本发明属于低放废油处理
技术领域：
，具体涉及一种低放有机废油固化方法配方及固化剂配方。
背景技术：
：放射性废油包括高粘度的润滑油、真空泵油、机油、导轨油等，且多以混合油的形式暂存。废油中含有氚、锶、铯、钴等放射性核素，长期暂存的潜在危险很大。废油处理的主要方法，一般采取与固态可焚烧废物合并进行焚烧处理的方式进行处理。对于没有固体废物焚烧处理装置的单位，如针对少量零星的放射性废油新建专门的焚烧系统显然缺乏技术经济性方面的支持。因此，这些单位通常选择将低放废油运至有焚烧系统的单位进行处理。由于运输液态的放射性废油风险较大，可以先将废油固化再运输，从而降低废油的运输风险。国内现有的固化剂多是如硅藻土蛭石等无机固化剂，虽然这些无机吸收剂性能优良，但在焚烧处理时减容比低，焚烧后残渣量大，不利于废物最小化。国外现有的固化剂如n910固化剂成本太高，经济性差。因此，需要提供一种减容比高、经济性好的低放有机废油固化方法配方及固化剂配方。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有固化剂减容比低的问题，提供一种低放有机废油固化方法配方及固化剂配方，从而将低放废油固化，降低暂存风险，方便运输至有处置能力的单位进行处置。本发明的技术方案如下：一种低放有机废油固化方法，依次包括如下步骤，步骤1.在低放有机废油中加入碱性溶液；步骤2.将加入碱性溶液的低放有机废油放在70～100℃的水浴锅中进行加热，约20min；步骤3.然后在低放有机废油中加入硬脂酸固体，并进行搅拌约2min至完全固化，形成产物为网络结构的硬脂酸盐固体，利用硬脂酸盐固体形成的过程中所产生的空隙空间包裹吸油及产物内部的亲油基与油分子的相互作用力而吸油。所述碱性化合物为氢氧化钠或氢氧化钾。所述步骤1中氢氧化钠溶液的浓度5～15mol/l，每毫升低放有机废油加入0.1～0.3ml的氢氧化钠溶液；所述步骤3中每毫升低放有机废油加入的硬脂酸固体质量为0.2～0.6g。所述步骤3在低放有机废油中还加入增稠剂，使得硬脂酸和加入了氢氧化钠溶液的低放有机废油混合更加均匀。所述增稠剂为纤维素，每毫升低放有机废油中加入0.05～0.2g纤维素。所述步骤2水浴温度为90℃。所述步骤3中每毫升低放有机废油加入的硬脂酸固体质量为0.4g。所述步骤1中加入的氢氧化钠溶液浓度为10mol/l，体积为0.2ml。本发明还提供了一种低放有机废油固化配方，其特征在于：包括氢氧化钠溶液和硬脂酸固体，每毫升低放有机废油中加入0.1～0.3ml浓度为5～15mol/l氢氧化钠溶液和0.2～0.6g硬脂酸固体。上述低放有机废油固化配方还包括增稠剂，增稠剂为纤维素，纤维素的质量为0.05～0.2g。上述低放有机废油固化配方为每毫升低放有机废油中加入0.2ml浓度为10mol/l氢氧化钠溶液和0.4g硬脂酸固体。本发明的有益效果在于：与国内外现有固化技术相比，本发明所使用的固化剂具有以下显著特点：(1)对有机废油固化反应迅速，在有机废油量在20-50ml规模的情况下，反应时间小于2min；(2)形成固化体性能优越，渗油率小于1％、粘度低，使用工具刮除后附着在容器壁上的残余量小，热稳定性好；(3)采用本发明的固化配方形成的固化剂固化能力强；(4)固化配方采用的试剂大部分为有机试剂，燃烧后减容比大，减容率＞80％；(5)综合去污成本低，所用试剂量较少，价格便宜，易于采购。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1本实施例提供了一种低放有机废油固化方法，使用在70-100℃硬脂酸与5-15mol/l氢氧化钠溶液反应，生成硬脂酸钠；并加入增稠剂纤维素，形成产物硬脂酸钠为网络结构，利用硬脂酸钠形成的过程中所产生的空隙空间包裹吸油及产物内部的亲油基与油分子的相互作用力而吸油；然后将产物冷却至室温。本实施例还提供了这种低放有机废油固化剂的配方，按照所需固化机油的用量称量固化剂的用量为：每毫升低放有机废油中加入0.1～0.3ml氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液的浓度5～15mol/l)、0.2～0.6g硬脂酸固体和0.05～0.2g纤维素。其中，每毫升机油按1g计算，其中废机油质量分数为43.86～72.99％、氢氧化钠质量分数为1.46～7.89％、水质量分数为7.30～13.6％、纤维素质量分数为3.65～8.77％、硬脂酸质量分数为14.6～26.32％。实施例2本实施例在实施例1的基础上，分别常用机油、取来自某厂的废机油、来自实验室的tbp/ok和来自实验室的闪烁液作为待处理机油分别进行试验，依次进行如下步骤：步骤1.首先配置10mol/l的氢氧化钠溶液，在用约90ml水将40g氢氧化钠溶液，待液体冷却后转移至100ml容量瓶中定容，然后称取1g纤维素和4g硬脂酸待用。步骤2.在100ml烧杯中加入20ml待处理机油，在其中加入2ml配置好的10mol/l的氢氧化钠溶液，放在90℃的水浴锅中进行加热约20min。步骤3.加入1g纤维素和4g硬脂酸，并进行搅拌约2min至完全固化，将烧杯取出冷却。通过实验能够看出，该固化配方可对30％的tbp/ok及液闪闪烁液完成固化，且固化效果很好，所得固化体强度较高，冷却后无游离液体，且几乎无粘壁现象。实施例3本实施例在实施例1和实施例2的基础上，取来自某厂的低放有机废油，对大规模的低放有机废油进行固化，依次进行如下步骤：步骤1.取低放有机废油1l，在其中加入100ml配置好的10mol/l的氢氧化钠溶液；步骤2.放在90℃的水浴锅中进行加热约30min；步骤3.加入50g纤维素和200g硬脂酸，并进行搅拌约2min至废油完全固化，将烧杯取出冷却。对固化体进行固化体性能试验：渗油率、挥发性、固化体热稳定性。①热稳定性实验：取一定量的固化体在可调温电子电热板上进行加热，在100℃、150℃、180℃、210℃分别加热15分钟，固化体无明显变化(该电热板加热最高为210℃)。②渗油率实验：四组固化体进行渗油率实验。取三张滤纸恒重后分别称重。在滤纸上加上一定量的固化体，并进行称重，放置30天后重新称重。固化体质量称量结果序号滤纸重(g)滤纸加固化体(g)固化体净重(g)14.34430.57826.23424.32829.24424.91634.34227.92223.58044.39928.47224.13330天后称量固化体质量称量结果序号滤纸重(g)滤纸加固化体(g)固化体净重(g)14.42828.68724.25924.39622.66918.27334.46225.76421.30244.44726.87122.424固化体性能序号渗油重量(g)渗油率(％)10.0840.3520.0680.3730.1200.5640.1080.48减容比实验序号固化体重量(g)直接燃烧后残余(g)减容比(％)120.1251.41492.97220.5451.35493.41329.8451.42395.23420.4241.40193.14性能参数如下：①在100-210℃对固化体进行加热时固化体无明显变化。②对固化体渗油率进行测量，30天后固化体渗油率为0.35％-0.56％，最大值为0.56％。③固化体减容比为92.97％-95.23％。实施例4本实施例在实施例1的基础上，取来自某厂的20ml废机油样品4个，在其中加入4ml配置好的10mol/l的氢氧化钠溶液，分别在水浴锅中加热至70、80、90、100℃，然后加入2g纤维素和8g硬脂酸，并进行搅拌约2min至废油完全固化，将烧杯取出冷却。然后针对得到的产物进行固化试验。实验现象：70-80℃凝结稍缓慢，表面无流动度，粘壁；90-100℃凝结迅速、表面无流动度，粘度较小。上述实验得到的固化体渗油率及燃烧减容比均符合要求。实施例5本实施例在实施例1的基础上，来自某厂的废机油20ml4个，在其中加入6ml配置好的10mol/l的氢氧化钠溶液，放在90℃的水浴锅中进行加热约20min，加入3g纤维素和12g硬脂酸，并进行搅拌约2min至废油完全固化，将烧杯取出冷却。分别取10.0g固化体进行固化体性能进行测定：序号渗油重量渗油率直接燃烧后残余减容比10.014g0.14％1.62g83.80％20.014g0.14％1.59g84.10％30.013g0.13％1.57g84.30％40.013g0.13％1.57g84.30％实施例6本实施例在实施例1的基础上，取来自某厂的20ml废机油样品3个，在其中加入2ml配置好的5mol/l的氢氧化钠溶液，在水浴锅中加热至90℃加入1g纤维素和4g硬脂酸，并进行搅拌至废油完全固化，将烧杯取出冷却。固化体固化时间为5分钟。将烧杯取出冷却。分别取10.0g固化体进行固化体性能进行测定：序号渗油重量渗油率直接燃烧后残余减容比10.023g0.23％0.84g91.60％20.026g0.26％0.82g91.80％30.024g0.24％0.85g91.5％实施例7本实施例在实施例1的基础上，取来自某厂的20ml废机油样品3个，在其中加入2ml配置好的10mol/l的氢氧化钠溶液，在水浴锅中加热至90℃加入1g纤维素和4g硬脂酸，并进行搅拌至废油完全固化，将烧杯取出冷却。固化体固化时间为2分钟。将烧杯取出冷却。分别取10.0g固化体进行固化体性能进行测定：序号渗油重量渗油率直接燃烧后残余减容比10.018g0.18％0.92g90.80％20.017g0.17％0.94g90.60％30.018g0.18％0.94g90.60％实施例8本实施例在实施例1的基础上，取来自某厂的20ml废机油样品3个，在其中加入4ml配置好的15mol/l的氢氧化钠溶液，在水浴锅中加热至90℃加入2g纤维素和8g硬脂酸，并进行搅拌至废油完全固化，将烧杯取出冷却。固化体固化时间为2分钟。将烧杯取出冷却。分别取10.0g固化体进行固化体性能进行测定：序号渗油重量渗油率直接燃烧后残余减容比10.018g0.18％1.21g87.90％20.017g0.17％1.23g87.70％30.018g0.18％1.24g87.60％本发明采用碱类与硬脂酸反应形成硬脂酸盐的原理进行有机低放废油固化的方法。本配方使用氢氧化钠提供碱性条件，也可使用氢氧化钾等碱类试剂，增稠剂可使用甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基丙基纤维素等衍生物。与国内外现有固化技术相比，本发明所使用的固化剂，具有以下显著特点：(1)本发明对有机废油固化反应迅速，在有机废油量在20-50ml规模反应时间小于2min。(2)固化体性能优越：固化体渗油率小于1％、固化体粘度低，使用工具刮除后附着在容器壁上的残余量小，热稳定性好，在200℃时固化体性能稳定(3)固化剂固化能力强(4)所用固化剂大部分为有机试剂，燃烧减容率大，减容率＞80％(5)综合去污成本低，所用试剂量较少，价格便宜，易于采购。本实施例的固化剂配方吸收剂的选择主要是有机类吸收剂；考虑到有机废液极性小，对长链脂肪酸皂、纤维素、聚丙烯酸脂类等有机类吸收剂进行研究发现，单一吸收剂对极性较弱的废油的固化体渗油率较高，难以达到要求。多种配合固化效果明显提升并在固化过程中加入少量无机添加剂降低固化体粘壁的现象并有效降低渗油率。综合考虑固化效果、操作的简洁性与成本，选择适宜的吸收剂进行组合。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12