利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法与流程

本发明涉及高放废物处理领域，具体涉及利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法。

背景技术：

1、随着能源问题日益严重，核能因其高效、清洁等优点，被认为是一种极具发展前景的新能源。但是核能的生产过程中不可避免会产生一定量的放射性废物，这些放射性核素对环境和人类健康构成了威胁。放射性废物可根据其放射性强弱分为低放废物、中放废物、高放废物，其中高放废物具有的半衰期普遍较长，且核素毒性大，处理比较困难。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，包括以下步骤：

4、s1、将na2o:b2o3:sio2按照摩尔比1.2:4.8:4混合研磨后置于高温马弗炉中进行烧结，得到硼硅酸盐玻璃；

5、s2、将硼硅酸盐玻璃破碎得到玻璃粉体；

6、s3、将玻璃粉体和trpo流程尾端废物混合，混合均匀后得到混合物；

7、s4、将混合物转移至烧结模具；

8、s5、将烧结模具置于高温马弗炉中进行烧结，达到设定的烧结温度后，保温设定时间，然后降温至室温，得到玻璃固化体。

9、本发明通过制得玻璃粉体来与高放废物(trpo流程尾端废物)混合，然后通过高温烧结得到玻璃固化体，该玻璃固化体具有较高体积密度、硬度及良好的稳定性等优点，本发明的方法简单可靠，具有良好的实际应用价值和前景。

10、于本发明其中一实施例中，所述步骤s1中，烧结的温度为900-1200℃，保温1h，然后自然冷却至室温。

11、于本发明其中一实施例中，所述步骤s2中，硼硅酸盐玻璃通过破碎机破碎得到玻璃粉体。

12、破碎机的设置参数可以为5000-30000r/min，破碎0-4min；更具体为15000-25000r/min破碎1-2min。

13、于本发明其中一实施例中，所述trpo流程尾端废物占混合物的质量百分比为5％～50％。

14、于本发明其中一实施例中，所述步骤s5中，烧结温度为900℃～1200℃；设定时间为1h～4h。

15、于本发明其中一实施例中，所述步骤s5中，通过程序降温或自然降温至室温。

16、于本发明其中一实施例中，所述步骤s5中，通过程序降温至室温，降温的具体过程为：以5～10℃/min的降温速率降温至600～800℃，再以4～8℃/min的降温速率降温至200～600℃后，自然冷却至室温。

17、更具体为以5℃/min的降温速率降温至600℃，再以5℃/min的降温速率降至室温。

18、于本发明其中一实施例中，所述步骤s4中，通过转移组件将混合均匀的混合物转移至烧结模具，所述转移组件包括：

19、安装座；

20、研磨容器，通过转动轴转动安装在所述安装座上，所述研磨容器的外侧壁具有防脱槽；

21、导料板，滑动安装在所述研磨容器的外侧壁上，导料板上具有伸入所述防脱槽的滑块；

22、振动器，固定在所述研磨容器的底部外侧；

23、伸缩元件，与研磨容器固定，伸缩元件的活动杆与所述导料板固定；以及

24、转动电机，安装在安装座上，用于驱动所述研磨容器转动；

25、所述转移组件具有初始工作位和转移工作位，在初始工作位时，所述研磨容器开口朝上，与外部的研磨设备配合，通过研磨设备将研磨容器内的混合物研磨并混合均匀；在转移工作位时，所述伸缩元件工作，使所述导料板向外侧延伸，所述转动电机带动研磨容器转动，使研磨容器的开口斜向下设置，研磨容器内的混合物通过导料板后落入烧结模具中。

26、于本发明其中一实施例中，所述伸缩元件为气缸或电动推杆。

27、于本发明其中一实施例中，所述防脱槽的横截面为梯形。

28、本发明的有益效果是：本发明通过制得玻璃粉体来与高放废物(trpo流程尾端废物)混合，然后通过高温烧结得到玻璃固化体，该玻璃固化体具有较高体积密度、硬度及良好的稳定性等优点，本发明的方法简单可靠，具有良好的实际应用价值和前景。

技术特征：

1.一种利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s1中，烧结的温度为900-1200℃，保温1h，然后自然冷却至室温。

3.如权利要求1所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s2中，硼硅酸盐玻璃通过破碎机破碎得到玻璃粉体。

4.如权利要求1所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述trpo流程尾端废物占混合物的质量百分比为5％～50％。

5.如权利要求1所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s5中，烧结温度为900℃～1200℃；设定时间为1h～4h。

6.如权利要求5所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s5中，通过程序降温至室温。

7.如权利要求5所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s5中，通过自然降温至室温。

8.如权利要求1所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述步骤s4中，通过转移组件将混合均匀的混合物转移至烧结模具，所述转移组件包括：

9.如权利要求8所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述伸缩元件为气缸或电动推杆。

10.如权利要求8所述的利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，其特征在于，所述防脱槽的横截面为梯形。

技术总结
本申请公开了利用玻璃粉体固化处理高放废物的方法，包括以下步骤：S1、将Na<subgt;2</subgt;O:B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;:SiO<subgt;2</subgt;按照摩尔比1.2:4.8:4混合研磨后置于高温马弗炉中进行烧结，得到硼硅酸盐玻璃；S2、将硼硅酸盐玻璃破碎得到玻璃粉体；S3、将玻璃粉体和TRPO流程尾端废物混合，混合均匀后得到混合物；S4、将混合物转移至烧结模具；S5、将烧结模具置于高温马弗炉中进行烧结，达到设定的烧结温度后，保温设定时间，然后降温至室温，得到玻璃固化体。本发明通过制得玻璃粉体来与高放废物混合，然后通过高温烧结得到玻璃固化体，该玻璃固化体具有较高体积密度、硬度及良好的稳定性等优点，本发明的方法简单可靠，具有良好的实际应用价值和前景。

技术研发人员：董发勤,卢喜瑞,罗雰,舒小艳,汪佳红,黄雯孝,梁冠杰
受保护的技术使用者：西南科大四川天府新区创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11