一種用于中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃基體組合物及由其制備的玻璃固化體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃基體組合物及由其制備的玻璃固化體。針對核設(shè)施產(chǎn)生的吸水紙、棉制品、塑料布、橡膠等中低水平放射性可燃廢物的特殊理化性質(zhì)，本發(fā)明分別提供了適用于吸水紙、棉制品、塑料布、橡膠等可燃廢物的玻璃基體組合物。本發(fā)明所述的玻璃固化體均能滿足放射性廢物固化體的失重率、浸泡后密度、抗壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度以及耐輻照性能要求。
【專利說明】一種用于中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃基體組合 物及由其制備的玻璃固化體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于放射性廢物處理固化領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于中低水平放射性可 燃廢物焚燒灰的玻璃基體組合物及由其制備的玻璃固化體。

【背景技術(shù)】
[0002] 核設(shè)施運(yùn)行及退役期間產(chǎn)生的中低放射性廢物包括工藝廢物和技術(shù)廢物，種類復(fù) 雜，數(shù)量巨大。以大亞灣核電站為例，其常見技術(shù)廢物中吸水紙、棉制品、塑料和橡膠等占比 超過80%。如何對這些可燃放射性廢物進(jìn)行處理、處置，是一個具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題，目前 各先進(jìn)國家都在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究。
[0003] 針對中低水平放射性可燃廢物的處理，目前主要有壓實(shí)固化法以及焚燒灰的水泥 固化法、浙青固化法、塑料固化法等。壓實(shí)固化法是對焚燒后的廢物添加一定化學(xué)物質(zhì)后在 密閉空間進(jìn)行熱壓，其抗浸出性和減容比與水泥固化法相比較好，但仍不理想；水泥固化法 的缺點(diǎn)是廢物增容明顯，脹氣浸泡在水中后會發(fā)生溶脹從而導(dǎo)致固化體的龜裂和破壞，且 抗浸出性較差；浙青固化法的缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，通風(fēng)排氣要求高，危險系數(shù)大，對設(shè)備腐 蝕大；塑料固化法的缺點(diǎn)是工藝路線復(fù)雜，添加劑種類繁多，易爆，且成本較高。
[0004] 放射性廢物的玻璃固化是被現(xiàn)在人們普遍接受的滿足安全處置的形式。玻璃是化 學(xué)性質(zhì)不活潑的物質(zhì)，在高溫狀態(tài)有液體性質(zhì)，能溶解很多氧化物，使得廢物中的元素包容 固定在玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，將放射性廢物進(jìn)行焚燒，將放射性核素嵌入玻璃樣的基質(zhì)材料中， 這樣將能有效控制放射性核素的遷移，玻璃體的浸出率很低且適于最終處置，其性能遠(yuǎn)優(yōu) 于水泥固化體。以前，玻璃固化技術(shù)是一項復(fù)雜和昂貴的技術(shù)，通常僅用于高放廢液和用其 它技術(shù)難以處理的特殊廢物。目前，隨著技術(shù)的成熟和發(fā)展，其優(yōu)良的固化體性能和腐蝕防 護(hù)工藝的改進(jìn)促使玻璃固化技術(shù)向中低放廢物處理方向擴(kuò)展(低中放射性廢物、高放射性 廢物的分類參照GB 9133-1995《放射性廢物的分類》）。
[0005] 我國最早由821廠引進(jìn)玻璃固化技術(shù)處理高放廢液，但采用等離子體焚燒結(jié)合玻 璃固化技術(shù)處理中低放廢物研究方面才剛剛起步。因此，找到一種適用于中低水平放射性 可燃廢物的玻璃基體組合物、玻璃固化體及其制備方法對于核工業(yè)領(lǐng)域來說是非常迫切 的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠用于中低水平放射性可燃廢物焚燒 灰的玻璃基體組合物。
[0007] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種玻璃固化體及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明人針對核設(shè)施產(chǎn)生的吸水紙、棉制品、塑料布、橡膠等中低水平放射性可燃 廢物的特殊理化性質(zhì)，主要綜合考慮各種中低水平放射性可燃廢物焚燒后所留灰分的氧化 物(重量份之和為100wt%)和作為示蹤劑添加的Co、Sr、Cs氧化物(重量份之和為0. 6wt%， 該份是以焚燒后所留灰分的氧化物為lOOwt%計算)，研究得到其各自的玻璃基體最佳配方， 得到能夠適用于中低水平放射性的吸水紙、棉制品、塑料布、橡膠的玻璃基體組合物，且由 其制得的玻璃固化體的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性及耐輻照性能均良好。
[0009] -種用于中低水平放射性棉制品焚燒灰的玻璃基體組合物，包括以下重量份的組 分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :3-10 重量份、Al2O3 : 3-6重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
[0010] 其中，所述棉制品焚燒灰的玻璃基體組合物中，所述SiO2的含量可以為50-65重 量份，進(jìn)一步優(yōu)選55-65重量份。所述B 2O3的含量可以為9-13重量份，進(jìn)一步優(yōu)選11-13 重量份。所述Na2O的含量可以為10-15重量份,進(jìn)一步優(yōu)選12-15重量份。所述CaO的含 量可以為3-8重量份，進(jìn)一步優(yōu)選3-6重量份。所述Al 2O3的含量可以優(yōu)選4-6重量份。所 述Li2O的含量可以優(yōu)選0-2重量份。所述TiO 2的含量可以優(yōu)選1-3重量份。
[0011] 一種用于中低水平放射性吸水紙焚燒灰的玻璃基體組合物，包括以下重量份的組 分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :6-14 重量份、CaO :6-12 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
[0012] 其中，所述吸水紙焚燒灰的玻璃基體組合物中，所述SiO2的含量可以為50-70重 量份，進(jìn)一步優(yōu)選50-65重量份，更進(jìn)一步優(yōu)選50-60重量份。所述B 2O3的含量可以為9-15 重量份，進(jìn)一步優(yōu)選12-15重量份。所述Na2O的含量可以為9-14重量份,進(jìn)一步優(yōu)選9-11 重量份。所述CaO的含量可以為8-12重量份，進(jìn)一步優(yōu)選10-12重量份。所述Al 2O3的含 量可以優(yōu)選4-6重量份。所述Li2O的含量可以優(yōu)選0-2重量份。所述TiO 2的含量可以優(yōu) 選1-3重量份。
[0013] 一種用于中低水平放射性橡膠焚燒灰的玻璃基體組合物，包括以下重量份的組 分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :8-16 重量份、CaO :0-3 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
[0014] 其中，所述橡膠焚燒灰的玻璃基體組合物中，所述SiO2的含量可以為50-65重量 份，進(jìn)一步優(yōu)選55-65重量份。所述B 2O3的含量可以為9-15重量份，進(jìn)一步優(yōu)選10-13重 量份。所述Na2O的含量可以為8-14重量份,進(jìn)一步優(yōu)選8-11重量份。所述CaO的含量 可以為1-3重量份，進(jìn)一步優(yōu)選2-3重量份。所述Al 2O3的含量可以優(yōu)選4-6重量份。所 述Li2O的含量可以優(yōu)選0-2重量份。所述TiO 2的含量可以優(yōu)選1-3重量份。
[0015] 一種用于中低水平放射性塑料布焚燒灰的玻璃基體組合物，包括以下重量份的組 分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO : 1-4 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
[0016] 其中，所述塑料布焚燒灰的玻璃基體組合物中，所述SiO2的含量可以為50-65重 量份，進(jìn)一步優(yōu)選55-65重量份。所述B 2O3的含量可以為9-14重量份，進(jìn)一步優(yōu)選10-12 重量份。所述Na2O的含量可以為10-15重量份,進(jìn)一步優(yōu)選10-13重量份。所述CaO的 含量可以為1-3重量份，進(jìn)一步優(yōu)選2-3重量份。所述Al 2O3的含量可以優(yōu)選4-6重量份。 所述Li2O的含量可以優(yōu)選0-2重量份。所述TiO2的含量可以優(yōu)選1-3重量份。
[0017] 一種中低水平放射性棉制品焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述 棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :3-10 重量份、Al2O3 : 3-6重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :14· 6 重量份、B2O3 :4. 00 重量份、Na2O :1· 00%、CaO :73· 3 重量份、Al2O3: :2· 34 重 量份、Fe2O3 :2. 96重量份、SO3 :1. 80重量份、CoO :0. 2重量份、Cs2O :0. 2重量份、SrO :0. 2重 量份。
[0018] -種中低水平放射性吸水紙焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述 吸水紙焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :6-14 重量份、CaO :6-12 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述吸水紙焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述吸水紙焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :24· 7 重量份、B2O3 :1· 74 重量份、Na2O : 17. 8 重量份、CaO :49. 1 重量份、Al2O3 :2· 67 重量份、Fe2O3 :1. 65重量份、SO3 :2. 34重量份、CoO :0. 2重量份、Cs2O :0. 2重量份、SrO :0. 2 重量份。
[0019] 一種中低水平放射性橡膠焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述橡 膠焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :8-16 重量份、CaO :0-3 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述橡膠焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述橡膠焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以下重 量份的組分： SiO2 :0· 867 重量份、Na2O :0· 054 重量份、CaO :94· 3 重量份、Al2O3 :0· 489 重量份、SO3 : 4. 29重量份、CoO :0. 2重量份、Cs2O :0. 2重量份、SrO :0. 2重量份。
[0020] -種中低水平放射性塑料布焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述 塑料布焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO : 1-4 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述塑料布焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述塑料布焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :2. 24 重量份、B2O3 :0. 750 重量份、Na2O :0. 080 重量份、CaO :85. 6 重量份、Al2O3 : 1. 50 重量份、Fe2O3 :1. 58 重量份、SO3 :8. 25 重量份、CoO :0. 2 重量份、Cs2O :0. 2 重量份、SrO : 0. 2重量份。
[0021] 其中，所述中低水平放射性棉制品主要是指核工業(yè)用的由棉材料制成的物品，如 棉布、棉紗、棉耳塞、工作服、棉手套等。
[0022] 其中，所述中低水平放射性塑料布主要包括核工業(yè)用的由聚氯乙烯（PVC)、聚氨酯 (TPU)、聚丙烯（PP)、高密度聚乙烯（HDPE)或低密度聚乙烯（LDPE)等各種材料制成的布料。
[0023] 其中，所述中低水平放射性橡膠主要指的是核工業(yè)用的勞保鞋鞋底等橡膠制品。
[0024] 其中，上述中低水平放射性棉制品、吸水紙、橡膠、塑料布焚燒灰的玻璃固化體中， 所述焚燒灰模擬物質(zhì)(按氧化物計算）與所述玻璃基體組合物(按氧化物計算）的質(zhì)量比為 2:10-7:10。
[0025] 本發(fā)明還提供一種中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃固化體的制備方法，包 括以下步驟： a.配料：按比例稱取所述玻璃基體組合物中的組分，以及對應(yīng)的焚燒灰模擬物質(zhì)中的 組分，研磨混合； b高溫煅燒：在超過300°C的溫度下熔制，在1100-1300°C恒溫2-5h ; c成型：將玻璃熔制體澆注在400-600°C的模具中成型，制得玻璃固化體； d退火：在400-600°C的條件下保溫0. 8-1. 2小時，隨爐冷卻至室溫。
[0026] 其中，所述中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃固化體包括中低水平放射性橡 膠焚燒灰的玻璃固化體、中低水平放射性塑料布焚燒灰的玻璃固化體、中低水平放射性棉 制品焚燒灰的玻璃固化體、中低水平放射性吸水紙焚燒灰的玻璃固化體。
[0027] 其中，步驟a中，所述焚燒灰模擬物質(zhì)及玻璃基體組合物中的組分與添加原料的 對應(yīng)關(guān)系為：1份質(zhì)量Fe 2O3對應(yīng)1份質(zhì)量Fe2O3或3. 475份質(zhì)量FeSO4 · 7H20 ;1份質(zhì)量SO3 對應(yīng)3. 475份質(zhì)量FeSO4 · 7H20或2. 77份質(zhì)量Al2 (SO4) 3 · 18H20 ; 1份質(zhì)量CoO對應(yīng)1份質(zhì) 量CoO ; 1份質(zhì)量Cs2O對應(yīng)1. 195份質(zhì)量CsCl ; 1份質(zhì)量SrO對應(yīng)1. 425份質(zhì)量SrCO3 ; 1份 質(zhì)量SiO2對應(yīng)1份質(zhì)量SiO2 ; 1份質(zhì)量B2O3對應(yīng)1. 8份質(zhì)量H3BO3 ; 1份質(zhì)量Na2O對應(yīng)1. 71 份質(zhì)量Na2CO3 ; 1份質(zhì)量CaO對應(yīng)1份質(zhì)量CaO ; 1份質(zhì)量Li2O對應(yīng)1份質(zhì)量Li2O ; 1份質(zhì)量 Al2O3對應(yīng)1份質(zhì)量Al2O3 ;1份質(zhì)量TiO2對應(yīng)1份質(zhì)量TiO2。
[0028] 其中，步驟a中，所述焚燒灰模擬物質(zhì)(按氧化物計算）與所述玻璃基體組合物(按 氧化物計算）的質(zhì)量比為2:10-7:10。
[0029] 本發(fā)明人為提高可燃廢物包容率，并提高最終固化體各項性能，分析了核設(shè)施用 中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的化學(xué)成分，采用了正交法優(yōu)選出最佳的玻璃固化體配 方，并對固化體進(jìn)行了失重率、浸泡后密度、抗壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、耐輻照性能檢測驗證本 發(fā)明所述的玻璃固化體的各項性能均良好： 1、提1?可燃廢物減容比 本發(fā)明所述的玻璃基體組合物只需一定含量的組分，即可使吸水紙、棉制品、塑料布、 橡膠等可燃廢物在高溫煅燒下成為體積大幅度減小的玻璃固化體，綜合減容比顯著提高。
[0030] 2、提高固化體機(jī)械強(qiáng)度 傳統(tǒng)的水泥固化法所得固化體的抗壓強(qiáng)度只需滿足> 7MPa，一般為10-20MPa，而本發(fā) 明研制所得的玻璃固化體抗壓強(qiáng)度均大于80MPa，抗沖擊強(qiáng)度均< 3cm2/J，滿足對固化體的 抗沖擊強(qiáng)度< 12cm2/J的要求，機(jī)械強(qiáng)度的提高有利于廢物固化體的轉(zhuǎn)運(yùn)和處置。
[0031] 3、抗浸出性滿足固化體性能要求 本發(fā)明所述的玻璃固化體的失重率均低于15g/m2，滿足中低水平放射性廢物固化體的 相關(guān)要求(參照GB 14569.1-2011)。
[0032] 4、提高固化體耐輻照性能 本發(fā)明所述玻璃固化體經(jīng)過輻照后其失重率增加小于20%。
[0033] 在玻璃固化技術(shù)中，針對廢物不同特點(diǎn)，對基體材料的選型是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。硼硅酸鹽 玻璃被認(rèn)為是固化活化產(chǎn)物、裂變產(chǎn)物和錒系元素的最佳材料，曾在二十種核固化材料評 優(yōu)中分值最高，本研究采用該型玻璃為基礎(chǔ)玻璃。
[0034] 充分考慮玻璃固化體必須達(dá)到的性能指標(biāo)，對人員健康和環(huán)境的影響以及對工藝 性能的需要以及對成本的控制，本工作的基礎(chǔ)玻璃由7種組分構(gòu)成：Si02、B203、Na 20、CaO、 Li2CKAl2O3和TiO2。其中SiO 2和B2O3是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成劑，是硼硅酸鹽玻璃的基本組成部分； Na 2O是玻璃網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，是玻璃良好的助溶劑；CaO亦是玻璃網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，可適當(dāng) 提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，提高對硫酸鹽的包容能力；Li 2O助熔作用強(qiáng)烈，是強(qiáng)助 溶劑，可降低固化體的熔制溫度；Al2O3屬于玻璃中間體氧化物，能降低玻璃的結(jié)晶傾向，提 高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；TiO 2能降低熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的耐酸性， 能與Cs、Si等元素形成穩(wěn)定性較強(qiáng)的化合物。
[0035] 綜上，本發(fā)明所述的玻璃基體組合物，能適用于中低水平放射性可燃廢物焚燒灰， 且其失重率、浸泡后密度、抗壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、耐輻照性能均能符合要求。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于 此。
[0037] 以下實(shí)施例中所述固化體按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測試： 靜態(tài)浸出試驗： 靜態(tài)浸出試驗參照美國測試中心制定的靜態(tài)浸出試驗方法MCC-I進(jìn)行。退火后的模擬 廢物玻璃固化體為形狀規(guī)則的圓柱體，準(zhǔn)確測量其半徑和長度，計算其表面積，用去離子水 將表面清洗干凈后，在l〇5°C下烘干稱重，記為％。
[0038] 實(shí)驗過程中，將樣品置于聚乙烯塑料瓶中，用去離子水在90°C下浸泡，控制樣品表 面積（SA)與浸出液的體積（V)比SA/V=0. IcnT1,浸泡時間為28d。浸出試驗完成后，取出固 化體進(jìn)行烘干稱重，記為W1,計算其失重率,失重率=(W tl- W1) / W。。
[0039] 浸泡后密度：對在90°C按去離子水浸泡28天的固化體，按照浮力法（GB/T 5432-2008)進(jìn)行玻璃固化體密度測定。
[0040] 抗壓強(qiáng)度：采用NYL-30型壓力測試機(jī)對玻璃固化體的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試。
[0041] 抗沖擊強(qiáng)度：采用重錘自由落體沖擊試驗裝置，按照相關(guān)的重錘自由落體沖擊試 驗方法（EJ 1186-2005)對玻璃固化體的抗沖擊強(qiáng)度進(jìn)行測定，無缺口。
[0042] 耐輻照試驗： 將廢物焚燒灰玻璃固化體樣品裝入小稱量瓶中，整齊擺放在不銹鋼容器內(nèi)，放置于Y 輻照場內(nèi)進(jìn)行輻照，Y輻照累積劑量為IO6Gy,待達(dá)到預(yù)期輻照劑量值后取出。對未輻照和 輻照后的玻璃固化體樣品進(jìn)行靜態(tài)浸泡試驗，對比試驗結(jié)果進(jìn)一步考察Y輻照對玻璃固 化體性能的影響。
[0043] 實(shí)施例1 中低水平放射性可燃廢物焚燒灰主要模擬成分的確定 對放射性廢物中的氧化物組成進(jìn)行整體考慮。主要模擬核電廠用吸水紙、棉制品勞保、 塑料布、橡膠手套進(jìn)行焚燒后所余灰分的氧化物及核素組成。主要氧化物含量由化學(xué)分析 獲得，放射性核素主要考慮裂變產(chǎn)物137Cs、 9°Sr和活化產(chǎn)物6°Co。模擬廢物組成及含量見下 表1。

【權(quán)利要求】
1. 一種用于中低水平放射性棉制品焚燒灰的玻璃基體組合物，其特征在于，包括以下 重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :3-10 重量份、Al2O3 : 3-6重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
2. -種用于中低水平放射性吸水紙焚燒灰的玻璃基體組合物，其特征在于，包括以下 重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :6-14 重量份、CaO :6-12 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
3. -種用于中低水平放射性橡膠焚燒灰的玻璃基體組合物，其特征在于，包括以下重 量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B203 :9-18 重量份、Na2O :8-16 重量份、CaO :0-3 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
4. 一種用于中低水平放射性塑料布焚燒灰的玻璃基體組合物，包括以下重量份的組 分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :1-4 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份。
5. -種中低水平放射性棉制品焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述棉 制品焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :3-10 重量份、Al2O3 : 3-6重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :14. 6 重量份、B203 :4. 00 重量份、Na2O :1. 00 重量份、CaO :73. 3 重量份、Al2O3 :2. 34 重量份、Fe2O3 :2. 96重量份、SO3 : L 80重量份、CoO :0? 2重量份、Cs2O :0? 2重量份、SrO :0? 2 重量份。
6. -種中低水平放射性吸水紙焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述吸 水紙焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-18 重量份、Na2O :6-14 重量份、CaO :6-12 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述吸水紙焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述吸水紙焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :24. 7 重量份、B2O3 :1. 74 重量份、Na2O : 17. 8 重量份、CaO :49. 1 重量份、Al2O3 :2. 67 重量份、Fe2O3 :1. 65重量份、SO3 :2. 34重量份、CoO :0. 2重量份、Cs2O :0. 2重量份、SrO :0. 2 重量份。
7. -種中低水平放射性橡膠焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述橡膠 焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B203 :9-18 重量份、Na2O :8-16 重量份、CaO :0-3 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述橡膠焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述橡膠焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以下重 量份的組分： SiO2 :0? 867 重量份、Na2O :0? 054 重量份、CaO :94. 3 重量份、Al2O3 :0? 489 重量份、SO3 : 4. 29重量份、CoO :0. 2重量份、Cs2O :0. 2重量份、SrO :0. 2重量份。
8. -種中低水平放射性塑料布焚燒灰的玻璃固化體，包括玻璃基體組合物以及所述塑 料布焚燒灰模擬物質(zhì)， 所述玻璃基體組合物，包括以下重量份的組分： SiO2 :45-70 重量份、B2O3 :9-15 重量份、Na2O :10-18 重量份、CaO :1-4 重量份、Al2O3 :3-6 重量份、Li2O :0-3重量份、TiO2 :0-3重量份； 所述塑料布焚燒灰模擬物質(zhì)，以所述塑料布焚燒灰模擬物質(zhì)為一百重量份計，包括以 下重量份的組分： SiO2 :2. 24 重量份、B2O3 :0. 750 重量份、Na2O :0. 080 重量份、CaO :85. 6 重量份、Al2O3 : 1. 50 重量份、Fe2O3 :1. 58 重量份、SO3 :8. 25 重量份、CoO :0. 2 重量份、Cs2O :0. 2 重量份、SrO : 0. 2重量份。
9. 一種中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃固化體，其特征在于，為權(quán)利要求5至8 中任一項所述的玻璃固化體，其中，按照氧化物的質(zhì)量計算，玻璃基體組合物與對應(yīng)的可燃 廢物焚燒灰模擬物質(zhì)的質(zhì)量比為10:2-10:7。
10. -種制備如權(quán)利要求5至8中任一項中低水平放射性可燃廢物焚燒灰的玻璃固化 體的方法，其特征在于，包括以下步驟： a.配料：按比例稱取權(quán)利要求5至8中任一項所述的玻璃基體組合物中的組分，以及 對應(yīng)的焚燒灰模擬物質(zhì)中的組分，研磨混合，所述焚燒灰模擬物質(zhì)相對應(yīng)地選自以下物質(zhì) 中的一種：權(quán)利要求5所述的棉制品焚燒灰模擬物質(zhì)、權(quán)利要求6所述的吸水紙焚燒灰模 擬物質(zhì)、權(quán)利要求7所述的橡膠焚燒灰模擬物質(zhì)、或權(quán)利要求8所述的塑料布焚燒灰模擬物 質(zhì)； b高溫煅燒：在超過300°C的溫度下熔制，在1100-1300°C恒溫2-5h ; c成型：將玻璃熔制體澆注在400-600°C的模具中成型，制得玻璃固化體； d退火：在400-600°C的條件下保溫0. 8-1. 2小時，隨爐冷卻至室溫。
【文檔編號】C03B19/02GK104310781SQ201410534421
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】張勁松, 陳云明, 曹騏, 李已才, 馮偉偉, 李兵 申請人:中國核動力研究設(shè)計院