用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体、固化方法及固化系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体、固化方法及固化系统，该水泥固化体由以下重量份数的原料制成：放射性废物10

【技术实现步骤摘要】
用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体、固化方法及固化系统


[0001]本专利技术涉及核电厂放射性废物处理
，尤其涉及一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体、固化方法及固化系统。

技术介绍

[0002]核电站在运行期间会产生放射性湿废物，如废树脂、浓缩液以及废过滤器芯子。这些废物中的放射性核素以一种不稳定的形态存在，一旦暴露于环境中将可能向环境弥散或者迁移，形成放射性热点，增加人员内、外照射风险，增大国家辐射防护管理难度，造成环境污染。
[0003]水泥固化是基于水泥的水化胶凝作用而对废物进行固化处理的一种方法，它能将放射性核素均匀固定在稳定的水泥固化体介质中，水泥固化体依靠机械密封、基体吸附以及固溶等作用将核素离子滞留在固化体中，使其形成一种安定的固体形态，以便于长期贮存与安全运输。然而目前核电站使用的水泥固化技术存在以下缺陷：(1)废物固化后所产生的水泥固化体的部分性能相对不如其它固化技术；(2)当出现放射性湿料或干料计量偏差较大时，废树脂固化过程中容易出现树脂上浮问题，造成水泥固化体性能不满足要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体、固化方法及固化系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，由以下重量份数的原料制成：放射性废物10
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20份、干料59
‑
73份、减水剂1
‑
3份、除盐水15<br/>‑
25份；干料包括膨润土3
‑
5份、水泥55
‑
65份和石灰1
‑
3份。
[0006]优选地，膨润土为GEKO
‑
OAE。
[0007]优选地，减水剂为聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂包括聚羧酸酯、聚羧酸醚中的至少一种。
[0008]优选地，放射性废物包括废树脂、浓缩液、淤泥中的至少一种，废树脂的含水率为10
‑
15％。
[0009]一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化方法，用于制备水泥固化体，包括以下步骤：
[0010]S1、称取原料：分别称取放射性废物10
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20份、干料59
‑
73份、减水剂1
‑
3份、除盐水15
‑
25份；干料包括膨润土3
‑
5份、水泥55
‑
65份和石灰1
‑
3份；
[0011]S2、将放射性废物、除盐水和减水剂混合，并进行第一次搅拌，得到第一混合物；
[0012]S3、将膨润土、水泥和石灰混合均匀，得到干料；将干料至少分四次加入第一混合物中，随后进行第二次搅拌，得到水泥浆，水泥浆固化后形成水泥固化体。
[0013]优选地，在称取放射性废物前，对放射性废物进行脱水预处理。
[0014]优选地，第一次搅拌为以100
‑
150rpm的转速搅拌8
‑
12min，第二次搅拌为以150
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220rpm的转速搅拌8
‑
12min。
[0015]优选地，S3步骤中，干料分四次加入第一混合物中，第一次加入的干料重量为干料总量的55
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65％，第二次加入的干料重量为干料总量的20
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30％，第三次加入的干料重量为干料总量的5
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15％，第四次加入的干料重量为干料总量的3
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7％，每次加料后间隔1
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3min。
[0016]一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化系统，应用于水泥固化方法中，水泥固化系统包括固化容器、第一填充部、第二填充部、搅拌装置以及用于运输固化容器的输送装置；第一填充部和第二填充部都设置在固化容器的上方，并沿着固化容器的运动方向依次排列，搅拌装置设置在第二填充部的上方。
[0017]优选地，水泥固化系统还包括放射性废物计量装置、除盐水管线、减水剂计量装置和干料计量装置；
[0018]第一填充部的一端连接固化容器，另一端连接放射性废物计量装置和除盐水管线；第二填充部的一端连接固化容器，另一端连接干料计量装置和减水剂计量装置。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术在水泥固化体中添加膨润土、减水剂，膨润土具有增稠作用，在相同水灰比情况下稠化水泥固化体，并牵制放射性废物在水泥浆体中的移动，减少放射性废物在水泥固化体中分布不均匀的问题；此外，膨润土具有离子交换吸附性，可减少放射性核素迁移，强化水泥固化体对放射性核素的包裹性，从而改善水泥固化体的性能并减少水泥固化体的辐射热点，而减水剂可减少用水量并改善水泥固化体的流动性。
[0021]本专利技术的水泥固化方法工艺简单、生产成本低，可应用于核电厂放射性废物处理，具有可操作性，制得的水泥固化体的均匀性和稳定性好，且水泥固化体的各项性能符合国家标准的要求。
[0022]本专利技术的水泥固化系统的运行过程简单高效，对放射性废物的固化效果好，提高水泥固化系统的利用率，降低建设水泥固化线的投入成本，可在核电厂废物处理中广泛应用。
附图说明
[0023]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0024]图1是本专利技术一些实施例中水泥固化系统的示意图。
具体实施方式
[0025]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0026]本专利技术提出一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，由以下重量份数的原料制成：放射性废物10
‑
20份、干料59
‑
73份、减水剂1
‑
3份、除盐水15
‑
25份；干料包括膨润土3
‑
5份、水泥55
‑
65份和石灰1
‑
3份。
[0027]放射性废物包括废树脂、浓缩液、淤泥中的至少一种，其中废树脂的含水率为10
‑
15％。
[0028]膨润土优选为GEKO
‑
OAE，该型号膨润土为商品，可以购得，其他型号的膨润土都适
用本专利技术，在此不再赘述。膨润土具有吸附作用，可减小放射性废物中的废树脂在固化过程中的上浮，提高水泥固化体的均匀性以及性能。
[0029]减水剂为聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂包括聚羧酸酯、聚羧酸醚中的至少一种，用于减少用水量，改善水泥固化体的流动性。本专利技术优选采用的减水剂为BASF C333，该型号减水剂为商品，可以购得，其他聚羧酸系减水剂可采用现有商品，都适用本专利技术，在此不再赘述。
[0030]本专利技术还提出一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化方法，用于制备上述水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：放射性废物10
‑
20份、干料59
‑
73份、减水剂1
‑
3份、除盐水15
‑
25份；所述干料包括膨润土3
‑
5份、水泥55
‑
65份和石灰1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，其特征在于，所述膨润土为GEKO
‑
OAE。3.根据权利要求1所述的用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述聚羧酸系减水剂包括聚羧酸酯、聚羧酸醚中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于核电厂放射性废物处理的水泥固化体，其特征在于，所述放射性废物包括废树脂、浓缩液、淤泥中的至少一种，所述废树脂的含水率为10
‑
15％。5.一种用于核电厂放射性废物处理的水泥固化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取原料：分别称取放射性废物10
‑
20份、干料59
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73份、减水剂1
‑
3份、除盐水15
‑
25份；所述干料包括膨润土3
‑
5份、水泥55
‑
65份和石灰1
‑
3份；S2、将所述放射性废物、所述除盐水和所述减水剂混合，并进行第一次搅拌，得到第一混合物；S3、将所述膨润土、所述水泥和所述石灰混合均匀，得到所述干料；将所述干料至少分四次加入所述第一混合物中，随后进行第二次搅拌，得到水泥浆，所述水泥浆固化后形成水泥固化体。6.根据权利要求5所述的用于核电厂放射性废物处理的水泥固化方法，其特征在于，在称取所述放射性废物前，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石胜利，肖瑶，伍家彬，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：