[发明专利]一种放射性固体废物的处理方法

说明书

本发明提供了一种放射性固体废物的处理方法，包括以下步骤：a)将待处理的放射性固体废物粉碎后，与掺和料、氢氧化钠、改性水玻璃混合，得到混合料；所述改性水玻璃由水玻璃和无机混合酸调质而成；所述无机混合酸由硫酸和磷酸配制而成；b)将步骤a)得到的混合料进行成型，得到固化体。与现有技术相比，本发明提供的处理方法不需要保湿养护、不产生二次污染，不排放污水，不产生废气，不产生新的固废，兼容性广，适用性强；得到的固化体具有强度高、稳定性好的特点，满足GB 14569.1《低、中水平放射性固化体性能要求—水泥固化体》的要求，固化体固废包可满足我国放射性固体废物的近地表处置标准的要求。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，更具体地说，是涉及一种放射性固体废物的处理方法。

背景技术

目前，放射性废物的处理方法主要有水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化和人造岩石固化等。针对高放射性废物(HLW)的处理方法主要有玻璃固化和人造岩石固化，针对中低水平放射性废物(ILLW)的处理方法一般有沥青固化、水泥固化、塑料固化和其它固化。

(1)沥青固化：

沥青固化在1960年由比利时首次提出，法国、西德、美国、前苏联等国家开始了沥青固化的研究。在我国，从60年代末才对沥青固化技术开始研究。沥青固化的机理主要是通过沥青自身性质，在高温条件下熔化混合蒸发、暂时乳化和化学乳化等方法使沥青进行乳化后，最后形成沥青固化体。沥青固化的用途一般用于蒸残液、有机废液、淤泥以及焚烧炉灰的固化处理。沥青固化对废物包容量比较高，可达40％～55％(质量分数)，体积减小，可以降低所需费用；固化体具有抗侵蚀性。但是沥青是可燃性的有机物，不能承受较高温度和较强辐照性。因此沥青固化相对来说不安全，容易发生火灾事故。

(2)塑料固化：

热塑性塑料固化工艺和沥青固化相似，同样先需要加热熔融。但是对废物含水量有限制，需要预处理进行脱水，或者加入乳化剂进行搅拌乳化。为了控制聚合速度和聚合热释放，需要选择适当的引发剂、催化剂、促进剂和适当的配料比。塑料固化所用的设备是通常的化工设备，根据辐射防护的要求，需要适当的屏蔽，产生的尾气和二次废液需要适当的净化。与水泥固化技术相比，塑料固化体核素浸出率较低、包容量较高等优点。但是塑料固化工艺比较复杂，涉及的设备要求较高，因此成本较高；而且塑料固化体的化学安全性、稳定性和抗老化性能均较差。经维琯等人利用各种塑料固化体，经过抗压强度、浸出率、反复冷冻和加热、大气老化、浸渍和10～6GY辐照等试验，保持性能仍然稳定，能满足贮存要求；利用废放免管(PS)作为固化剂来包容炉灰的固化体，结果表明：机械性能好，减容比较大，为处理放射性固体废物开辟了一条以废治废的新途径。

(3)其它固化：

Parag Solanki等人以碱活化处理后的粉煤灰为原料水热合成了X沸石，并用合成后的产物对重金属离子(Co、Fe、Cu、Zn、Pb)进行了批量的吸附实验，实验结果表明，合成的X沸石对Fe、Cu、Zn、Pb的吸附效率影响很大。胡小强采用水浴合成法，优化合成含沸石和方钠石，通过加入NaAlO₂、Na₂SiO₃·9H₂O和NaOH与铀尾矿进行固化，然后做浸出性试验，结果表明，方钠石固化体比A沸石固化体对铀尾矿的固化封闭效果好，两者的复合体相比方钠石铀尾矿复合体中铀、锰的浸出量更低，Sr的浸出量相差不大。李真强通过蒙脱石碱溶水热合成方钠石，并且形成方钠石铀尾矿的固化体，然后对固化体中核素进行抗浸出实验研究。实验结果表明：用蒙脱石原位合成方钠石固化的铀尾矿的抗浸出性能好，浸出的各项指标都比铀尾矿水泥固化体低2～3个数量级。

(4)水泥固化：