[发明专利]利用微波直接玻璃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玻璃化处理高放废物的方法，包括以下步骤：1)对高放废物加入酒精后研磨，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1500℃～2000℃，烧结温度下保温0h～2h，冷却后得到高放废物玻璃固化体。本发明的方法具有工艺简单、高效便捷、安全可靠等特点。本发明所得的玻璃固化体具有较高体积密度、硬度，综合稳定性优异，同时也符合放射性废物处理处置的相关要求，在抑制高放射性物质进入并在自然界中迁移等方面有良好的表现。

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玻璃化处理高放废物的方法。

背景技术

随着科技的进步发展和公众环保意识的提高，清洁能源的需求急剧增加。核能是大自然赐予人类宝贵的能源宝藏，在能源升级的浪潮中得到大力发展和广泛的应用。随着核工业的发展，在核燃料循环中产生的高放射性废物越来越多。目前，对于高放射性废物主要采用的是深地质处置使其与生物圈尽可能隔离。然而，这些高放射性废物在长期的深地质处置中有可能会随周围环境的变化而进入生物圈进而造成放射性污染。因此，在深地质处置前对高放射性废物固化处理是值得研究的。

玻璃固化因其获得的固化体通常具有良好的固溶能力、结构性能稳定、抗浸出能力较强，特别是具有很好的减容效果，可以为后期的地质处置带来极大的便利，现已大大扩展了应用范围。然而，传统的烧结方式如马弗炉烧结所使用的焦耳加热等，有着耗时较长、能耗较高等缺点。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种利用微波直接玻璃化处理高放废物的方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种利用微波直接玻璃化处理高放废物的方法，包括以下步骤：

1)对高放废物加入酒精后研磨，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1500℃～2000℃，烧结温度下保温0h～2h，冷却后得到高放废物玻璃固化体。

微波烧结法不仅快速高效，而且设备简单、方便运输，非常符合应急快速处理的需求。

本发明的方法具有工艺简单、高效便捷、安全可靠等特点。本发明所得的玻璃固化体具有较高体积密度、硬度，综合稳定性优异，同时也符合放射性废物处理处置的相关要求，在抑制高放射性物质进入并在自然界中迁移等方面有良好的表现。

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10MPa～15MPa下保压20s～60s。更具体为在12MPa的压力下保压30s。

于本发明其中一实施例中，所述步骤3)中，烧结温度下保温0.2h～2h。

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5℃/min～10℃/min的降温速率降温至600℃～1000℃，再以4℃/min～8℃/min的降温速率降温至200℃～500℃后，自然冷却至室温；更具体为以5℃/min的降温速率降温至700℃，再以4℃/min的降温速率降温至200℃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：本发明的方法具有工艺简单、高效便捷、安全可靠等特点。本发明所得的玻璃固化体具有较高体积密度、硬度，综合稳定性优异，同时也符合放射性废物处理处置的相关要求，在抑制高放射性物质进入并在自然界中迁移等方面有良好的表现。