[发明专利]一种含碘敷银硅胶玻璃固化体的水化合成方法

说明书

本申请公开了一种含碘敷银硅胶玻璃固化体的水化合成方法，包括以下步骤：将硼酸盐原料与含放射性碘的敷银硅胶颗粒加入去离子水后混合研磨，得到水基浆料；控制烧结炉升温至设定的烧结温度，保持所述水基浆料处于混合均匀的状态，将水基浆料定速输送至烧结炉中进行烧结操作；水基浆料输送完成后，按照预设的保温时长进行保温，保温完成后冷却至室温，得到含碘敷银硅胶玻璃固化体。本方法的通过水解能够较好的降低烧结的温度，缩短烧结时间，所制备的固化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。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理领域，尤其涉及一种含碘敷银硅胶玻璃固化体的水化合成方法。

背景技术

核技术的快速发展伴随产生了大量的放射性核素，放射性核素的处置作为一个较为复杂的问题备受关注，这些核素在衰变过程中会产生各类重离子以及射线，对环境以及人类本身都会产生一些负面影响。放射性碘作为其中核素之一，除了碘-129外，其他放射性碘的半衰期都较低。因此碘-129的处置迫在眉睫。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从而对碘进行固化，但这种硅胶颗粒本身易受压力、温度以及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。从而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，提出了一种含碘敷银硅胶玻璃固化体的水化合成方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种含碘敷银硅胶玻璃固化体的水化合成方法，包括以下步骤：

将硼酸盐原料与含放射性碘的敷银硅胶颗粒加入去离子水后混合研磨，得到水基浆料；

控制烧结炉升温至设定的烧结温度，保持所述水基浆料处于混合均匀的状态，将水基浆料定速输送至烧结炉中进行烧结操作；

水基浆料输送完成后，按照预设的保温时长进行保温，保温完成后冷却至室温，得到含碘敷银硅胶玻璃固化体。

本方法的核心是水解过程，当水基浆料滴入烧结炉时，每一滴水基浆料中的水分迅速蒸发，能够快速进行烧结。水解过程能够较好的降低烧结的温度，同时相对其他传统的烧结的方法其保温时间更短，即缩短烧结时间。保持所述水基浆料处于混合均匀的状态且定速输送至烧结炉，这样设置能够使得制得的固化体致密度较好，密度较大。

本方法工艺过程简单、节能环保、安全可靠，所制备的固化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，本发明的方法具有良好的工业应用前景。

于本发明其中一实施例中，含放射性碘的敷银硅胶颗粒的最大外径小于等于200μm；硼酸盐原料与含放射性碘的敷银硅胶颗粒的总的质量与去离子水的质量比控制在0.1～0.2。

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

于本发明其中一实施例中，硼酸盐原料与含放射性碘的敷银硅胶颗粒，按质量百分数计，所述含放射性碘的敷银硅胶颗粒为40％～70％、所述硼酸盐原料为30％～60％。

于本发明其中一实施例中，放射性碘的质量不超过硼酸盐原料与含放射性碘的敷银硅胶颗粒总质量的15％。