[发明专利]在硅酸盐基玻璃中固定高碱性的放射性和有害废料的方法和组合物

权利要求书

1.在获得高浓度废料组分(废料载荷)的玻璃中固定高碱性废料 的方法，包括：

将具有放射性核素、有害元素、Na₂O和有害组分中的一种或多种 的废料流与玻璃形成组分以一定比例混合以获得能够形成包含 1.6-2.2重量％份的一价阳离子氧化物R₂O和二价阳离子氧化物RO的组 合、1重量％份的三价阳离子氧化物R₂O₃、及2-3重量％份的四价阳离子 氧化物RO₂和五价阳离子氧化物R₂O₅的组合的高碱性硅酸盐基玻璃的 混合物，

其中，所述一价阳离子氧化物包括碱金属氧化物，所述二价阳离 子氧化物包括碱土金属氧化物，所述三价阳离子氧化物包括氧化铝和 氧化铁，所述四价阳离子氧化物包括硅、锆和钛，所述五价阳离子氧 化物包括磷氧化物；

其中存在的Na₂O的量大于23重量％、存在的Al₂O₃的量大于13重 量％且小于20重量％、存在的SiO₂的量大于30重量％且小于48重量％、 以及存在的B₂O₃和其它助熔剂组分的总量大于9重量％且小于15重 量％；

熔化混合物以形成结合有废料的熔融玻璃；及

通过冷却固化结合有废料的熔融玻璃以形成所述高碱性硅酸盐基 玻璃。

2.权利要求1的方法，其中所述熔化步骤在1150℃以下的温度 进行。

3.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，其中所形成的玻 璃的岩石形成组分间的比例近似于天然高碱性超基性岩的主要组分间 的比例。

4.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，

其中该硅酸盐基玻璃在1150℃的温度具有20至100泊的粘度。

5.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，

其中该硅酸盐基玻璃在1150℃的温度具有0.1Ω^-1cm^-1至0.7Ω ^-1cm^-1的比电导率，这对于在玻璃化熔炉中进行加工是可接受的。

6.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，

其中该硅酸盐基玻璃满足小于50克/平方米/天的蒸汽水化试验 要求，且因此满足目前的美国废料形态验收标准。

7.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，

其中该硅酸盐基玻璃满足如美国材料试验学会C 1285中所定义的 小于2克/平方米的产品一致性试验要求，且因此满足目前的美国废料 形态验收标准。

8.通过权利要求1的方法制备的硅酸盐基玻璃，

其中进行美国环境保护署的毒性特征浸出程序SW-846方法1311， 且对于列出的所有分析物，该硅酸盐基玻璃满足美国EPA通用处理标 准，因此满足目前的美国废料形态验收标准。