专利名称:一种固化含锶核废物的工艺方法
技术领域：
本发明属于环保领域，特别用于富含锶核素放射性废物的有效处理。
技术方案本发明采用CrO3作为氧化剂，目的是取得更高的绝热温度，进一步提高核废物的包容量；并使所得固化体的密度更高，孔隙度更小，进而可减小固化体包容核素的浸出率，取得更好的固化效果。
本发明涉及一种固化含锶核废物的工艺方法，以CrO3为氧化剂，其特征在于反应混合物组成为(1)反应基料SHS反应所用的反应物为+325～-100目的CrO3、Ti、CaO和TiO2的混合粉末，其重量百分比为28-37％∶20-25％∶32-37％∶11-16％；(2)核废物富含锶核素的放射性废物，其中SrO在混合物中的重量百分含量控制在10-35％之间；工艺步骤为将反应混和粉，装入模具内，采用普通压制或冷等静压等压制方法加压98～294Mpa，制成压坯3，而后取出压坯3，把点火装置4中点火所结导线从钢桶6底部伸入桶内与钨丝相连，再将粒度介于-20～-60目的沙子5铺满钢桶底部，把压坯3放入钢桶中，使之与钨丝充分相接触，放正后用沙子填实钢桶，并用压盖2封闭，放入上冲头1，加压0～294Mpa。通电使钨丝的温度达到2000K，即可引燃反应物，桶内燃烧反应开始进行，反应绝热温度达到1800K～3000K，继续加压至反应结束，待容器冷却后，卸压并将压盖焊实于桶内，最后再将钢桶深埋。
本发明反应方程为。利用反应自身放热，而使反应自动延续下去，并在瞬间产生的高温下，熔化SrO，将Sr2+包容进合成产物的晶格内，与钙钛矿形成均匀的固溶体，进而达到固化、隔离放射性废物的目的。
本发明的优点在于(1)可获得更高的反应温度，使整个反应得以在液态下进行并使反应可在瞬间完成，更有助于获得密度更高、成分更均匀的自蔓延陶瓷固化体。
(2)合成的自蔓延陶瓷固化体各主要性能较玻璃固化体优越，与人造岩石固化体相比在主要物理化学性能方面有很大的相似性。
(3)自蔓延高温合成较人造岩石在生产工艺过程中具有很大的优势。在工艺制备上人造岩石采用煅烧和烧结密实两段进行，而自蔓延高温合成可在处置容器中反应、烧结同时进行，降低工艺复杂性，可而也大大减少了二次废物的形成。
(4)对SrO的包容量可达到35wt.％。
(1)反应基料SHS反应所用的反应物为-200目的CrO3、Ti、CaO和TiO2的混合粉末，其重量百分比为30.86％∶22.18％∶34.63％∶12.34％；(2)核废物富含锶核素的放射性废物，其中SrO在混合物中的重量百分含量控制在10-35％之间。
将反应混合物核废物制成压坯，装入备好的钢桶中，用压盖封闭，加压后启动点火，桶内燃烧反应开始进行，继续加压至反应结束，待容器冷却后，卸压并将压盖焊实于桶内，最后再将钢桶深埋。工艺流程如图2所示。
权利要求
1.本发明涉及一种固化含锶核废物的工艺方法，以CrO3为氧化剂，其特征在于反应混合物组成为(1)反应基料SHS反应所用的反应物为+325～-100目的CrO3、Ti、CaO和TiO2的混合粉末，其重量百分比为28-37％20-25％32-37％11-16％；(2)核废物富含锶核素的放射性废物，其中SrO在混合物中的重量百分含量控制在10-35％之间；工艺步骤为将反应混和粉，装入模具内，采用普通压制或冷等静压等压制方法加压98～294Mpa，制成压坯3，而后取出压坯3，把点火装置4中点火所结导线从钢桶6底部伸入桶内与钨丝相连，再将粒度介于-20～-60目的沙子5铺满钢桶底部，把压坯3放入钢桶中，使之与钨丝充分相接触，放正后用沙子填实钢桶，并用压盖2封闭，放入上冲头1，加压0～294Mpa。通电使钨丝的温度达到2000K，即可引燃反应物，桶内燃烧反应开始进行，反应绝热温度达到1800K～3000K，继续加压至反应结束，待容器冷却后，卸压并将压盖焊实于桶内，最后再将钢桶深埋。
专利摘要
本发明属于环保领域,特别用于富含锶核素放射性废物的有效处理。其特征在于用+325～－100目的CrO
文档编号G21F9/34GKCN1387197SQ02123797
公开日2002年12月25日 申请日期2002年6月28日
发明者郭志猛, 路新, 林涛, 殷声, 贾成厂 申请人:北京科技大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan