[发明专利]一种固化放射性废树脂的方法

说明书

一种固化放射性废树脂的方法，其主要是按每1000g固化材料加入0.54～0.82L放射性废树脂的比例，将固化材料与放射性废树脂放入搅拌容器内搅拌均匀后移至模具内，养护28天，养护温度为25±5℃，相对湿度≥90％，所述固化材料为硫铝酸盐水泥、热活化高岭石粉体和萘系超塑化剂的混合物，每1000g固化材料中含硫铝酸盐水泥836～937g、热活化高岭石粉体33～115g、萘系超塑化剂30～49g。本发明固化配方简单、操作方便，所制得的固化体中废树脂的包容量达到60～69％，固化体可以获得较高的抗压强度，满足国标GB14569.1‑2011。

技术领域

本发明涉及一种放射性废树脂的处理方法。

背景技术

在核电站反应堆净化回路及一些辅助系统中都会使用大量的离子交换树脂，当使用到一定期限达到饱和后即成为放射性废树脂，其高效处理和处置是我国核电行业发展必须妥善考虑的问题。水泥固化作为放射性废物固化的主要方法之一，具有工艺简单，成本低的优点。但是，应用水泥固化技术处理放射性废树脂时，存在废物包容量小的问题，若提高废树脂比例，则可能导致机械强度下降，影响固化体稳定性。

为了解决上述问题，近年来采用硫铝酸盐水泥固化放射性核素已有很多报道，得到较好的固化效果。但是其固化配方组成多数较复杂，对固化设备有一定要求。公开号为102034560A的中国专利将杜拉纤维、沸石、水泥、脱水的放射性废树脂、水按一定比例混合后制成固化体，树脂需预先进行脱水处理。公开号为102262911A的中国专利使用了沸石、矿渣、硅灰和粉煤灰组成的复合添加剂，成分复杂且主要形式为物理混合。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够简化固化配方组分和固化操作、解决水泥固化废树脂时包容量低、抗压强度小等问题的固化放射性废树脂的方法。

本发明的技术方案如下：

(1)固化材料为硫铝酸盐水泥、热活化高岭石粉体和萘系超塑化剂的混合物，每1000g固化材料中含硫铝酸盐水泥836～937g、热活化高岭石粉体33～115g、萘系超塑化剂30～49g；

所述萘系超塑化剂的主要化学成分为萘磺酸盐甲醛缩合物。

(2)按每1000g固化材料加入0.54～0.82L放射性废树脂的比例，将固化材料与放射性废树脂放入搅拌容器内搅拌均匀后移至模具内，养护28天，养护温度为25±5℃，相对湿度≥90％。

所述放射性废树脂为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或任意比例的阳离子、阴离子混合树脂，其含水率为50～60％。

所述搅拌容器为水泥搅拌锅或C1标准水泥固化桶。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、固化配方简单，操作方便。树脂不需提前脱水，固化流程中无脱水环节，减少固化操作人员可能接受的照射剂量；用树脂本身含有的水量获得合适的水胶比和流动度，完成硫铝酸盐水泥及热活化高岭石粉体的水化反应，不需要在配方中额外添加水，进一步简化了固化操作流程。

2、配方不包括易团聚的纤维材料，适用于核电站现有固化工艺搅拌设备，便于搅拌设备的清洗。

3、固化体中放射性废树脂包容量达到60～69％，硫铝酸盐水泥及热活化高岭石粉体水化反应进程生成钙矾石等具有强度的产物，可使得固化体获得较高的抗压强度。

具体实施方式

实施例1

将937g硫铝酸盐水泥、33g热活化高岭石粉体、30g萘系超塑化剂混合均匀后，与0.7L模拟放射性阴离子树脂D201(含水率50％)在水泥搅拌锅内搅拌，搅拌均匀后移至模具内，养护28天，养护温度为25±5℃，相对湿度≥90％，制成固化体。计算固化体的总体积并以此计算固化体中废物包容量，得到数值为64％。