[发明专利]利用微波直接陶瓷化处理高放废物的方法

说明书

本申请公开了一种利用微波直接陶瓷化处理高放废物的方法，包括以下步骤：1)将高放废物进行研磨，干燥后得到干燥粉末；2)对干燥粉末进行压片操作，得到块状废物；3)将块状废物置于微波烧结炉中进行烧结，烧结温度为1100℃～1400℃，烧结温度下保温2h～4h，冷却后得到高放废物陶瓷固化体。本发明提供了一种节能、升温速度快、改善性能、降低烧结温度的微波烧结技术，所得的高放废物陶瓷固化体具有硬度高、化学稳定性好等优点，能够有效抑制高放废物污染生物圈。本发明的方法具有较高的使用价值和发展潜力。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理领域，具体涉及利用微波直接陶瓷化处理高放废物的方法。

背景技术

随着核工业迅速发展，会产生高放废物，这些高放废物因其毒性大、半衰期长、放射性高，对人体和环境都会产生非常严重的危害。陶瓷固化体(亦称人造岩石固化体) 具有高放废物组分包容量高、优异的热稳定性和化学稳定性等优点。放射性元素以原子尺度固定于固化体的晶格位，从而形成稳定的陶瓷固化体。陶瓷固化体在深地质处置条件下，对外界环境中存在的有害因素抵抗能力强，可以降低固化后需要进一步加工的成本。同等固化效果下，放射性核素在合适的晶体中的包容量极大，使得陶瓷固化体具有更小的体积。然而，传统工艺制备陶瓷固化体，技术繁琐，用时较长，很难满足工业化。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种利用微波直接陶瓷化处理高放废物的方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种利用微波直接陶瓷化处理高放废物的方法，包括以下步骤：

1)将高放废物进行研磨，干燥后得到干燥粉末；

2)对干燥粉末进行压片操作，得到块状废物；

3)将块状废物置于微波烧结炉中进行烧结，烧结温度为1100℃～1400℃，烧结温度下保温2h～4h，冷却后得到高放废物陶瓷固化体。

本发明提供了一种节能、升温速度快、改善性能、降低烧结温度的微波烧结技术，所得的高放废物陶瓷固化体具有硬度高、化学稳定性好等优点，能够有效抑制高放废物污染生物圈。本发明的方法具有较高的使用价值和发展潜力。

于本发明其中一实施例中，所述步骤2)的压片操作为：在常温下，在压力强度为15MPa～30MPa加压成型。

于本发明其中一实施例中，所述步骤2)中，压片操作的加压时间为10～60s。

于本发明其中一实施例中，步骤3)中的冷却方式为：自然降温。

于本发明其中一实施例中，步骤3)中的冷却方式为：以4℃/min～10℃/min的降温速率降温至800℃～1100℃，再以6℃/min～8℃/min的降温速率降温至300℃～600℃后，然后自然冷却至室温。

于本发明其中一实施例中，步骤3)中的冷却方式为：以5℃/min的降温速率降温至500℃，然后自然冷却至室温。

于本发明其中一实施例中，步骤1)中，进行研磨时加入乙醇或去离子水。

于本发明其中一实施例中，所述高放废物为TRPO废物(即TRPO高放核废物)。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种节能、升温速度快、改善性能、降低烧结温度的微波烧结技术，所得的高放废物陶瓷固化体具有硬度高、化学稳定性好等优点，能够有效抑制高放废物污染生物圈。本发明的方法具有较高的使用价值和发展潜力。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。