[发明专利]用于通过玻璃化而包容物质的方法

权利要求书

1.一种用于制造氧化还原玻璃料的方法，所述氧化还原玻璃料用于通过玻璃化来包容包含至少一种可氧化或可还原的化学物质的材料，所述方法包括以下步骤：

(a¹)选择至少一种氧化还原偶，所述氧化还原偶使得可以将所述至少一种化学物质保持在给定的氧化还原平衡，

(a²)对于给定量的所述材料，确定存在的所述化学物质的量，

(a³)对于所述给定量的所述材料，通过化学计量确定对于将所述至少一种化学物质保持在所述给定的氧化还原平衡必需的所述至少一种氧化还原偶的最小量，

(a⁴)可选地，调节所述至少一种氧化还原偶的所述最小量以便考虑到所述材料的和/或粗玻璃料的和/或在其中将实施玻璃化所述材料而进行包容的环境中的其他氧化或还原元素，

(a⁵)通过混合将可选调节的至少所述最小量的所述至少一种氧化还原偶并入到一定量的粗玻璃料或者它的前体中，所述粗玻璃料或者它的前体适合用于包容所述给定量的材料，并使所述混合物达到足以获得玻璃熔融体的温度，以及

(a⁶)冷却获得的所述玻璃熔融体并对其进行加工以便获得用于通过玻璃化而包容所述材料的氧化还原玻璃料。

2.一种用于通过玻璃化包容包含至少一种可氧化或可还原的化学物质的材料的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将根据权利要求1所述的方法获得的氧化还原玻璃料与待包容的所述材料以适合于通过玻璃化包容所述材料的比例进行混合和热熔化，以及

(b)玻璃化所述混合物以便包容所述材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一种化学物质是放射性核素、金属或非金属元素或阳离子、准金属、硫、或者它们的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当所述至少一种化学物质是金属元素或阳离子时，所述至少一种化学物质选自As、Cd、Ce、Cr、Cs、Fe、Hg、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Sb、Tc、Ti、V、Zn、锕系元素如Pu、硫、或者它们的盐，或者这些元素、阳离子和/或它们的盐的两种或更多种的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一种化学物质是镧系元素或锕系元素。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述氧化还原偶是选自包括Fe、Cr、V、S、Sb、Ti、As、Ce和Zn的组中的元素的氧化还原偶。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，还并入到所述玻璃料或它的前体中的是至少一种化合物，所述化合物用于调节根据所述至少一种化学物质制造的所述玻璃料中的所述氧化还原偶的氧化还原比率。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述氧化还原偶是Fe²⁺/Fe³⁺，并且用于调节这种氧化还原偶的氧化还原比率的所述化合物是石墨。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述粗玻璃料是硼硅酸盐玻璃料。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述粗玻璃料包括按重量计从20％到80％的SiO₂、按重量计从0到25％的B₂O₃、按重量计从0到20％的Fe₂O₃、按重量计从0到25％的Na₂O、按重量计从0到20％的Al₂O₃、按重量计从0到15％的CaO、按重量计从0到10％的Li₂O、按重量计从0到20％的ZnO、以及按重量计从0到15％的ZrO₂。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a⁵中足够的温度是1000℃至1600℃的温度。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述制造的包容玻璃料为颗粒形式，例如为玻璃珠形式。

13.根据权利要求2所述的方法，其中，所述玻璃料是硼硅酸盐玻璃料，并且在步骤(b)中的加热是在1100℃至1400℃的温度下进行的。