放射性廢物瀝青固化

放射性廢物瀝青固化

將放射性廢物分散於瀝青中,形成不溶性固體的處理技術,是中、低放廢物固化方法之一。

正文

此法能有效地固化蒸發濃縮液、化學沉澱泥漿、廢離子交換樹脂、有機廢液和焚燒爐爐灰等,已用於工業。研究工作證明,它還能直接固化不經預濃縮的壓水堆核電站含硼廢液。
基材 瀝青是高分子量脂肪烴和芳香烴的混合物。它不溶於水,能有效地抵禦多種酸、鹼和鹽的侵蝕;具有一定的彈性和可塑性;有良好的包容性能;常溫下是固體,加熱能成流體。通常所用的瀝青大多是石油製品,主要有直餾瀝青(石油蒸餾的殘餘物)、氧化瀝青(在瀝青中吹入空氣使部分組分氧化的產物)、裂化瀝青(石油重組分熱裂化的產物)和乳化瀝青(加入表面活性劑使瀝青和水乳化的產物)。應根據不同的固化對象和工藝選用不同的瀝青。
選擇時主要考慮瀝青的針入度、閃點和軟化點,一般固化用直餾瀝青,氧化瀝青適用於放射性水平較高的廢物。直餾瀝青和氧化瀝青的針入度、軟化點和閃點範圍見表。
放射性廢物瀝青固化放射性廢物瀝青固化
方法 主要有兩種:①螺桿擠壓法,整個過程在螺桿擠壓機中完成。螺桿擠壓機由兩根(或四根)平行的、螺紋互相嚙合的長螺桿和套筒組成,套筒分為若干節,每節單獨用蒸汽加熱。廢液和熔化的瀝青從一端加入,在螺紋上分散成薄膜,隨著螺桿轉動,廢液和瀝青混合,蒸出水分並向前移動,到另一端時水已蒸乾,混合物以粘條狀擠壓入接受桶。②薄膜蒸發法,薄膜蒸發器由加熱套筒和轉子組成。二者的間隙 1.5毫米。廢液與熔融瀝青分別加入薄膜蒸發器中,隨即被高速轉動的轉子甩到加熱壁上,以薄膜狀流下,蒸出的蒸汽從頂部引出;落入接收容器的是無水的廢物和熔融瀝青的混合物。
瀝青固化體具有良好的性能,廢物包容量和鹽含量適宜時,浸出率比類似的水泥固化體低到1/100~1/1000;由於水分除去,減容比大於1。輻照劑量不超過109拉德時,固化體是穩定的;輻照劑量達1×1010拉德時,瀝青的化學結構將被破壞。輻照產生的氣體會使瀝青固化體體積膨脹。此外,如有硝酸鹽、亞硝酸鹽或其他氧化劑存在時,固化時有燃燒、爆炸的危險。

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