[发明专利]一种封存二氧化碳并协同处置放射性废料的方法

说明书

本发明属于碳捕获与封存技术领域，具体涉及一种封存二氧化碳并协同处置放射性废料的方法。所述方法包括：将废弃混凝土和活性废渣置于密闭反应釜，加入助磨剂和水，研磨后静置；在密闭反应釜中加入放射性废料和废弃纤维，搅拌条件下，以恒定速率向其中通入CO₂气体，得到浆料；将所得浆料由输送管线或车船运输至适当地点后，注入特定地质条件及特定深度的地层中水化硬化。本发明所述方法可实现CO₂的永久固化，并且固化CO₂的同时使固化体结构更致密，有利于减少放射性废物的迁移，有助于提高放射性废物的密封和滞留，具有风险小、成本低等优点。

技术领域

本发明属于碳捕获与封存技术领域，具体涉及一种封存二氧化碳并协同处置放射性废料的方法。

背景技术

在近100年里地球平均地表气温升高了0.74℃，由此导致的冰川融化、动植物灭绝等自然灾害频繁发生，公认的解决温室效应的关键措施就是控制大气中的二氧化碳浓度。而且伴随着国际竞争的日益激烈，在国际交往中气候问题往往经济化、政治化，尤其是碳减排问题成为国家间施压的政治工具。

中国是世界上煤炭生产和消费的大国，依照我国能源发展趋势，我国CO₂排放量将必然超过美国成为世界上第一大碳排放国。可见，在气候恶化的现实环境、国际社会碳减排的施压和国内能源发展态势等多方因素影响下，我国加强相关低碳技术的研发以减少碳排放量迫在眉睫。

国内现阶段对于二氧化碳封存技术发展相对于二氧化碳的捕获技术发展较为缓慢，形成的研究成果并不多。CN104891878B公布了一种水泥基二氧化碳固化剂及其制备方法，各成分及质量比例包括磨细矿渣29.4％～46.7％，水泥11.8％～26.7％，水34.9％～44.1％，发泡剂0.8％～1.8％，脱硫石膏1.2％～3.3％，MgO 0.5％～2.7％，虽然可以固化二氧化碳，但仍使用水泥，会促进二氧化碳排放。CN10470995A公布了一种粉煤灰基二氧化碳固化剂及其制备方法，由粉煤灰、消石灰和氧化铝按重量比3～4.5：1.5～3：2组成，粉煤灰活性低，固化二氧化碳效果较弱。CN103030166B公布了二氧化碳固化的系统和方法，通过将铵盐溶剂、醋酸溶剂等作为提取溶液供应至钢渣或天然矿物提取含Ca成分的提取液，与二氧化碳稳定地反应转化成和固化为碳酸盐(矿物相)，可以较好的固化二氧化碳，但提取液存在难清除的问题，溶液造成二次污染。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种封存二氧化碳并协同处置放射性废料的方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种封存二氧化碳并协同处置放射性废料的方法，包括如下步骤：

(1)将废弃混凝土和活性废渣置于密闭反应釜，加入助磨剂和水，研磨后静置；

(2)在密闭反应釜中加入放射性废料和废弃纤维，搅拌条件下，以恒定速率向其中通入CO₂气体，得到浆料；

(3)将步骤(2)所得浆料由输送管线或车船运输至适当地点后，注入特定地质条件及特定深度的地层中水化硬化。

上述方案中，所述各组分按重量百分比计为：废弃混凝土15～24份、活性废渣60～86份、助磨剂1～2.5、水30～46份、放射性废料10～18份、废弃纤维0.5～2份。

上述方案中，所述活性废渣的各组分按照质量百分比计为：矿渣50％～75％，钢渣10％～15％，磷渣15％～35％。

上述方案中，所述矿渣、钢渣、磷渣均为水淬处理后湿排废渣；所述矿渣活性指数≥95％，所述钢渣活性指数≥80％，所述磷渣活性指数≥75％。

上述方案中，所述废弃混凝土主要成分是水泥水化产物和砂质骨料，粒径小于4.8mm。