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专利号: 2021115645292
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 核物理;核工程
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,其包括以下步骤:S1、制备树脂分解液:

S11、分别取一定量的放射性废树脂、浓度为0.05‑0.2M的亚铁盐催化剂和浓度为0.5‑

2M的过硫酸盐氧化剂进行混合;

S12、将步骤S11的混合物放置在水浴温度为30‑90℃,转速为180rpm的水浴恒温振荡器中进行振荡,振荡3~48h后关闭水浴恒温振荡器,得到不包含固态有机颗粒的树脂分解液;

S2、制备固化剂:

S21、取一定量的高岭土放在马弗炉中煅烧,并使其缓慢降至室温;

S22、取一定量的氢氧化钠、步骤S21煅烧后的高岭土及去离子水进行混合,并将混合物置于搅拌速度为200rpm的搅拌器上,搅拌成均匀的浆状;

S23、取一定量步骤S22得到的浆状物放入到水热反应釜中,并加入一定量的去离子水,将密封好的水热反应釜放入温度为100℃的烘箱中,加热反应后,在冷却到室温后,取出水热反应釜中的固体;

S24、将步骤S23得到的固体在60℃的电热鼓风干燥箱中干燥后,研磨成粉状,得到NaA分子筛;

S25、将步骤S24得到的NaA分子筛与原料4CaO·3Al2O3·SO3、Ca2SiO4、4CaO·Al2O3·Fe2O3、CaSO4、NaAlO2和NaOH按一定比例混合均匀,得到粉状固化剂;

S3、分装混合浆料:

S31、取一定量的步骤S1得到的树脂分解液加入到搅拌容器内,再取一定量的固化剂分

3次均匀加入到搅拌容器内;

S32、分阶段启动搅拌器,先以100~150rpm的转速搅拌1min、再以250~300rpm的转速搅拌5min,将树脂分解液与固化剂搅拌均匀,得到混合浆料;

S33、将步骤S32得到的混合浆料注入固化容器中,并将分装后的固化容器紧固在振实台上振实,去除固化容器的大气泡;

S4、制备废物包:

S41、将振实后的固化容器在温度25±10℃、相对湿度80±20%的环境下静置,使浆料完全凝结;

S42、取一定量的步骤S2得到的固化剂和自来水混合搅拌均匀,得到封盖浆料;

S43、将步骤S42得到的封盖浆料注入到步骤S41得到的完全凝结的表面上,直至和固化容器壁齐平,待封盖浆料完全凝结后,得到放射性废物包。

2.根据权利要求1所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述放射性废树脂为凝胶型或大孔型的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂以及其任意比例的混合物之一。

3.根据权利要求1所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述亚铁盐催化剂为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁或上述三种任意比例混合之一;所述过硫酸盐氧化剂为过一硫酸钠、过二硫酸钠或上述两种任意比例混合之一。

4.根据权利要求1或者2所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,在所述步骤S13中,所述树脂分解液中硼浓度小于等于15.0g/L。

5.根据权利要求1所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述4CaO·3Al2O3·SO3量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的

35~70%;所述Ca2SiO4量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的8.5~28%;所述

4CaO·Al2O3·Fe2O3量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的1.8~5.5%;所述CaSO4量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的5~15%;所述NaA分子筛量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的5~30%;所述NaAlO2量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的0~4%;所述NaOH量为所有组分中除NaAlO2和NaOH外其余部分质量的0~2%。

6.根据权利要求1所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述固化容器的形状为边长1‑15cm的立方体或长方体、直径1‑10cm、高1‑

20cm的圆柱体或者直径50‑100cm、高50‑100cm的圆柱体之一。

7.根据权利要求1或者5所述的获得高稳定性废物包的放射性废树脂处理方法,其特征在于,在所述步骤S33中,将混合浆料注入固化容器的高度为固化容器总高度的85%‑95%。