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.     

大体积浇注碱矿渣水泥中低放废液固化研究

用高掺量沸石碱矿渣水泥对模拟中低放废液进行大体积浇注固化,废物包容量(以硝酸盐计)为13 5%,水固比为0 34,水泥浆体具有良好的工作性。在去离子水中,固化体Cs+、Sr2+第42d浸出率(GB7023 86、25℃)为2 5×10-5、1 3×10-6cm·d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为0 7%和0 2%;MCC 1P法90℃28dCs+、Sr2+浸出率为3 1×10-4、2 2×10-5g·cm-2·d-1,浸出百分数为3 5%、0 2%;150℃时为5 6×10-4、3 0×10-5g·cm-2·d-1,浸出百分数为6 2%、0 3%,在盐卤溶液中浸出率相差不大,表明固化体能有效地持留Cs+、Sr2+,其他性能均符合大体积浇注的要求。     

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。     

碱-偏高岭石-矿渣系胶凝材料的凝结硬化性能研究

研究了不同粒化高炉矿渣掺量对"碱-偏高岭石-矿渣"体系在室温下凝结硬化性能的影响和对反应物的NH4+交换容量的影响.结果表明:在温度(20±1)℃并保湿养护条件下,随矿渣掺量的增加,碱-偏高岭石-矿渣系胶凝材料的凝结时间缩短,抗压强度提高,反应物中结构类似沸石的产物含量下降.     

固体碱激发制备碱-矿渣-高钙粉煤灰水泥的研究

研究了采用固体碱激发制备碱 -矿渣 -高钙粉煤灰水泥的方法途径。结果表明 :在碱激发剂最佳掺量条件下 ,调整矿渣与高钙粉煤灰的配比 ,可制备出 32 5号～ 5 2 5号的碱 -矿渣 -高钙粉煤灰水泥。该水泥生产成本低、性能优良 ,是一种具有发展前景的绿色环保节能建材。     

碱矿渣水泥固化模拟高放射性废液中Cs+的作用机理

研究了模拟高放射性废液在不同的预处理工艺条件下,加入NiSO4和K4[Fe(CN)6]后,碱矿渣水泥固化其废液中Cs+的作用机理,及其预处理工艺对废液中Cs+交换容量及固化体中Cs+浸出率的影响.实验表明废液在H1预处理工艺下,即在脱硝后,pH值为0.2时,按摩尔比n(Cs+)∶n(Ni2+)∶n([Fe(CN)6]4-)为1∶1∶1加入NiSO4和K4[Fe(CN)6],然后碱化至pH=12,采用GB7023-86方法,计算得到在25 ℃,第42 d的固化体中,Cs+浸出率为未经预处理的1/790,达到10-7cm@d-1.采用MCC-I方法,90 ℃,第28 d的固化体中,Cs+浸出率为未经预处理的1/385,也达到10-6 g@cm-2@d-1.并通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析、差热及热重分析等方法分析并验证了固化结果经H1预处理工艺后,废液中大部分Cs+与NiSO4, K4[Fe(CN)6]生成难溶固溶体Cs2Ni[Fe(CN)6]和Cs4Ni4[Fe(CN)6]3 而被固化体固封持留.     

碱激发偏高岭土-矿渣砂浆的碱骨料反应机理研究

碱激发胶凝材料是一种新型低碳材料,其液相环境的碱度普遍高于水泥基材料,势必导致碱骨料反应引起的体积变形不同于水泥基材料。为探究碱激发胶凝材料的碱骨料反应行为与液相碱度的关系,选取花岗岩为代表性骨料制备碱激发偏高岭土-矿渣砂浆,研究在不同浓度NaOH溶液浸泡下的砂浆变形行为。结合微观分析表明,碱激发胶凝材料的体积收缩能很好地抑制碱骨料反应产生的膨胀,不同浸泡条件下碱激发偏高岭土-矿渣砂浆会呈现不同的变形行为。碱激发偏高岭土-矿渣砂浆的膨胀是由碱骨料反应生成产物以及原类沸石结构的水化硅铝酸钠凝胶向沸石结构转化所造成的。当碱激发胶凝材料的孔溶液氢氧根离子浓度大于0.209 mol/L时,碱骨料反应会发生。     

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。     

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。     

添加D-山梨醇时水热时间对沸石晶型的影响

以氧化铝、硅酸钠和氢氧化钠为主要原料,通过加入D-山梨醇,对所得凝胶80℃下进行不同时间的水热合成,得到粉体样品。经X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试,水热反应时间为1d的粉体样品为立方A型沸石,边长小于1μm;水热反应时间10d的样品为方钠石晶体,扫描电镜照片显示为由厚度约200nm的片状体交错组成的球形,直径约5μm。对D-山梨醇在其中所起的作用进行了讨论,认为可能是其与硅的配位决定了水热时间对沸石晶型的影响。研究结果可用于指导沸石晶体的制备和生产。     

Studies of Potential Inhibitors of Sodium Aluminosilicate Scales in High-Level Waste Evaporation

Abstract

For a decade, the evaporation of highly alkaline High-Level nuclear wastes as practiced in some DOE nuclear waste facilities has produced sodium aluminosilicate scales causing both operation and criticality hazards. Segregation of aluminum-rich wastes from silicate-rich wastes minimizes the amount of scale produced and reduces cleaning expenses but does not eliminate scaling nor increase operational flexibility in waste processing. Similar issues have affected the aluminum refining industry for many decades. Over the past several years, successful commercial products have been identified to eliminate aluminosilicate fouling in the aluminum industry but have not been utilized in a nuclear environment.

Laboratory quantities of three proprietary aluminosilicate scale inhibitors produced by Cytec industries have been shown to prevent formation of aluminosilicate scales. The Savannah River National Laboratory (SRNL) has been actively testing these potential scale inhibitors to examine their radiation stability, radiolytic degradation behaviors, and downstream impacts to determine their viability within the High-Level nuclear waste system at the Savannah River Site (SRS). One of the tested polymers has been found to successfully meet the established criteria for application in the nuclear waste environment.     

电石渣浆处理含氟废水试验的研究

采用电石干渣与氢氧化钙配制成的混合渣浆与含氟废水反应,通过加酸控制废水的pH值在6～9之间,则废水中的氟离子含量会大幅降低,经过絮凝、沉淀后可达到国家一级标准要求。     

磷渣基地聚物材料固化砷钙渣的机理

以砷含量为7.63%的砷钙渣为研究对象,利用磷渣基地聚物材料对其进行固化处理,并采用毒性浸出实验考察了砷钙渣及固化体砷毒性浸出特性。结果表明:砷钙渣中砷的毒性浸出浓度可达2 450 mg/L,远超过国家毒性浸出鉴别标准限值(5 mg/L)。考察了不同养护时间、不同p H值(1~12)浸取剂环境下固化体中砷的浸出规律。结果表明:在p H=4~8范围内,砷浸出浓度较小;在酸性(p H4)和碱性(p H8)条件下砷浸出相对较大,但均小于5 mg/L。并考察了固化体中砷形态变化规律,揭示其固化机理。当养护时间为28 d时,固化体中As(Ⅲ)含量由96.3%降至28.8%,其后随着养护时间的变化固化体中As(Ⅲ)含量呈缓慢降低趋势,180 d As(Ⅲ)含量为12.6%,240 d As(Ⅲ)含量为10.8%。磷渣基地聚物固化砷钙渣机理为:磷渣基地聚物材料水化环境和所含的铁氧化物可使高毒性及强迁移性As(Ⅲ)向相对稳定的As(Ⅴ)转化;随时间的变化,磷渣基地聚物材料不断水化,并提供游离Ca2+、Al3+离子,使砷化合物经沉淀反应生成Al-As-O、Ca-As-O难溶性盐,进而降低砷浸出浓度。     

Dehydration of water/1-1-dimethylhydrazine mixtures by zeolite membranes

In this research, dehydration of water/1-1-dimethylhydrazine (UDMH) mixtures by zeolite NaA and hydroxy sodalite membranes has been investigated. Support of these membranes has been tubular mullites that have been made by extruding a mixture of about 67–75% kaolin clay and 33–25% distilled water using an extruder. Zeolite NaA and hydroxy sodalite membranes have been coated on the external surface of the porous supports by the hydrothermal synthesis.

UDMH/water mixtures have been separated at ambient temperature and pressure by pervaporation (PV) using these zeolite membranes. These membranes showed very high selectivity of water for all UDMH mixtures. For the UDMH/water mixtures, separation factor as high as 10 000 has been obtained for UDMH feed concentration of 2%. Total mass fluxes of 1.05–0.2 kg/(m² h) have been also obtained.     

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。     

水泥固化高放射性废物的研究进展

近十几年来，许多国家正在加速研究和开发高放射性废物的水泥固化技术，并取得了较大进展。本文主要对该课题的研究现状及核素离子的固化机理等方面进行了评述。     

镧和铈在Y型分子筛方钠石笼中的定位差异以及对FCC催化剂反应性能的影响

用新型制备工艺分别制备镧和铈改性的Y型分子筛,并通过X衍射法、分光光度法和ACE反应评价等手段考察两种稀土元素在Y型分子筛中的定位状况、制备过程中的利用率、水热稳定性以及反应性能的差异。研究发现,镧在较低能耗条件下容易实现在Y型分子筛方钠石笼中的定位。同时,镧改性的Y型分子筛还具有稀土利用率高、热和水热稳定性好等特点。ACE评价结果表明,镧改性Y型分子筛制备的催化剂在反应性能上有明显优势。     

矸石粗骨料制备高性能混凝土的均匀试验研究

排矸石、矿渣、粉煤灰等固体废弃物占用了大量的耕地,并对生态环境造成污染.本文对阜新地区大巴沟隧道排矸石、发电厂排放的粉煤灰进行了性质检测,在获得矸石、粉煤灰基本性质指标的基础上,为研究其应用价值,将矸石破碎作粗骨料、用磨细矿渣和粉煤灰作掺合料成功配制出C70以上的高强混凝土、抗渗等级大于P3o的高抗渗混凝土、劈拉强度达到8.33MPa的钢纤维混凝土、压拉比为8左右的低聚合物水能混凝土等.本文的研究成果对阜新老工业矿区三废治理具有指导意义,并具有良好的社会、环境和经济效益.研究中运用了均匀设计,SPSS,MATLAB,SEM-EDAX,神经网络等先进技术,探讨了显微结构与抗渗压力的关系.