[发明专利]一种使用萘系减水剂水泥固化放射性废树脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于放射性废树脂水泥固化技术领域，具体涉及一种使用萘系减水剂水泥固化放射性废树脂的方法。

背景技术

核电站在运行、检修及废液处理过程中产生大量放射性废离子交换树脂，这些废树脂具有一定的含水率，从交换设备中卸载之后贮存在暂存罐内，在最终处置前必须经过固化，形成稳定的固化体。水泥固化技术工艺简单、固化体性能稳定、成本较低，是固化放射性废树脂的常用方法。固化时，浆料需要一定的流动度才能保证搅拌过程顺利，得到均匀的固化体。仅靠暂存罐中废树脂所带入的游离水通常不能满足搅拌操作的需要，目前的解决办法是在固化过程中加入大量的水，提高浆料的流动度。但由于加水量大大超过水泥水化所需，因此固化体的孔隙率增加，抗压强度降低，不利于固化体对核素的滞留。

减水剂是一种混凝土外加剂，其作用是在拌合水量固定时，提高浆料流动度，萘系减水剂UNF-5是常用的商品减水剂。萘系减水剂UNF-5的主要成分是β-萘磺酸盐甲醛缩合物钠盐，属于阴离子表面活性剂。减水剂的加入可在水泥颗粒与水的界面上产生单分子层吸附，使水泥颗粒带同性电荷而分散，此外，还可以使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构解体而释放出游离水，提高水泥浆体的流动性，达到减水的目的。

不同种类的减水剂在危险废物水泥固化中的应用已有一些报道。在200810019339.0号专利中，使用了废石膏作减水剂，固化水利工程和土木工程中产生的淤泥。201010234479.7号专利在用垃圾灰渣生产加气混凝土再生砌块时使用了聚羧酸盐减水剂，产品的重量轻、强度高。200910308668.1号专利公开的一种处理污泥或垃圾的化学组合物中，也使用了聚羧酸减水剂。200710070010.2号专利在以硅酸盐水泥为胶凝性材料制备淤泥质土复合固化剂时，使用了高效减水剂FDN。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用萘系减水剂水泥固化放射性废树脂的方法，解决在水泥固化放射性废树脂时，向混料中加水提高流动度、固化体抗压强度下降的问题。

一种使用萘系减水剂水泥固化放射性废树脂的方法，将硫铝酸盐水泥、复合添加剂、UNF-5减水剂混合均匀后，与放射性废树脂在搅拌锅内中搅拌3min，转移至Φ50mm×50mm的模具内，抹平后放入养护箱内养护7d，养护温度为25±5℃，相对湿度≥90％。

所述放射性废树脂、硫铝酸盐水泥、复合添加剂与UNF-5减水剂的用量比例为：(0.7～1.1)L∶(1800～1960)g∶(40～200)g∶(1～8)g。

所述复合添加剂为沸石、矿渣、硅灰和粉煤灰的混合物，沸石、矿渣、硅灰与粉煤灰的质量比为：5∶10∶9∶4。

本发明的有益效果：本发明的方法，在废树脂固化过程中不需向混合物料中添加水，浆料具有合适的流动度和凝结时间，固化体获得较高的抗压强度。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步说明。

以下实施例均采用混合树脂为模拟放射性废树脂，混合树脂中阴阳树脂的体积比为3∶2，含水率为45％～50％；复合添加剂为沸石、矿渣、硅灰和粉煤灰的混合物，沸石、矿渣、硅灰与粉煤灰的质量比为：5∶10∶9∶4。

实施例1

将1888g硫铝酸盐水泥、112g复合添加剂、1g UNF-5减水剂混合均匀后，与1L混合树脂在搅拌锅内中搅拌3min，制成浆料，在水泥胶砂流动度测定仪台面的中央放置流动度试模，将搅拌好的浆料分两层迅速装入试模中，用专用捣棒捣压后取下模套，抹去高出试模的浆料，将试模垂直向上轻轻提起，启动流动度测定仪电源，测定浆料的流动度，其数值为200mm。

实施例2

将1890g硫铝酸盐水泥、110g复合添加剂、2g UNF-5减水剂混合均匀后，与1L混合树脂在搅拌锅内中搅拌3min，制成浆料，在水泥胶砂流动度测定仪台面的中央放置流动度试模，将搅拌好的浆料分两层迅速装入试模中，用专用捣棒捣压后取下模套，抹去高出试模的浆料，将试模垂直向上轻轻提起，启动流动度测定仪电源，测定浆料的流动度，其数值为225mm。

实施例3