[发明专利]一种放射性浓缩液固化配方

说明书

技术领域

本发明属于压水堆核电站放射性浓缩液固化技术领域，具体涉及一种放射性浓缩液固化配方。

背景技术

在核电厂的运行过程中会产生大量的废树脂和浓缩液等放射性固体废物，为了防止放射性固体废物对人类生活环境造成危害，必须对其进行固化处理，使其便于运输和储存，然后长期存放于放射性固体废物最终处置场，以保证放射性固体废物与环境安全隔离300-500年后，放射性核素经过自然衰变，其放射性降到可以接受的水平，不再危害环境。

水泥固化是比较安全的固化方法，其原理是以水硬水泥作为无机凝胶材料，将水泥、放射性废物、水及其它物料按一定比例混合，利用水泥组分的水化作用使混合浆体形成具有一定机械强度和耐久性的水泥固化体，从而实现废物固化的目的。

目前，核电厂采用水泥固化处理放射性浓缩液，使用水泥桶做为包装容器。但目前的水泥固化配方存在放射性固体废物体积包容率偏低的问题。每个水泥桶包容的放射性浓缩液为342升，体积包容率则仅为39.9%，这将直接导致放射性固体废物的产量较大。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术水泥固化配方存在放射性固体废物体积包容率偏低的问题，提供一种放射性浓缩液固化配方。

本发明是这样实现的：

一种放射性浓缩液固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水；配方中各种组分的配比为：

硅酸盐水泥：900kg；浓缩液：450L；沸石：55kg；石灰：110kg；减水剂：3kg.

如上所述的浓缩液是指经过蒸馏得到的硼浓度大于40000ppm的放射性废液。

如上所述的石灰是指Ca(OH)₂的含量大于92%的石灰。

本发明的有益效果是：

通过向现有配方中增加沸石，抑制了放射性元素的析出率，通过向现有配方中增加减水剂，使搅拌过程更加流畅；去除了原配方中的砂子，并合理调配配方中各组分的配比，每个水泥桶包容的放射性浓缩液从342升提高到450升，放射性废树脂固化体的包容率从39.9%提高到52.5%。固化体包容率均有了明显的提高。秦山第二核电厂共有4台核电机组，放射性浓缩液新配方投入使用后，按照核电机组平均40年寿期考虑，以1/2号机组2002-2010年产生的实际放射性浓缩液固体废物产量均值来计算，预计秦山第二核电厂共可直接减少放射性固体废物产量约824m³。

附图说明

图1是经过抗冲击性能测试后的采用本发明的一种放射性浓缩液固化配方进行固化的水泥固化体的测试结果图。

图2是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Co²⁺析出率曲线图；

图3是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Sr²⁺析出率曲线图；

图4是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Cs²⁺析出率曲线图；

图5是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Co²⁺累积浸出分数曲线图；

图6是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Sr²⁺累积浸出分数曲线图；

图7是模拟核素浸出试验中蒸残液普通硅酸盐水泥固化体的模拟Cs²⁺累积浸出分数曲线图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种放射性浓缩液固化配方进行介绍：

一种放射性浓缩液固化配方，包括硅酸盐水泥、废树脂、沸石、石灰、减水剂和水。

配方中各种组分的配比为：

硅酸盐水泥：900kg；浓缩液：450L；沸石：55kg；石灰：110kg；

减水剂：3kg。所述浓缩液是指经过蒸馏得到的硼浓度大于40000ppm的放射性废液。所述石灰是指Ca(OH)₂的含量大于92%的石灰。

下面结合一具体实施例验证的本发明的配方。

配方中各种组分的配比为：硅酸盐水泥：900kg；浓缩液：450L；沸石：55kg；石灰：110kg；减水剂：3kg。

对于浓缩液固化优化配方，在中核核电运行管理有限公司二厂1，2号机组水泥固化系统进行了CI固化桶验证实验，实验过程中浓缩液添加量为450L（9批料），固化体体积约为840L，浓缩液包容量约为52.5（v/v）。养护24h后的固化体如图1所示。