[发明专利]一种用于抑制放射性元素挥发的玻璃固化添加剂及玻璃固化方法

权利要求书

1.一种用于抑制放射性元素挥发的玻璃固化添加剂，其特征在于：所述添加剂由天然矿物吸附剂和玻璃形成剂组成；其中，所述天然矿物吸附剂为硅铝基天然矿物和钛基天然矿物，所述玻璃形成剂为二氧化硅、硼酸、碳酸钠和氧化钙；

所述硅铝基天然矿物为高岭土、硅藻土、沸石和蛭石中的至少一种；

所述钛基天然矿物为钛铁矿、钛磁铁矿、锐钛矿和金红石中的至少一种。

2.根据权利要求1所述一种用于抑制放射性元素挥发的玻璃固化添加剂，其特征在于：所述添加剂中各组成成分及重量份如下：

3.一种抑制放射性元素挥发的玻璃固化方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

(1)将中、低水平放射性固体废物在250～500℃、保护性气氛下进行低温热解，时间为5～60min，得到热解焦；

所述中、低水平放射性固体废物为核电厂实际运行中产生的可燃固体废弃物，各组分和重量份如下：5～70份聚乙烯塑料、1～5份聚氯乙烯塑料、5～40份棉类、1～10份橡胶制品、5～30份纸类、1～10份木屑、0.1份CsCO₃、0.1份CoCO₃和0.1份SrCO₃；

所述保护性气氛为空气、氮气、氩气、氧气和二氧化碳中的至少一种；

(2)将热解焦在800～1400℃焚烧直至样品完全灰化，得到焚烧灰；

(3)向焚烧灰中加入一种如权利要求1或2所述用于抑制放射性元素挥发的玻璃固化添加剂，在1100～1400℃的温度下熔融1～3h；所述焚烧灰与添加剂的质量比为0.5:1～0.8:1；

(4)将熔融后的物质浇注到450～550℃的成型模具中，然后在450～550℃下保温1～2h完成退火，冷却至室温后得到玻璃固化体。

4.根据权利要求3所述一种抑制放射性元素挥发的玻璃固化方法，其特征在于：所述中、低水平放射性固体废物为核电厂实际运行中产生的可燃固体废弃物，各组分和重量份如下：20～60份聚乙烯塑料、1～2份聚氯乙烯塑料、12.5～35份棉类、5～8.7份橡胶制品、10～30份纸类、6.2～10份木屑、0.1份CsCO₃、0.1份CoCO₃和0.1份SrCO₃。

5.根据权利要求3或4所述一种抑制放射性元素挥发的玻璃固化工艺方法，其特征在于：焚烧设备为马弗炉、大型焚烧炉、冷坩埚炉或等离子体熔融炉。