[发明专利]一种固化剂、制备方法及可燃技术废物的处理方法

说明书

本发明公开了一种固化剂，包括如下质量份的各组分：聚合硼酸盐溶液40份‑45份、水泥20份‑25份、石灰石8份‑10份、粘土8份‑10份、氢氧化钠5份‑8份、硝酸镁3份‑5份、硫酸钠3份‑5份。聚合硼酸盐呈链式结构，避免了硼酸对水泥缓凝的影响，同时利用聚合硼酸盐和水泥水化形成的网络框架结构，聚合硼酸盐的链式结构对水泥水化过程产生的网络结构进行支撑，可成为包容可燃技术废物焚烧灰的固化剂，固化体的抗压强度、对废物包容率、抗浸出性、抗冻融性等均优于现有固化技术。还提供了制备方法及可燃技术废物的处理方法，实现一个工艺过程对两种废物的联合处理，提高处理效率，降低处理成本、废物产生量。

技术领域

本发明涉及放射性废物处置技术领域，具体涉及一种固化剂、制备方法及可燃技术废物的处理方法。

背景技术

核设施在运行过程中，会产生大量放射性含硼废液及可燃技术废物。一个核反应堆及配套设施每年产生硼浓度1200mg/kg放射性含硼废液2800吨，到2014年，我国每年有超过28000吨的放射性含硼废液需要处理，其主要成分为硼酸及硼酸盐。目前，一个核反应堆及配套设施每年产生可燃技术废物240m³，我国每年有超过2400m³的可燃技术废物需要处理，这些废物包括沾有放射性物质的抹布、塑料布类、纸张、口罩、手套、防护鞋套、防护服等。

目前，放射性含硼废液的处理方法是通过水泥固化处理后，再运输至处置场进行长期储存。在固化含硼废液的过程中，由于废液中的硼酸及硼酸盐会包裹在水泥颗粒表面，从而阻碍水泥发生水化作用，导致形成的固化体出现缓凝(增加放射性废物在环境中停留时间)，析晶(降低固化体性能)等问题，使得硼酸在固化体中的包容率仅为6.6％，固化后体积为固化前体积的2.26倍，处理效率非常低，同时废物产生量大，不利于废物的长期存放。而可燃技术废物是在深度焚烧后，装入高性能聚乙烯容器中，再放入混凝土容器中进行水泥固化，处理工艺繁琐，成本较高。

基于此，在对含硼废液大量研究的基础上，本发明研究一种固化剂，以含硼废液为原料制备得到固化剂，固化剂可包含废物，而固化剂又可以对可燃技术废物进行固化得到固化体，将原来分别处理的含硼废液和可燃技术废物集中在一起处理，提高废物处理效率的同时降低了处理成本，同时得到的固化体各项指标也满足国家标准的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的放射性含硼废液的处理方法处理效率低、产生废物多，以及可燃技术废物的处理工艺繁琐，成本较高，目的在于提供一种固化剂、制备方法及可燃技术废物的处理方法，解决了以上问题。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明的第一个目的是提供一种固化剂，包括如下质量份的各组分：聚合硼酸盐溶液40份-45份、水泥20份-25份、石灰石8份-10份、粘土8份-10份、氢氧化钠5份-8份、硝酸镁3份-5份、硫酸钠3份-5份。

优选地，所述聚合硼酸盐溶液包括如下质量份的各组分：含硼废液94份-97份、聚乙烯醇1份-2份、羟丙基甲基纤维素1份-2份、可再分散乳胶粉1份-2份。

优选地，所述含硼废液的硼浓度小于30000mg/kg，所述聚合硼酸盐溶液的硼浓度为80000mg/kg-120000mg/kg。

优选地，所述水泥为硅酸盐水泥，强度标号为42.5。