[发明专利]一种中低放固体废物固定配方及其配制方法

说明书

技术领域

本发明属于放射性废物处理领域，具体涉及一种中、低放固体废物固定配方。

背景技术

随着我国核设施运行以及核电事业的迅速发展，放射性固体废物的产量逐年增多，而中、低放固体废物在放射性废物总量中占有较大比例。目前，国内外较多采用减容效果佳、经济性好的焚烧或超压技术对放射性固体废物进行减容处理，然后将焚烧灰、废物压缩饼进行固定整备，以减少废物在搬运、运输、贮存或处置期间放射性核素的弥散和迁移。对于中、低放固体废物，通常采用与废物固结性能好的水泥砂浆作为固定介质。

针对现有中、低放固体废物水泥净浆固定存在的固定体抗压强度低、抗渗性差等问题，为得到满足核行标《放射性废物体和废物包特性鉴定》EJ1186-2005要求的固定体，亟需研制一种水泥砂浆固定中、低放固体废物的工艺配方，以达到砂浆流动性好、固定体抗压强度高、抗渗性优和成本低等要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种中低放固体废物固定配方及其配制方法，以解决现有中、低放固体废物水泥净浆固定存在的固定体抗压强度低、抗渗性差等问题，使中、低放固体废物有效包容，确保固定体性能满足EJ1186-2005要求。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是；

一种中低放固体废物固定配方，包括通硅酸盐水泥、水洗砂、减水剂、微硅粉和水；配方中各种组分的配方为：52.5级普通硅酸盐水泥：9质量份；水洗砂：15～17.5质量份；减水剂：0.18-0.22质量份；微硅粉：1质量份；水：3.7-3.9质量份。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，普通硅酸盐水泥的性能满足28天抗压强度≥42.5Mpa。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，普通硅酸盐水泥的强度等级为52.5。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，水洗砂是粗砂和细砂的混合物。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，水洗砂是粗砂和细砂的混合物，其中细砂所占比例≤40％体积比。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，减水剂的性能满足减水率为20％-30％。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，减水剂是萘磺酸盐甲醛缩合物系高效减水剂。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，微硅粉的粒径为0.1-0.3μm。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方，普通硅酸盐水泥的强度等级为52.5，性能满足28天抗压强度≥42.5Mpa；水洗砂是粗砂和细砂的混合物，其中细砂所占比例≤40％体积比；减水剂是萘磺酸盐甲醛缩合物系高效减水剂，性能满足减水率为20％-30％；微硅粉的粒径为0.1-0.3μm。

进一步的，如上所述的一种中低放固体废物固定配方的配制方法，包括如下步骤：

1)将普通硅酸盐水泥、水洗砂和微硅粉按配比计量后，倒入搅拌仓中搅拌混合；

2)将减水剂与水按配比计量后，混合均匀，得到减水剂水溶液；

3)启动砂浆搅拌机，随后向搅拌仓中倒入减水剂水溶液，开始搅拌，至其混合得到的水泥砂浆流动度≥310mm时停止搅拌，得到中、低放固体废物固定介质。

本发明适用于各种中、低放固体废物的固定，其主要性能指标均满足EJ1186-2005要求，即水泥砂浆流动度≥310mm；固定体28d抗压强度≥60MPa；固定体抗渗性能28d Cl^-迁移电量≤2500C。具有以下显著特点：

●采用包括水泥和水洗砂的水泥砂浆作为固定介质，相比只有水泥的净浆固定放射性固体废物，其固定体抗压强度高达80MPa；

●向配方中添加减水剂，使水泥砂浆具有很好的自流平性能，以便充分地渗透到废物的空隙中，与废物能够形成一个完整的整体；

●向配方中添加微硅粉，有效提高了固定体抗渗性能，可有效防止或缓解固定废物体长期暂存过程中对包装容器的腐蚀，从而提高废物暂存和处置的安全性；

●配方组分简单、成本低，且易于操作。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

本发明一种中低放固体废物固定配方，包括通硅酸盐水泥、水洗砂、减水剂、微硅粉和水；配方中各种组分的配方为：52.5级普通硅酸盐水泥：9质量份；水洗砂：15～17.5质量份；减水剂：0.18-0.22质量份；微硅粉：1质量份；水：3.7-3.9质量份。