模拟高放射性废物碱矿渣水泥基固化体的性能研究

研究了用初压成型和振动成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体的某些性能。结果表明，用碱矿渣水泥基材料固化模拟高放射性废物是可行的。采用初压成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体，２８ｄ抗压强度达１１７．３ＭＰａ，孔隙率为９．６４％，且固化体还具有良好的抗冲击性能和较低的核素浸出率。     

赤泥对水泥固化体性能的影响

研究了赤泥对碱矿渣水泥固化体(AASS)以及硅酸盐水泥固化体(PCS)在力学性能、Cs+浸出性能、抗冻融性能、抗冲击性能以及干燥收缩性能方面的影响.试验结果表明:赤泥对碱矿渣水泥的流动性影响不大,而赤泥严重影响PCS的流动性,掺入30％时流动度降低51.9％.10％赤泥掺量有利于PCS和AASS的力学性能,继续提高掺量则不利于固化体的力学性能.当赤泥掺量低于30％时可降低AASS中Cs+的浸出性,PCS的浸出性随赤泥掺量的增加而提高.AASS的抗冻融性能及抗冲击性能均满足相关标准要求.赤泥提高了AASS的干燥收缩率.将赤泥用于碱矿渣水泥固化体具有可行性.     

模拟高放废物碱矿渣水泥固化体抗冲击性能的研究

研究了模拟高放废物碱矿渣水泥固化体的抗冲击性能。实验结果表明：固化体的固化工艺对其抗冲击性能有很大影响，水泥固化体的抗冲击性能优于玻璃固化体。     

水泥固化体绝热温升试验研究

对动力堆乏燃料后处理中放废液水泥固化体绝热温升进行了试验研究。研究了不同水灰比、不同产地的基质材料对固化体绝热温升的影响,对影响因素进行了较为系统的分析。试验结果表明,甘肃祁连山水泥股份有限公司生产的32.5级普通硅酸盐水泥和兰州西固热电厂生产的Ⅰ级粉煤灰是比较合适的基质材料,随着水灰比增大,固化体中心温度逐渐降低,因此,在该废液大体积浇注水泥固化过程中,在灰浆及固化体性能满足技术要求的前提下,采用的水灰比应适当提高,以确保固化体质量。     

模拟高旄生废物碱矿渣水泥基固化体的性能研究

研究了用初压成型和振动成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体的某些性能。结果表明，用碱矿渣水泥基材料固化模拟高放射性废物是可行的。采用初压成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体，２８ｄ抗夺强度达１１７．３ＭＰａ，孔隙率为９．６４％，且固化还具有良好的抗冲击性能和较好的核素浸出率。     

高放废液碱矿渣水泥固化体中矿渣反应程度研究

出于安全的考虑，高诳废液碱矿渣水泥固化体应该具有较高的热力学稳定性，要求在一个不太长的时间内使处于介稳态的矿渣玻璃体完全水化转化为热力学稳定的水化产物。为此分别用水杨酸甲醇－丙酮萃取法和非蒸发水法估测碱矿渣水泥中的矿渣反应率，用非蒸发水法结合ＤＴＡ法估测固化体中的矿渣反应率。     

模拟高放废液碱矿渣水泥固化体稳定性的研究

本文主要研究了碱矿渣水泥固化体的热力学稳定性、热稳定性和在地下水中的稳定性.研究结果表明,水化到28天时,固化体中处于介稳态的矿渣玻璃体基本消失,转化为稳定的水化产物,固化体的热力学稳定性良好;固化体在500℃的高温下仍具有足够的强度,热稳定性良好;同时,在地下水中,固化体也具有良好的稳定性.     

水泥掺量对水泥-垃圾焚烧飞灰固化体性能的影响

引入单位飞灰重金属溶出的浓度与水泥的固化效率参数分析了水泥掺量对垃圾焚烧飞灰固化效果的影响,并提出了一种垃圾焚烧飞灰低成本、安全高效资源化利用的方法。结果表明:10%水泥的掺入可显著降低Pb、Cd的溶出,但是随着水泥掺量增加,固化体强度增大,水泥的固化作用发挥越不充分,固化效率显著降低。且当水泥掺量在40%以上时,水泥掺量的增加反而促进了单位飞灰Pb的溶出,对Pb的固化起反作用。此外,小掺量飞灰的掺入对水泥凝结时间、标准稠度用水量与力学性能均无不利影响,在控制Cl-的含量满足相关标准的前提下,将飞灰作为混合材应用于水泥生产,水泥的工作性能、力学性能及重金属离子的溶出性能均满足相应的要求,可实现飞灰的安全高效资源化利用。     

玻璃固化体抗浸蚀性能实验研究进展

玻璃固化是高放废物固化中较成熟、应用较广的一种技术。本文综述了玻璃固化体的浸出机理、浸出模型及浸蚀实验方法的研究进展。针对目前对温度和pH这两种因素在静态条件下的影响情况研究较多,对气体环境、压强和辐射等因素对玻璃固化体浸出行为的影响研究较少的现状,建议今后应重点进行玻璃固化体受浸泡剂-温度-辐射-压力-气流等多种因素耦合作用影响的抗侵蚀实验研究。     

复合硅酸盐水泥固化含氟污泥的试验研究

采用复合硅酸盐水泥对含氟污泥进行固化处理并制取了不同污泥掺量的水泥标准试块，考察了掺量对试块抗压强度、氟离子浸出量、物相转变和晶体形态的影响。结果表明，当含氟污泥掺量为10％时，试块强度高，氟离子浸出量低，是较为适宜的污泥掺加比例。10％掺量试块28天抗压强度达到22.2 MPa，满足一般垫层、基础、地坪及受力不大的结构强度要求；10％掺量试块在地下水和酸雨作用下的氟离子浸出量分别为0.16 mg/L和0.39 mg/L，远小于危险废物100 mg/L的标准限值，安全性较高；机理研究表明，氟化钙污泥的加入加快了水泥中C3A的水化速度，增加了早期AFt生成量，提高了试块早期强度。     

水泥-脱硫灰-脱硫石膏复掺对淤泥固化性能的影响

采用燃煤电厂通过脱硫工序产生的脱硫灰、脱硫石膏及水泥对白马湖淤泥进行固化试验。抗压强度结果表明,淤泥中单掺水泥时,固化土强度随水泥掺量的增加而增加;水泥、脱硫灰和脱硫石膏三者复掺时,总掺量一定时,三者的最优比例为6:3:1,此时强度最佳且高于水泥单掺的强度。此外,还借助SEM对水泥-脱硫灰-脱硫石膏固化淤泥质土的机理进行了探讨。     

水泥-脱硫灰-脱硫石膏复掺对淤泥固化性能的影响

采用燃煤电厂通过脱硫工序产生的脱硫灰、脱硫石膏及水泥对白马湖淤泥进行固化试验.抗压强度结果表明,淤泥中单掺水泥时,固化土强度随水泥掺量的增加而增加;水泥、脱硫灰和脱硫石膏三者复掺时,总掺量一定时,三者的最优比例为6∶3∶1,此时强度最佳且高于水泥单掺的强度.此外,还借助SEM对水泥-脱硫灰-脱硫石膏固化淤泥质土的机理进行了探讨.     

模拟高钠高放废物铁硼磷酸盐玻璃固化体的结构和性能

以36Fe2O3--10B2O3--54P2O5为基础玻璃,制备了不同模拟高钠高放废物包容量的铁硼磷酸盐玻璃固化体,用Fourier变换红外光谱测试方法系统研究了由废物包容量引起的玻璃固化体结构变化,并用溶解速率法初步测试了固化体的化学性能。结果表明:随着废物包容量的增加,固化体试样结构中(PO4)3-四面体基团增加,[BO3]基团向[BO4]基团转变,磷酸盐基团彼此间的连接程度减小,Fe—O—P键在包容量为25%(质量分数)到30%时存在量较大。玻璃固化体网络结构以(PO4)3-四面体基团为主,易水化的(PO3)-磷酸盐基团的含量很小。但固化体结构中[BO3]基团的存在量还较大,该组分的基础玻璃网络形成体氧化物配比还可进一步优化。当废物包容量小于40%时,固化体不同浸泡周期的质量损失速率均在10--8 g/(cm2·min)数量级。     

水泥固化α废物的研究进展

本文主要对α核素离子的水泥固化机理、固化体性能的要求及其研究现状等方面进行了评述。     

复合硅酸盐水泥对含氟污泥的固化处理

采用复合硅酸盐水泥对含氟污泥进行固化处理并制取了不同污泥掺量的水泥标准试块,考察了含氟污泥掺量对试块抗压强度、氟离子浸出量、物相转变和晶体形态的影响.结果表明,含氟污泥掺量(质量分数)为10％时,试块强度高,氟离子浸出量低.10％含氟污泥掺量试块28 d抗压强度达到22.2 MPa,满足一般垫层、基础、地坪及受力不大的...     

亚硫酸钠对铬渣水泥固化体的影响研究

以辽宁锦州铁合金厂含铬废渣为研究对象,采用水泥固化和药剂稳定法对其进行处理.实验结果表明:以矿渣、粉煤灰为固化体添加剂,同时加入亚硫酸钠作还原剂所得到的铬渣水泥固化体,其六价铬浸出毒性低于国家标准,抗压强度可达26 MPa以上,可以综合利用;日晒实验结果证明,该固化体在进行综合利用时应尽量避免日晒.     

沸石改性磷酸镁水泥固化模拟放射性核素133Cs

利用沸石改性磷酸镁水泥,对模拟放射性核素133Cs进行固化,研究了固化体的抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性、抗冻融性和抗浸出性,并分析了固化体的物相组成、孔结构和微观形貌.试验结果表明,沸石改性磷酸镁水泥含Cs固化体具有较好的力学性能;掺入沸石改善了固化体的抗冻融性、抗浸泡性和抗浸出性,掺入10％沸石使Cs+的42 d累积浸出分数下降了42.2％,沸石一方面增强了固化体的密实程度,提高了固化体的机械固化能力,另一方面沸石的晶体结构增强了固化体对Cs+的吸附固化能力.     

含钒废催化剂的固化处理

以水泥固化废催化剂,从而达到资源化利用为主要目标。将固化体养护7 d后,通过无侧限抗压试验及浸出率试验,确定满足建材要求的最佳配合比,m(废催化剂)∶m(水泥)∶m(砂土)为1∶2.5∶5,熟石灰投加量为1%,水灰比0.6。通过实验研究及国内外相关项目前期经验,确定减水剂为木质素磺酸钠,投加量为水泥用量的0.3%,从而实现固化混凝材料水灰比降低,提高混凝土性能,为后续工厂应用提供技术基础。     

固化液组成对磷灰石/硅灰石生物玻璃骨水泥性能的影响

为了进一步提高磷灰石/硅灰石(apatitv-wollastonite,AW)生物玻璃骨水泥的性能,采用不同组成的柠檬酸/磷酸盐溶液作为固化液,与溶胶-凝胶法制备的AW生物玻璃调合制备了AW-玻璃骨水泥(AW-glassbone cement,AW-GBC).利用X射线衍射和扫描电镜对骨水泥的晶相组成和显微结构进行了研究,探讨了固化液组成对骨水泥固化时间、生物活性及力学性能的影响.结果表明:采用柠檬酸/K2HPO4/KH2PO4复合固化液制备的骨水泥固化后,浸泡于模拟体液7 d,即生成较多的羟基磷灰石,且抗压强度较高,说明复合固化液更有利于获得较高生物活性和力学性能的AW生物玻璃骨水泥.     

模拟高放废液玻璃固化体析晶性能研究

以焦耳炉生产的含16%(质量分数)模拟高放废液(HLW)的硼硅酸盐玻璃固化体作为实验材料,研究了玻璃固化体在不同热处理温度下的析晶行为和热稳定性。结果表明:部分固化体在实际生产和储存过程中内部已经出现辉石晶相,已析晶玻璃的活化能较未析晶玻璃低40~60 kJ/mol;热处理试验证实辉石相在700~900 ℃内析出,同时随结晶度的增加玻璃固化体的表观颜色也发生变化。研究析晶与热历史之间的相关性有助于预测高放废物玻璃中结晶相的产生,研究结果可为焦耳炉固化工艺的进一步控制提供理论依据。