[发明专利]一种钙钛锆石型人造岩石的制备方法

摘要

本发明公开了一种钙钛锆石型人造岩石的制备方法，其特征是：以CuO、CaO、Ti、TiO₂、ZrO₂粉体为原料配料；经干法球磨并混合均匀，过100筛；取10～50g混合料装入不锈钢模具中，压制成圆柱形坯料；将坯料自蔓延准等静压装置中，通过钨丝点火引燃坯料发生反应，在燃烧反应结束后施加50～200MPa压力，即制得高致密度钙钛锆石型人造岩石块体。本发明采用自蔓延高温结合快速致密化工艺，仅需数分钟时间，即可合成钙钛锆石型人造岩石致密化块体，具有合成速度快、效率高、反应温度高、产物纯度高、能耗低、工艺简单等优点；制备的钙钛锆石型人造岩石适用于高放废物中锕系核素的长期安全固化处理与处置。

主权项

一种钙钛锆石型人造岩石的制备方法，其特征是包括下列步骤：a、配料：按CuO：CaO：Ti：TiO₂：ZrO₂  = 6：2：3：1：2的摩尔比取CuO、CaO、Ti、TiO₂、ZrO₂粉体作为原料；b、磨料：将上述组分原料经干法球磨10～30min，混合均匀，过100筛，得混合料；c、粗坯压制成型：取10～50g混合料装入不锈钢模具中，采用10～50MPa压力将混合料压制成直径为20～50mm的圆柱形坯料（2）；d、钙钛锆石型人造岩石的自蔓延高温合成与致密化：采用自蔓延准等静压装置，该装置的组成包括，点火钨丝(4)，由底部、下端与底部连接或连为一体的环形侧壁构成的钢模具（3），设置于钢模具（3）的环形侧壁内上端的上压头(5)，以及设置于上压头(5)上方的加压用液压机(6)；用石英砂（1）铺满钢模具（3）内底部，将坯料（2）置于石英砂上，在坯料（2）一侧放置点火钨丝(4)、并使两者接触，再用石英砂（1）将钢模具（3）内填满，用上压头(5)封闭钢模具（3）；随后对点火钨丝(4)通直流电，通电电压为5～30V、电流为30～200A，当达到设定电流50～60A即引燃钨丝（4），通过燃烧的钨丝（4）加热点燃坯料（2）；在燃烧结束后1～60 s时间内，采用液压机（6）对模具（3）上压头(5)施加50～200MPa压力并保持施压20～100s，至坯料（2）冷却至常温；将冷却后坯料（2）取出，即制得钙钛锆石型人造岩石块体。