本發(fā)明屬于鈾污染固化,具體涉及一種分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法。
背景技術(shù):
1、鈾作為重要的能源資源被廣泛應(yīng)用于核、制藥、農(nóng)業(yè)和國(guó)防工業(yè)。然而,隨著鈾資源的大量開發(fā)和使用產(chǎn)生了大量的含鈾固體廢棄物,對(duì)周圍的環(huán)境造成了廣泛的污染?;瘜W(xué)毒性是鈾對(duì)環(huán)境危害的主要原因。在自然存在的氧化還原條件下,鈾主要以六價(jià)鈾(u(ⅵ))和四價(jià)鈾(u(ⅳ))的形式存在,u(ⅵ)的溶解度、遷移率和毒性比u(ⅳ)更高。因此,含鈾固體廢棄物的無(wú)害化處置通常以降低遷移和毒性為主要策略。目前,水泥固化技術(shù)因其工藝簡(jiǎn)單、耐熱性好、原料來(lái)源廣泛、投資少等優(yōu)勢(shì),在世界上廣泛用于對(duì)低中放射性廢物(鍶、銫、鈾等)的固化處理。然而,水泥固化塊會(huì)隨著環(huán)境因素改變而老化,導(dǎo)致水泥強(qiáng)度降低、破裂,從未引起固定核素的再次浸出。因此,需要改進(jìn)傳統(tǒng)的水泥固化技術(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)鈾固廢的長(zhǎng)期固定。
2、綜上所述,含鈾固體廢棄物的穩(wěn)定化處理亟待優(yōu)化,以克服傳統(tǒng)水泥固化導(dǎo)致的二次污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有水泥固化廢棄物容易出現(xiàn)老化導(dǎo)致的二次污染的問(wèn)題,并提供一種分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法。
2、本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下:
3、本發(fā)明提供一種分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,具體如下:
4、s1:將分級(jí)多孔材料與水泥混合后攪拌均勻,得到高穩(wěn)定固化劑;所述分級(jí)多孔材料的表面和內(nèi)部均存在用于固定易遷移鈾酰離子的分級(jí)孔道結(jié)構(gòu);
5、s2:向所述高穩(wěn)定固化劑中加入待固化的含鈾廢棄物,得到水泥混合物;水泥混合物混合均勻后置于固化模具中,振蕩固化模具直至水泥混合物內(nèi)無(wú)氣泡產(chǎn)生;脫模后進(jìn)行養(yǎng)護(hù),得到含鈾固體廢棄物固化體。
6、作為優(yōu)選,所述分級(jí)多孔材料與水泥的體積比為1:4。
7、作為優(yōu)選,所述分級(jí)多孔材料采用去脂的動(dòng)物骨骼炭化材料。
8、進(jìn)一步的,所述分級(jí)多孔材料主要成分為羥基磷灰石、碳酸鈣和碳。
9、作為優(yōu)選,所述含鈾廢棄物為含鈾廢水或含鈾固體廢棄物。
10、進(jìn)一步的,步驟s2中所述高穩(wěn)定固化劑和待固化的含鈾固體廢棄物的質(zhì)量比為1:(1.5~4)。
11、進(jìn)一步的,所述含有固體廢棄物為含鈾煤灰。
12、作為優(yōu)選,所述養(yǎng)護(hù)條件設(shè)置為:濕度90~100%,溫度20~30℃,養(yǎng)護(hù)時(shí)間28~30天。
13、作為優(yōu)選,所述水泥混合物的液固比控制在0.4~0.5。
14、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,具有以下有益效果:
15、(1)本發(fā)明通過(guò)探究分級(jí)多孔材料與水泥間的最優(yōu)配比,提供了高效、長(zhǎng)效、綠色的含鈾固體廢物穩(wěn)定化方法。
16、(2)本發(fā)明制備的分級(jí)多孔材料能夠?qū)⑩檹墓虖U中轉(zhuǎn)移到高穩(wěn)定固化劑中,并將鈾從可交換態(tài)、可氧化態(tài)等活躍態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅堅(jiān)鼞B(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)為主的穩(wěn)定態(tài),即使固化體本身因環(huán)境因素發(fā)生破裂,依舊可保持鈾的固定。
1.一種分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,具體如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述分級(jí)多孔材料與水泥的體積比為1:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述分級(jí)多孔材料采用去脂的動(dòng)物骨骼炭化材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述分級(jí)多孔材料主要成分為羥基磷灰石、碳酸鈣和碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述含鈾廢棄物為含鈾廢水或含鈾固體廢棄物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,步驟s2中所述高穩(wěn)定固化劑和待固化的含鈾固體廢棄物的質(zhì)量比為1:(1.5~4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述含有固體廢棄物為含鈾煤灰。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述養(yǎng)護(hù)條件設(shè)置為:濕度90~100%,溫度20~30℃,養(yǎng)護(hù)時(shí)間28~30天。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)多孔材料強(qiáng)化含鈾廢棄物穩(wěn)定化的方法,其特征在于,所述水泥混合物的液固比控制在0.4~0.5。