[发明专利]敷银硅胶的低温固化方法

说明书

本申请公开了一种敷银硅胶的低温固化方法，包括以下步骤：将含放射性碘的敷银硅胶颗粒与硼酸盐原料粉混合，加入去离子水后进行研磨，得到潮湿的混合物，其中，硼酸盐原料粉由氧化硼、氧化铋和氧化锌组成；对潮湿的混合物进行干燥处理，得到干燥的混合物；将干燥的混合物放入烧结装置中进行烧结，烧结完成后进行冷却，得到玻璃陶瓷烧结体。本申请得到的玻璃陶瓷烧结体，具有较高体积密度及较低的核素浸出率等优点，能够良好地抑制放射性碘在自然界中的迁移。此外，本申请的低温固化方法，含放射性碘的敷银硅胶颗粒直接与硼酸盐原料粉混合，不需要高温烧结操作，具有工艺过程简单、节能环保、安全可靠等特点，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理领域，具体涉及敷银硅胶的低温固化方法。

背景技术

核技术作为一种清洁，高效的能源备受人们的青睐，但核能的发展伴随产生了大量的放射性核素，这些核素在衰变过程中会产生各类重离子以及射线，或是通过食物链富集，这些行为都能对生物体造成严重损伤并威胁其生存。其中碘-129因其半衰期长而急需被处置。目前对放射性碘的处理方法主要有海洋处置法，水泥，塑料，沥青固化等。这些方法虽然在一定程度上能够对放射性碘进行处置，但存在固化体稳定性差，引起二次污染等问题；并且不能满足长期处置放射性碘的需求。

对放射性碘进行敷银硅胶的固化能有效地抑制污染核素在生物圈内的迁移。敷银硅胶是将硅胶颗粒放置于AgNO₃溶液中所获得的颗粒。敷银硅胶的固化处理普遍采用气态捕捉法，这种方式能够实现对放射性碘的吸附。这种方法能够直接形成AgI从而对放射性碘进行固化，但这种硅胶颗粒本身易受压力、温度、湿度等外界环境因素的影响，导致固化体的形变影响其稳定性，不能满足长期处置放射性碘的需求。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种敷银硅胶的低温固化方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种敷银硅胶的低温固化方法，包括以下步骤：

将含放射性碘的敷银硅胶颗粒与硼酸盐原料粉混合，加入去离子水后进行研磨，得到潮湿的混合物，其中，所述硼酸盐原料粉由氧化硼、氧化铋和氧化锌组成；

对潮湿的混合物进行干燥处理，得到干燥的混合物；

将干燥的混合物放入烧结装置中进行烧结，烧结完成后进行冷却，得到玻璃陶瓷烧结体。

本申请得到的玻璃陶瓷烧结体，含有放射性碘的敷银硅胶，该玻璃陶瓷烧结体具有较高体积密度及较低的核素浸出率等优点，能够良好地抑制放射性碘在自然界中的迁移。此外，本申请的低温固化方法，含放射性碘的敷银硅胶颗粒直接与硼酸盐原料粉混合，不需要高温烧结操作，具有工艺过程简单、节能环保、安全可靠等特点，具有良好的工业应用前景。

于本发明其中一实施例中，所述含放射性碘的敷银硅胶颗粒的最大外径小于等于200μm。

颗粒的外径较大不利于研磨操作，通过限定含放射性碘的敷银硅胶颗粒的外径，能够保证含放射性碘的敷银硅胶颗粒与硼酸盐玻璃陶瓷粉的可靠混合和研磨。实际运用时，可以通过过滤网等装置得到最大外径小于等于200μm的含放射性碘的敷银硅胶颗粒。

于本发明其中一实施例中，所述干燥的混合物中，按质量百分数计，所述含放射性碘的敷银硅胶颗粒为40％～70％、所述硼酸盐玻璃陶瓷粉为30％～60％。

于本发明其中一实施例中，干燥的混合物中，放射性碘的质量不超过混合物总质量的15％。

于本发明其中一实施例中，所述硼酸盐原料粉中，按质量百分数计，氧化硼40％～70％，氧化铋22％～48％，氧化锌8％～12％。

硼作为降熔剂能够较好的降低熔点，通过限定氧化硼的质量百分数为40％～70％能够有效降低在烧结过程中的烧结温度，可以实现低温烧结，即安全可靠又节能环保。