[发明专利]一种含硼浓缩废液水泥固化配方及其固化方法

说明书

本发明具体涉及一种含硼废液水泥固化配方及其固定方法，包括普通硅酸盐水泥、熟石灰、添加剂、分子筛、浓缩废液和氯化钙，所述普通硅酸盐水泥、熟石灰、添加剂、分子筛、浓缩废液和氯化钙的重量比例为1:0.174～0.194:0.008～0.012:0.02:0.696～0.787:0.005。本发明适用于含硼浓缩废液的固化，具有以下显著特点：向配方中添加分子筛，用于吸附放射性核素，从而降低放射性核素浸出率；因核素浸出率降低，单位体积可以包容更多的放射性浓缩废液，即提高了浓缩废液固化体积包容率，浓缩废液固化体积包容率达56.93％；采用PO42.5水泥作为固化基材，PO42.5水泥有本地供货，可以提供散装水泥，满足水泥固化系统自动化装卸料要求。

技术领域

本发明属于核电站放射性废物处理技术领域，具体涉及一种含硼浓缩废液水泥固化配方及其固化方法。

背景技术

在核电厂运行过程中会产生大量的放射性废液，蒸发浓缩技术是核电厂废液处理主要方法之一，去污因子可达到10³～10⁴，处理后大部分核素都富集在浓缩废液中，须对其进行固化处理，使其便于运输和贮存，然后长期存放于放射性固体废物处置场，以保证放射性固体废物与环境的安全隔离，放射性核素经过300-500年的自然衰变，其放射性水平降低到可接受的水平，不再危害环境。

水泥固化是比较安全的固化方法，其原理是以水泥作为无机凝胶材料，将水泥、放射性废物、水和其他材料按一定比例混合，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、耐久性和核素吸附能力的水泥固化体，从而实现废物固化的目的。

目前国内核电厂使用的浓缩废液水泥固化配方存在以下问题：1.核素浸出率水平偏高，¹³⁷Cs、⁶⁰Co、⁹⁰Sr第42d的平均浸出率的标准规定限值分别是4.00E^-03cm/d、2.00E^-03cm/d、1.00E^-03cm/d，核素¹³⁷Cs、⁶⁰Co、⁹⁰Sr第42d的累积浸出分数的标准规定限值分别是2.60E^-01cm、1.70E^-01cm、1.70E^-01cm；2.废物包容率偏低，体积包容率低于50％；3.无本地散装水泥供货，使用PⅡ42.5R水泥，影响水泥固化生产线的自动化运行。

发明内容

基于此，有必要针对现有的浓缩废液水泥固化配方存在的核素浸出率水平偏高、废物包容率偏低以及无本地散装水泥供货的问题，提供一种含硼浓缩废液水泥固化配方及固化方法。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种含硼浓缩废液水泥固化配方，包括普通硅酸盐水泥、熟石灰、添加剂、分子筛、浓缩废液和氯化钙，所述普通硅酸盐水泥、熟石灰、添加剂、分子筛、浓缩废液和氯化钙的重量比例为1:0.174～0.194:0.008～0.012:0.02:0.696～0.787:0.005。

进一步地，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，3天抗压强度≥17Mpa，28天抗压强度≥42.5Mpa，3天抗折强度≥3.5Mpa,28天抗折强度≥6.5Mpa。

进一步地，所述普通硅酸盐水泥包括如下重量百分数的组分：掺杂石膏的硅酸盐水泥熟料80％-95％，余量为矿渣、火山灰、粉煤灰和石灰石等活性材料。

进一步地，所述熟石灰中Ca(OH)2纯度≥95％。

进一步地，所述添加剂为减水剂。

进一步地，所述减水剂的添加量是普通硅酸盐水泥质量的1.0％±0.2％。

进一步地，所述减水剂为Glenium C333。