[发明专利]一种核电站废液水泥固化体凝结时间控制方法

说明书

本发明公开一种核电站废液水泥固化体凝结时间控制方法，综合运用掺合料作为添加剂取代水泥、化学反应去除废液中缓凝组分、快硬水泥提高胶凝材料体系凝结时间，调节废液pH值，先加添加剂后加废液的桶内拌制工艺等技术措施，实现桶内搅拌工艺下水泥固化体的凝结时间可控，对于任意一种组成的废液，在水泥固化体在增容比不大于1.75的情况下，凝结时间控制在初凝时间不小于2h，终凝时间不大于24h的范围内。

技术领域

本发明涉及核废物处置技术领域，具体涉及一种核电站废液水泥固化体凝结时间控制方法。

背景技术

核电站废液的水泥固化通常是将水泥、废液和添加剂等按一定比例混合，在常温下硬化成废物固定体，从而便于废液的处置。但由于废液的成分复杂多变，废液中的很多化学物质如硼酸、柠檬酸等对水泥固化体中水泥的水化进程产生较大的影响，许多研究人员在开发废液水泥固化体的过程中会遇到水泥固化体凝结时间过长甚至不凝结的问题。而将实验室开发的水泥固化体在实际钢桶中搅拌时，又会出现凝结过快的问题。凝结时间的控制对于废液水泥固化体来讲是一个难题。

目前废液水泥固化体分为桶内搅拌和桶外搅拌技术。其中桶内搅拌要求水泥固化体的初凝时间不小于2h，终凝时间不大于24h。初凝时间不小于2h是为了保证在特殊断电情况下，搅拌桨能从水泥固化体中提出，不至于使搅拌机报废。终凝时间不大于24h是为了让水泥固化体能够在24h内具备搬运条件，减少装有水泥固化体钢桶的堆放时间，在运输过程中钢桶倾落时也不至于有放射性液体流出。因此对于不同种类废液如果能够提出一套有效的凝结时间控制方法将减少废液水泥固化体的调试和研发工作量，对成分多变的废液水泥固化具有积极推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于为核电站不同组成的废液提供一种桶内搅拌水泥固化体的凝结时间控制方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种核电站废液水泥固化体凝结时间控制方法，其特点为，包括以下步骤：

a、按质量比，取15％～30％的掺合料作为添加剂A，作为普通水泥的部分替代原料；

b、拌制水泥固化体前根据废液所含的化学物质通过沉淀反应或氧化还原反应将废液中的缓凝组分去除；

c、当废液中的缓凝组分采用化学反应无法有效去除或去除成本较高、二次污染较大时，将快硬水泥作为添加剂B取代10％～20％质量的普通水泥；

d、测试废液原液或经处理的废液的pH值，将废液的pH值调节到4～8范围内；

e、先将相应量的添加剂A或添加剂A与添加剂B的混合物，与废液充分混合，后缓慢加入水泥的桶内拌制方式搅拌水泥固化体。

作为本技术方案的进一步改进，步骤e中的拌制方式，具体包括以下步骤：

1)、将称量好的相应的添加剂和水泥(普通水泥)分多次放入加料斗后倒入料仓；第一斗的物料优先放入相应的全部添加剂，第二斗起的物料放入水泥，以保证后续搅拌过程中的放料顺序为先加添加剂后加水泥；

2)、下料过程中采用下料和搅拌交替进行的方式下料，控制搅拌机搅拌速度，使相应的添加剂预先与废液充分接触；

3)、全部原料加完后，调整搅拌速度至180r/min，快速搅拌15min。

作为本技术方案的更进一步改进，步骤2)中，下料过程中采用下料3min和搅拌2min的交替方式下料，搅拌机搅拌速度控制为80r/min，使相应的添加剂预先与废液充分接触。

作为本发明的优选实施例，水泥固化体的增容比不大于1.75。

也作为本技术方案的进一步改进，使用该控制方法将钢桶内水泥固化体的初凝时间控制为不小于2h，终凝时间控制为不大于24h。