[0001]

本發(fā)明屬于核電站放射性廢物處理技術領域，具體涉及一種放射性廢濾芯水泥固定配方、固定裝置和固定方法。

背景技術：

[0002]

在壓水堆核電廠運行過程中,一回路的放射性液體需要設置過濾器，以截留液體中的顆粒雜質(zhì)，顆粒雜質(zhì)中含有較高的放射性核素，當雜質(zhì)截留較多時，過濾器壓差升高或劑量率水平升高，超過設定值需要更換過濾器，更換后的廢濾芯是壓水堆核電廠主要的工藝廢物之一。為了減少放射性廢物在貯存、運輸和處置期間放射性核素的遷移或彌散，通常需要對放射性廢濾芯進行固定，水泥固定是常用的固定方法之一。

[0003]

現(xiàn)有放射性廢濾芯固定配方存在以下問題：1、使用石英砂或水洗砂，容易堵塞水泥砂漿輸送管線；2、配方中使用psb42.5水泥，無本地散裝水泥供貨，影響水泥固化生產(chǎn)線的自動化運行。

技術實現(xiàn)要素：

[0004]

基于此，有必要針對現(xiàn)有的放射性廢濾芯水泥砂漿固定配方存在的容易堵塞水泥砂漿輸送管線和無本地散裝水泥供貨的問題，提供一種放射性廢濾芯水泥固定配方、固定裝置和固定方法。

[0005]

為了解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

[0006]

一種放射性廢濾芯水泥固定配方，包括普通硅酸鹽水泥、水、添加劑和硅粉，所述普通硅酸鹽水泥、水、添加劑和硅粉的重量比例為1:0.26:0.01～0.02:0.1～0.2。

[0007]

進一步地，所述普通硅酸鹽水泥的強度等級為42.5,3天抗壓強度≥17mpa，28天抗壓強度≥42.5mpa，3天抗折強度≥3.5mpa,28天抗折強度≥6.5mpa。

[0008]

進一步地，所述普通硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、5％-20％的混合材料及適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。

[0009]

進一步地，所述水為核電廠除鹽水。

[0010]

進一步地，所述添加劑為減水劑。

[0011]

進一步地，所述減水劑為glenium c333。

[0012]

進一步地，所述硅粉為sf93型二氧化硅微粉，二氧化硅含量大于90wt％，比表面積大于15000m2/kg，45um篩余量小于3.0％,其余指標符合標準gb/t 21236《電爐回收二氧化硅微粉》的規(guī)定。

[0013]

本發(fā)明還提供一種放射性廢濾芯水泥固定配方的固定裝置，包括水進料管線、水泥和硅粉的混合物的進料管線、攪拌設備、減水劑罐、減水劑進料管線、放射性廢濾芯儲存桶，所述水進料管線通過管道與攪拌設備連接，所述水泥和硅粉的混合物的進料管線通過螺旋輸送機與攪拌設備連接，所述減水劑罐通過管道與減水劑進料管線連接，所述減水劑進料管線與水進料管線匯合并與攪拌設備連接，所述攪拌設備通過軟管與放射性廢濾芯儲

存桶連接。

[0014]

進一步地，所述水泥和硅粉的混合物的進料管線包括螺旋輸送機；所述減水劑進料管線包括泵。

[0015]

本發(fā)明還提供一種放射性廢濾芯水泥固定配方的固定方法，包括如下步驟：

[0016]

將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備中攪拌混合，攪拌至混合得到的水泥漿流動度≥310mm時從攪拌設備中出料，得到水泥漿，依照上述步驟重復，實現(xiàn)通過連續(xù)進料、攪拌、連續(xù)出料方式自動化生產(chǎn)水泥漿；生產(chǎn)的水泥漿通過管線輸送到預裝放射性廢濾芯的金屬桶內(nèi)，震蕩均勻，完成放射性廢濾芯的固定。

[0017]

進一步地，所述將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備中，具體包括如下步驟：

[0018]

將普通硅酸鹽水泥和硅粉預先混合，得到混合物；將混合物裝入水泥料斗,再經(jīng)過水泥和硅粉的混合物的進料管線的螺旋輸送機輸送到攪拌設備；減水劑裝入減水劑罐，通過減水劑進料管線的泵輸送到攪拌設備；水通過水進料管線與減水劑進料管線匯合，輸送到攪拌設備。

[0019]

本發(fā)明的有益技術效果：

[0020]

本發(fā)明的放射性廢濾芯固定配方成本低，滿足自動化運行需求，其主要性能指標均滿足ej1186-2005要求，實驗結果表明，水泥漿流動度395mm；固定體28d抗壓強度92.4mpa。

附圖說明

[0021]

圖1為本發(fā)明的放射性廢濾芯固定配方的固定裝置。

[0022]

其中：

[0023]

1、水進料管線；2、水泥和硅粉的混合物的進料管線；3、攪拌設備；4、減水劑罐；5、減水劑進料管線；6、放射性廢濾芯儲存桶。

具體實施方式

[0024]

下面結合具體實施例對本發(fā)明技術方案進行詳細說明。

[0025]

實施例1

[0026]

一種放射性廢濾芯水泥固定配方，包括普通硅酸鹽水泥、水、減水劑和硅粉，所述普通硅酸鹽水泥、水、減水劑和硅粉的重量比例為1:0.26:0.01～0.02:0.1～0.2。

[0027]

其中：所述普通硅酸鹽水泥的強度等級為42.5,3天抗壓強度≥17mpa，28天抗壓強度≥42.5mpa，3天抗折強度≥3.5mpa,28天抗折強度≥6.5mpa。

[0028]

所述普通硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、5％-20％的混合材料及適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。

[0029]

所述水為核電廠除鹽水，所述核電廠除鹽水是指利用各種水處理工藝，除去懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質(zhì)后所得到的成品水，水質(zhì)符合二級除鹽水標準，電導率小于0.2us/cm(25℃),sio2小于20ug/l。用量根據(jù)混料水泥漿的稀稠度調(diào)整，如水泥漿偏稠則增加除鹽水用量，如水泥漿偏稀則減少除鹽水用量。

[0030]

所述添加劑為減水劑glenium c333，用于減少固化體的單位用水量，滿足水泥稠度要求，提供水泥漿的和易性，減水劑用量根據(jù)混料水泥漿的稀稠度調(diào)整，如水泥漿偏稠則增加減水劑用量，如水泥漿偏稀則減少減水劑用量。

[0031]

所述硅粉為sf93型二氧化硅微粉，二氧化硅含量大于90％，比表面積大于15000m2/kg，45um篩余量小于3.0％,，其余指標符合標準gb/t 21236《電爐回收二氧化硅微粉》的規(guī)定。普通硅酸鹽水泥固定體中添加硅粉，可以提高固定體的抗壓強度、抗?jié)B性能和抗沖擊性能。

[0032]

上述放射性廢濾芯水泥固定配方的固定裝置，包括水進料管線1、水泥和硅粉的混合物的進料管線2、攪拌設備3、減水劑罐4、減水劑進料管線5、放射性廢濾芯儲存桶6，所述水進料管線1通過管道與攪拌設備3連接，所述水泥和硅粉的混合物的進料管線2通過螺旋輸送機與攪拌設備3連接，所述減水劑罐4通過管道與減水劑進料管線5連接，所述減水劑進料管線5與水進料管線1匯合并與攪拌設備3連接，所述攪拌設備3通過軟管與放射性廢濾芯儲存桶6連接。

[0033]

所述水泥和硅粉的混合物的進料管線2包括螺旋輸送機。所述減水劑進料管線5包括泵。

[0034]

上述放射性廢濾芯水泥固定配方的固定方法，在上述放射性廢濾芯水泥固定配方的固定裝置上進行，包括如下步驟：

[0035]

將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備3中攪拌混合，攪拌至混合得到的水泥漿流動度≥310mm時從攪拌設備中出料，得到水泥漿，依照上述步驟重復，實現(xiàn)通過連續(xù)進料、攪拌、連續(xù)出料方式自動化生產(chǎn)水泥漿；生產(chǎn)的水泥漿通過管線輸送到預裝放射性廢濾芯的金屬桶內(nèi)，震蕩均勻，完成放射性廢濾芯的固定。

[0036]

進一步地，所述將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備3中，具體包括如下步驟：

[0037]

將普通硅酸鹽水泥和硅粉預先混合，得到混合物；將混合物裝入水泥料斗,再經(jīng)過水泥和硅粉的混合物的進料管線2的螺旋輸送機輸送到攪拌設備3；減水劑裝入減水劑罐4，通過減水劑進料管線5的泵輸送到攪拌設備3；水通過水進料管線1與減水劑進料管線5匯合，輸送到攪拌設備3。

[0038]

實施例2

[0039]

將實施例1的放射性廢濾芯水泥漿固定配方進行水泥漿流動度、抗壓強度和抗?jié)B性能測試，以驗證配方性能是否滿足ej1186-2005《放射性廢物體和廢物包的特性鑒定》的要求，即水泥漿流動度≥310mm；固定體28d抗壓強度≥60mpa；固定體抗?jié)B性能28d cl-遷移電量≤2500c。

[0040]

1、水泥漿流動度：本實驗取實施例1的水泥漿進行流動度實驗，實驗結果表明，水泥漿稠度適中，流動度395mm。

[0041]

2、抗壓強度：本實驗取三組實施例1的水泥固化體進行抗壓強度實驗，實驗結果表明，其28d平均抗壓強度92.4mpa。

[0042]

3、抗?jié)B性能：本實驗取三組實施例1的水泥固化體進行抗?jié)B性能實驗，實驗結果表明，平均抗?jié)B性能28d氯離子遷移電量65.9c。

[0043]

配方性能滿足ej1186-2005《放射性廢物體和廢物包的特性鑒定》的要求。

[0044]

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。技術特征：

1.一種放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，包括普通硅酸水泥、水、添加劑和硅粉，所述普通硅酸水泥、水、添加劑和硅粉的重量比例為1:0.26:0.01～0.02:0.1～0.2。2.根據(jù)權利要求1所述的放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，所述普通硅酸鹽水泥的強度等級為42.5,3天抗壓強度≥17mpa，28天抗壓強度≥42.5mpa，3天抗折強度≥3.5mpa,28天抗折強度≥6.5mpa。3.根據(jù)權利要求2所述的放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，所述所述普通硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、5％-20％的混合材料及適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。4.根據(jù)權利要求1所述的放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，所述水為核電廠除鹽水。5.根據(jù)權利要求1所述的放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，所述減水劑為glenium c333。6.根據(jù)權利要求1所述的放射性廢濾芯水泥固定配方，其特征在于，所述硅粉為sf93型二氧化硅微粉，二氧化硅含量大于90wt％，比表面積大于15000m2/kg，45um篩余量小于3.0％,其余指標符合標準gb/t 21236《電爐回收二氧化硅微粉》的規(guī)定。7.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的放射性廢濾芯水泥固定配方的固定裝置，其特征在于，包括水進料管線、水泥和硅粉的混合物的進料管線、攪拌設備、減水劑罐、減水劑進料管線、放射性廢濾芯儲存桶，所述水進料管線通過管道與攪拌設備連接，所述水泥和硅粉的混合物的進料管線通過螺旋輸送機與攪拌設備連接，所述減水劑罐通過管道與減水劑進料管線連接，所述減水劑進料管線與水進料管線匯合并與攪拌設備連接，所述攪拌設備通過軟管與放射性廢濾芯儲存桶連接。8.根據(jù)權利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述水泥和硅粉的混合物的進料管線包括螺旋輸送機；所述減水劑進料管線包括泵。9.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的放射性廢濾芯水泥固定配方的固定方法，其特征在于，包括如下步驟：將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備中攪拌混合，攪拌至混合得到的水泥漿流動度≥310mm時從攪拌設備中出料，得到水泥漿，依照上述步驟重復，實現(xiàn)通過連續(xù)進料、攪拌、連續(xù)出料方式自動化生產(chǎn)水泥漿；生產(chǎn)的水泥漿通過管線輸送到預裝放射性廢濾芯的金屬桶內(nèi)，震蕩均勻，完成放射性廢濾芯的固定。10.根據(jù)權利要求9所述的固定方法，其特征在于，所述將普通硅酸鹽水泥、硅粉、減水劑和水分別按照配比計量通過管線加入到攪拌設備中，具體包括如下步驟：將普通硅酸鹽水泥和硅粉預先混合，得到混合物；將混合物裝入水泥料斗,再經(jīng)過水泥和硅粉的混合物的進料管線的螺旋輸送機輸送到攪拌設備；減水劑裝入減水劑罐，通過減水劑進料管線的泵輸送到攪拌設備；水通過水進料管線與減水劑進料管線匯合，輸送到攪拌設備。

技術總結

本發(fā)明具體涉及一種放射性廢濾芯水泥固定配方，包括普通硅酸水泥、水、添加劑和硅粉，所述普通硅酸水泥、水、添加劑和硅粉的重量比例為1:0.26:0.01～0.02:0.1～0.2。本發(fā)明的放射性廢濾芯固定配方成本低，滿足自動化運行需求，其主要性能指標均滿足EJ1186

技術研發(fā)人員：余達萬 徐宏明 楊永亮 周辰昊 張金 朱昌榮 謝秀娟 劉列 肖偉炯 姜春輝 余達宇 歐陽濤 趙凱平

受保護的技術使用者：秦山核電有限公司

技術研發(fā)日：2020.11.20

技術公布日：2021/3/2