就离子交换树脂-水泥固化物的强度、配方和碎裂机理等方面进行了一些初步的研究工作。     

硅酸盐水泥固化模拟放射性废离子交换树脂的初步研究

以沸石、硅灰和聚乙烯醇(PVA)纤维作为添加剂,使用传统硅酸盐水泥固化含Cs废离子交换树脂,并评估了固化体的抗压强度、抗冲击性能及抗浸出性能等指标。结果显示:固化体28d抗压强度为11.34 MPa,抗冲击性能良好;42d浸出率和累积浸出分数分别为2.35×10~(-4) cm/d和3.66×10~(-2) cm;固化体在浸泡、冻融及γ辐照后均能保持较好的性能,固化体各项指标均符合国标要求。研究发现,PVA纤维能有效增强固化体的抗冲击性能,并且在受到高剂量γ辐照后PVA纤维仍能有效增强固化体抗冲击性能;γ辐照后,固化体抗浸出性能变差,而添加沸石和硅灰则能有效增强固化体的抗浸出性能。     

聚酯固化放射性废树脂的研究

文章研究不饱和聚酯固化模拟核电站废树脂的基础配方、工艺条件及主要参数，测试固化体的主要性能，用放射性示踪测试浸出率。实验表明，聚酯固化废树脂的工艺可行、流程简单、操作方便。室温下，固化过程约需２ｈ。固化体包容量ω（树脂）达４５％，抗压强度大于１０ＭＰａ，抗水性强，溶胀性小，耐辐照、耐温和热循环性能良好。￣（８５，８９）Ｓｒ、￣（１３４）Ｃｓ、￣（６０）Ｃｏ等主要核素１８０ｄ的浸出率为１０￣（－６）－１０￣（－８）ｃｍ·ｄ￣（－１），累积浸出份数为１０￣（－４）－１０￣（－５），明显低于水泥固化体和苯乙烯固化体。     

4 废离子交换树脂水泥固化工艺的改进

在已经建立的用泵水力输送泥浆废树脂和泥浆废树脂脱水及螺旋推进计量的基础上，改进了泥浆废树脂的脱水和固化各组份的计量系统，系统框图示于图1。     

放射性废离子交换树脂的处理技术

本文介绍了核电站放射性废离子交换树脂的产生情况及其处理方法。废树脂常用的处理方法包括:固化法(聚合物固化、水泥固化、沥青固化)、焚烧和湿氧化法、热压处理法、微生物转化处理法、高牢固性容器直接包装和洗脱处理等。文中对我国废树脂管理提出了意见和建议。     

水泥固化体撞击影响研究

本文进行了三种类型模拟中放废液水泥固化体的撞击试验,研究了撞击能量、固化体组份和形状对碎粒尺寸分布的影响,估算了单位撞击能量所增加的表面积(A/E)值。     

压水堆核电站产生的硼酸废液和浓缩废液的水泥固化研究

本文介绍了压水堆核电站产生的硼酸废液和浓缩废液水泥固化的实验室研究结果，硼酸废液在水泥中有良好的分散性和缓凝作用，水泥浆的泌水和终凝时间太长限制了水泥固化体中废液的包容量。     

对模拟TBP有机试剂固化处理的初步研究

研究了废有机溶剂TBP/煤油碱性水解工艺的可行性与相关条件,分析其水解的主要产物,并对水解溶液进行水泥固化处理。经过气相色谱分析,当温度为95～105℃时,TBP在12.5mol/L NaOH溶液中水解率接近100%,滴定分析表明主要水解产物为HDBP,并有少量的H2MBP。对水灰比为0.4和0.6的水泥固化体保养28天后进行抗压强度测试,其中水灰比为0.4的水泥固化体抗压强度可以达到12MPa。     

放射性废离子交换树脂的过氧化氢湿法催化氧化技术研究

放射性废离子交换树脂是核设施产生的主要中低放废物之一。本文研究了阳、阴及混合树脂在Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｎｉ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）和Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｍｎ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）及Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｆｅ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）和Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｃｕ￣（２＋）体系中的氧化分解行为，分析了过氧化氢用量、金属离子催化剂、温度、ｐＨ、ＮａＯＨ用量等对反应进程和结果的影响，研究了水泥固化效果与分解残余物量之间的关系，找出了不影响水泥固化的分解残液ＣＯＤ上限值，并对树脂过氧化氢湿法催化氧化的机理进行了初步探讨。通过对废树脂的过氧化氢湿法催化氧化工艺的进一步探索和改进，为今后台架实验提供工艺参数和设备设计依据。     

焚烧灰造粒水泥玻璃固化配方研究

本文报道了针对中低水平放射性焚烧灰处理的水泥玻璃固化配方研究结果。以一种自制磷酸盐材料作为硬化剂,以水玻璃为固化基质进行了固化剂配方研究,并进行了固化体的性能测定。研究结果表明,当水泥玻璃固化剂的配方为:硬化剂,30±3%(wt);水玻璃,66%(wt);水泥,3±0.3%(wt);外加剂,1%(wt)时,所制得水泥玻璃固化体均匀密实,密度在1.8~2.5 g/cm3间,28 d的抗压强度≥10 MPa;对85Sr和134Cs,第42天的浸出率均≤1.5×10-4cm/d。焚烧灰经过造粒水泥玻璃固化后,固化体的减容系数(焚烧灰造粒固化后固化体的体积与焚烧灰的体积比)为0.56,减容效果好,性能优于水泥固化体。     

聚苯乙烯固化放射性有机废物的研究

本文研究了以苯乙烯为固化剂,聚合固化核燃料后处理厂产生的废溶剂和核电站产生的废树脂的可能性。对合成条件,固化工艺进行了探索研究。确定了常温、常压下进行固化的工艺条件,并对固化过程中反应热进行了测定,而且,还用核燃料后处理中产生的实际废溶剂(TBP-煤油)和被~(134)Cs 沾污了的废树脂进行了热实验。废溶剂,废树脂两种聚苯乙烯固化体研究结果分述如下:42天浸出率为10~(-6)—10~(-7)和10~(-6)cm/d;累积浸出分数为5×10~(-4)和4×10~(-4)cm;抗压强度为125和180kg/cm~2;包容比为3/5和1/1;减容比为0.40—0.47和0.66—0.87;吸收剂量为10~8rad时,固化体无异常变化;无损伤坠落高度为10m和9m,并且有较好的耐热性和抗燃烧性。实验表明聚苯乙烯固化体性能良好,可以满足长途运输和安全贮存的要求。此外固化工艺简单易用于工程。     

含硼废液水泥固化技术综述

压水堆核电厂含硼废液的处理主要采用水泥固化方法,这些方法大致可分为五种,即常规水泥固化工艺、改进型水泥固化工艺、高减容水泥固化工艺、制粉造粒灌浆固化工艺和高效率固化工艺。通过对各固化工艺特点的分析,提出我国应在制粉造粒灌浆固化工艺方面加强研究。     

含氚废水水泥固化实验研究

研究用水泥固化处理氚废水,并选择了最佳配方:水与灰的重量比=0.45～0.5,水泥与石膏重量比=5∶1。用IAEA推荐的方法做浸出实验。为了减少水泥固化体中氚的浸出量,实验了几种涂层材料。沥青涂层可将固化体氚的浸出率降低1～2个量级。     

放射性化学沉淀泥浆水泥固化研究

本文探讨了用水泥同化放射性化学沉淀泥浆的可行性,研究了同化工艺配方和固化物的浸出性能。固化试验结果表明,固化体中添加20%斜发沸石可提高固化体的抗压强度,降低固化体中~(137)Cs 的浸出牢;固化体上表面复盖3mm 厚的沥青浸泡1066d,铯累积浸出分数仅6.87×10~(-2)cm;固化体外表面包复薄层沥青后,铯累积浸出分致更低,仅9.12×10~(-5)cm。