CN102169737B

CN102169737B - 高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法

Info

Publication number: CN102169737B
Application number: CN 201010608152
Authority: CN
Inventors: 李玉香; 易发成; 陈雅斓; 肖正学; 袁燕秋
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: CN102169737A

Abstract

本发明公开了一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体，由质量比例为0.55～0.75∶1的高盐高碱中低水平放射性废液与固化料，模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计、固化料质量1～3%的水玻璃，以及固化料质量0.05～0.5%的纤维素醚混合组成；固化料的组分和质量百分比例为：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石5～15%；混合搅拌获得的混合浆体，经常温养护后，得到各种性能符合要求的水泥固化体；本发明适用于总盐浓度为100～400g/L，pH值＞13，含核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中低水平放射性废液的固化处理。

Description

高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法

技术领域

本发明属于放射性废物处置、固化处理，涉及一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法。特别适用于总盐浓度为100～400g/L，其pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液的固化处理。

背景技术

由核燃料的后处理、各类核反应堆、核电站等装置产生的放射性废物具有相当的危害性，不能直接向环境排放，必须用合适的方法进行固化并由适当的装置隔离贮存，直到其中的放射性元素衰变至对环境不产生危害为止。目前，中、低水平放射性废物的固化处理主要采用水泥固化，并且也得到了工业应用。但中、低水平放射性废物的形态是多样的，其组成和聚集状态与固化材料选择的关系密切，因此，固化体的配方也要与特定的放射性废物相适应。

中、低水平放射性废物中，核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs是最重要的两种，它们的产率较高，半衰期较长(⁹⁰Sr的半衰期为27.7a，¹³⁷Cs为30.5a)，随着这类放射性废物存放时间的延长，它们的放射性占混合裂变产物总放射性的比重较大。放射性核素具有特定的放射生物学毒性，其中锶、铯属于中、高毒性的 (如：⁹⁰Sr、¹³⁷Cs等需经几百年甚至更长的时间才能衰变至无害水平) ，因它们通常以离子形式存在，在水中具有很强的迁移能力。因此，中、低水平放射性废物的固化体必须对这两种核素具有较强的滞留能力。

高盐高碱中低水平放射性废液的固化是具有一定的难度的，原因有以下几个方面：大量可溶性盐的存在，使得固化体的对废液的包容量降低；可溶性盐会使混合浆体的凝结时间延长；盐容易从固化体表面析出；固化体的抗浸泡性能下降，导致固化体的浸出率增加等。

现有技术中，中低水平放射性废物的固化材料主要是硅酸盐水泥，掺有硅灰、矿渣、粉煤灰等火山灰质混合材料的硅酸盐类水泥。由于硅酸盐水泥矿物组成的原因，其水化热较大，使固化体内温度升高，可能造成微裂纹，影响固化体耐久性。有研究表明，硅酸盐水泥的水化产物对核素离子的吸附能力差，对核素的固化不利。掺具有火山灰性混合材料（如矿渣、粉煤灰等）的硅酸盐类水泥其耐久性有所提高，水化热有所下降，但早期强度较低，其水化产物对核素（如⁹⁰Sr、¹³⁷Cs）的吸附能力仍然较差，固化体中核素的浸出率仍然处于较高水平。在硅酸盐水泥和火山灰性混合材料构成的水泥中，再掺入吸附剂，如：沸石等，主要为了提高固化体对核素的吸附能力，从而增加固化体对核素的滞留能力，这种技术措施的结果会使核素的浸出率下降，但固化体的强度会有一定的下降。如果用这类材料直接固化高盐高碱中、低放射性废液时，实际上构成了碱－火山灰质混合材料－硅酸盐水泥－吸附剂的固化材料体系，但目前硅酸盐水泥中硅酸三钙（以下简称为C₃S）的含量一般达到50%～60%，硅酸二钙的含量一般为20%～25%(以下简称为C₂S)。众所周知，碱－火山灰质混合材料的早期强度高，硅酸盐水泥中的C₃S也是早强矿物，C₂S能使固化体后期和长期强度增长。碱－火山灰质混合材料－硅酸盐水泥构成的混合水泥，发挥早期强度的物质过多，固化体的长期力学性能难以保证，甚至产生强度倒缩现象。如，该碱－火山灰质混合材料－硅酸盐水泥－吸附剂的固化材料体系配比不合适，以及如果没有混合浆体性能控制剂的参与，往往会出现混合浆体凝结时间不易控制、易泌水等不足，从而导致固化体不均匀，最终导致浸出率较高。

碱矿渣水泥是一种以碱性激发剂和粒化高炉矿渣粉为主要原料的胶凝材料，其具有较好的力学性能（尤其是早期强度高）、耐久性能和对核素的滞留性能，将其应用于放射性废物固化方面的研究也较多。另有研究表明，在碱矿渣水泥中掺入偏高岭土及吸附剂可以使固化体中的水化产物对核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs吸附能力提高，固化体的⁹⁰Sr、¹³⁷Cs浸出率降低。但碱矿渣水泥目前尚无国家标准，且因其凝结过快，其力学性能与矿渣的组成和热历史很大，强度波动大，使其应用受到限制。因此，目前碱矿渣水泥类的固化材料仍处于研究阶段。对于用其来固化高盐高碱中、低水平放射性废液尚无报道。

现有技术中，针对高盐高碱中、低水平放射性废液的固化体的配方主要存在以下问题：

（1）高盐高碱中低水平放射性废液的固化有其特殊性，如果固化体配方不合适，可能出现固化体长期强度难以保证；固化过程中，混合浆体凝结时间不易控制、易泌水等不足，从而导致固化体不均匀，最终导致浸出率较高；

（2）碱矿渣水泥类固化材料滞留核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs能力强，但其力学性能与波动大，凝结时间短，无国家标准，应用受限。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法。本发明将高盐高碱中、低水平放射性废液作为组成材料之一，以低热硅酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰、沸石、凹凸棒石（坡缕石）为主要原材料，水玻璃、纤维素醚为性能控制剂，通过配比设计，采用合适的液固比，经搅拌、获得流动度为160～220mm的混合浆体，常温养护后，得到的水泥固化体的各种性能稳定良好，符合GB14569.1-1993 “低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求，从而为高盐高碱中、低水平放射性废液的水泥固化奠定了基础。

本发明的构思是：

（1）将高盐高碱中、低水平放射性废液中的碱组分作为固化体组成材料－矿渣粉、粉煤灰的化学激发剂，使固化材料的组成体系成为碱－矿渣－粉煤灰－低热硅酸盐水泥－吸附剂的复合水泥体系，实现碱激发胶凝材料、低热硅酸盐水泥和吸附剂的有机结合。这种结合，集成了低热硅酸盐水泥的水化热低、长期力学性能稳定、后期强度高和碱激发胶凝材料优异的早强性能、耐久性能、水化产物及吸附剂对核素的高吸附性能，从而提高固化体对核素固化能力和长期稳定性；

（2）模数为2.5～3.5、掺量在1～3%水玻璃（以Na₂O计）既作为碱性激发剂，又可作为混合浆体的促凝剂，以保证混合浆体的初凝时间大于2小时，终凝时间不超过15小时；纤维素醚主要起保水作用，防止混合浆体的泌水现象发生，以防止固化体表面析出碱，从而保证固化体的均匀性；

（3）固化体中，低热硅酸盐水泥在固相粉体材料中所占比例不超过40%，而是采用矿渣粉、粉煤灰来代替部分水泥；放射性废液中的碱组分和矿渣、粉煤灰的组合相当于碱激发胶凝材料，以保证固化体的早期强度，低热硅酸盐水泥中大量的C₂S的存在，可以保证固化体的后期和长期强度，同时，可以使固化体的水泥水化产生的水化热较低，保证实际工程中固化体中心部位的温度不致使固化体内产生裂纹；

（4）吸附剂可以提高固化体对⁹⁰Sr、¹³⁷Cs的吸附能力。

本发明的内容是：一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体，其特征是：由质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料（以下简称液固比）＝0.55～0.75∶1的高盐高碱中低水平放射性废液与固化料，模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计、固化料质量1～3%的水玻璃，以及固化料质量0.05～0.5%的纤维素醚混合组成；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石（又名坡缕石或坡缕缟石）5～15%。

本发明的内容中：所述沸石可以是沸石的质量百分比含量＞70%的丝光沸石或/和斜发沸石。

本发明的内容中：所述高盐高碱中低水平放射性废液是总盐浓度为100～400g/L， pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液。

本发明的另一内容是：一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体的制备方法，其特征是包括以下步骤：

a、配料：按质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.55～0.75∶1的比例取高盐高碱中低水平放射性废液和固化料，取模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计的固化料质量1～3%的水玻璃，取固化料质量0.05～0.5%的纤维素醚；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石（又名坡缕石或坡缕缟石）5～15%，按所述质量百分比例取各组分；

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于（特定的）容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合5～10分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体。该水泥固化体经养护后，得到的水泥固化体的各种性能符合GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

本发明的另一内容中：步骤b中所述混合浆体的流动度较好的是在160～220mm范围内。

本发明的另一内容中：步骤a中所述沸石是沸石的质量百分比含量＞70%的丝光沸石或/和斜发沸石。

本发明的另一内容中：步骤a中所述高盐高碱中低水平放射性废液是总盐浓度为100～400g/L， pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

（1）本发明将高盐高碱中、低水平放射性废液作为碱性激发剂，使之与组成材料中的矿渣粉、粉煤灰发生水化反应，形成具有胶凝能力的水化产物；这些水化产物对核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs的吸附能力更强，从而增加了固化体对核素的滞留能力；既充分利用碱激发胶凝材料的早强优势，同时，又利用低热硅酸盐水泥后期、长期强度高的优势，有利于保证固化体的稳定性；

从本发明的组成和反应原理上看，这是一个复合的水泥体系，具有胶凝能力组份有两部分：一部分是碱－矿渣－粉煤灰水泥，属于碱激发胶凝材料的一种；另一部分是低热硅酸盐水泥。碱－矿渣－粉煤灰水泥通过废液中的碱组分激发矿渣和粉煤灰中硅铝酸盐玻璃体，使玻璃体解体，生成具有胶凝能力的水化硅铝酸盐凝胶。这些水化硅铝酸盐凝胶的化学组成和硅酸盐水泥的水化产物不同，其主要成分为Na₂O、CaO、Al₂O₃、SiO₂、H-₂O，而硅酸盐水泥的主要水化产物是高钙硅比的水化硅酸钙凝胶，主要成分是CaO、SiO₂、H-₂O，平均钙硅比约为1.75。我们研究表明，水化硅铝酸盐凝胶对模拟核素锶、铯具有比硅酸盐水泥水化产物更强吸附能力，原因在于水化硅铝酸盐凝胶中的铝取代了硅、钠取代了钙，产生剩余的负电荷，从而使水化硅铝酸盐凝胶吸附阳离子（如铯离子）的能力增强。这一点对难以固化的铯离子尤其重要。在力学性能方面，该水泥具有早强、快硬特性，耐久性好，但后期强度增进率不大。如果将该水泥和硅酸盐水泥复合，则由于硅酸盐水泥熟料中C₃S含量在50%～60%，C₂S的含量一般为20%～25%，可见是以C₃S为大多数。由于C₃S早期水化速率快，早期强度发展快，后期强度的增进率比C₂S小，所以，碱－矿渣－粉煤灰－硅酸盐水泥的复合水泥体系中维持后期强度增长的物质少，甚至会出现后期或长期强度倒缩的现象；

低热硅酸盐水泥的矿物组成和硅酸盐水泥不同。低热硅酸盐水泥中C₂S的含量达到45%～60%，而C₃S只有20%～30%。将碱－矿渣－粉煤灰水泥和低热硅酸盐水泥复合，既充分利用碱激发胶凝材料的早强优势，同时，又利用低热硅酸盐水泥后期、长期强度高的优势，有利于保证固化体的稳定性；

（2）采用本发明，矿渣粉、粉煤灰、低热硅酸盐水泥的应用，有利于降低固化料中硅酸盐水泥的水化放热量，从而降低了固化体的中心温度，减少固化体中微裂纹的产生；

（3）采用本发明，水玻璃的使用，既可做矿渣和粉煤灰的激发剂，又可以缩短凝结时间。水玻璃本身是碱性物质，是矿渣和粉煤灰的激发剂，和碱组分的功效相似。高盐高碱中、低水平放射性废液的pH值、盐含量、液固比等均会影响混合浆体的凝结性能。根据我们的研究工作，盐份增多，凝结时间延长；液固比增加凝结时间延长。为了固化体能尽可能多的包容放射性废物以及保证混合浆体的流动性，通常液固比要达到0.55～0.75。这种混合浆体初凝时间通常要达到8小时以上，终凝时间有时会大于15小时。且凝结时间的延长，会增大混合浆体的泌水性，导致固化体上下不均匀。本发明采用水玻璃为促凝剂，且随着水玻璃掺量的增加，凝结时间缩短，其原理水玻璃中的硅酸根离子是活性离子，具有很强化学反应能力，它可以和碱组分中Na⁺、矿渣和粉煤灰中的玻璃体解体后的Ca²⁺、低热硅酸盐水泥水化产生的Ca(OH)₂发生反应，生成具有胶凝能力的水化产物，从而使凝结时间缩短。因此，可以通过根据高盐高碱中、低水平放射性废液pH值、盐含量、液固比适量掺入水玻璃来调节凝结时间；

（4）采用本发明，纤维素醚的使用，可防止混合浆体产生泌水现象；

本发明固化体构成了一个复合的水泥体系，兼顾了低热硅酸盐水泥和碱激发胶凝材料的优点，且材料易得，工艺简单；其实际使用效果主要体现在以下几个方面：（a）低热硅酸盐水泥的使用，使固化体力学性能更加稳定；（b）固化体锶、铯的浸出率较硅酸盐水泥固化体低，优于GB14569.1-1993中规定的浸出率要求，且在同等条件下，锶、铯的浸出率仅为硅酸盐水泥固化体的1/5；（c）纤维素醚的使用，有效防止了混合浆体的泌水性，使固化体更加均匀；（d）水玻璃的使用，可以有效缩短混合浆体的凝结时间，并可以通过其掺量的多少，来控制凝结时间的长短；

本发明有利于形成符合GB14569.1-1993要求的水泥固化体，为高盐高碱中、低水平放射性废液的水泥固化工程奠定了良好的基础；

（5）本发明制备工艺简单，无需添置专用设备，工序简便，容易操作，实用性强。

具体实施方式

下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法，包括：

按42.5等级低热硅酸盐水泥∶矿渣粉∶粉煤灰∶沸石∶凹凸棒石（坡缕石）＝40wt.%∶20wt.%∶20wt.%∶10wt.%∶10wt.%的比例（wt.%即质量百分比例，后同）称量物料，混合制成固化料。以固化料为基准，称量0.1%纤维素醚、1.0%（以其中的Na₂O计）模数为2.5～3.5的水玻璃分别置于同一容器中。按含盐量为200g/L、pH值＞14的中、低水平放射性废液∶固化料（以下简称液固比）＝0.65的比例，计量出放射性废液；取放射性废液加入到上述盛有固化料、水玻璃、纤维素醚的容器内，搅拌10分钟，制得均匀的混合浆体；通过液固比控制混合浆体流动度为175mm；将制备的混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护；混合浆体的初凝时间6小时50分钟，终凝时间为10小时15分钟。固化体28天的抗压强度为20.5MPa，42天Sr的浸出率为1.4×10^－4 cm.d^-1、Cs的浸出率为2.4×10^－4 cm.d^-1，其余性能均满足GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

实施例2：

按42.5等级低热硅酸盐水泥∶矿渣粉∶粉煤灰∶沸石∶凹凸棒石（坡缕石）＝30wt.%∶40wt.%∶15wt.%∶10wt.%∶5wt.%比例称量物料，混合制成固化料。以固化料为基准，称量2.5%（以其中的Na₂O计）模数为2.5～3.5的水玻璃、0.1%纤维素醚分别置于同一容器中。按含盐量为300g/L、pH值＞14的中、低水平放射性废液∶固化料（以下简称液固比）＝0.65的比例，计量出放射性废液；取放射性废液加入到上述盛有固化料、水玻璃、纤维素醚的容器内，搅拌10分钟，制得均匀的混合浆体。通过液固比控制混合浆体流动度为170mm；将制备的混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护。混合浆体的初凝时间6小时15分钟，终凝时间为8小时50分钟；固化体28天的抗压强度为18.5MPa，42天Sr的浸出率为1.8×10^－4 cm.d^-1、Cs的浸出率为2.7×10^－4 cm.d^-1，其余性能均满足GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

实施例3：

a、配料：按质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.75∶1的比例取高盐高碱中低水平放射性废液和固化料，取模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计的固化料质量3%的水玻璃，取固化料质量0.5%的纤维素醚；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥40%、矿渣粉15%、粉煤灰30%、沸石5%、以及凹凸棒石10%，按所述质量百分比例取各组分；

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于（特定的）容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合10分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体；该水泥固化体经养护后，得到的水泥固化体的各种性能即符合GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

实施例4：

a、配料：按质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.55∶1的比例取高盐高碱中低水平放射性废液和固化料，取模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计的固化料质量1%的水玻璃，取固化料质量0.05%的纤维素醚；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20%、矿渣粉50%、粉煤灰20%、沸石5%、以及凹凸棒石5%，按所述质量百分比例取各组分；

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于（特定的）容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合5分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体；该水泥固化体经养护后，得到的水泥固化体的各种性能即符合GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

实施例5：

a、配料：按质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.65∶1的比例取高盐高碱中低水平放射性废液和固化料，取模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计的固化料质量2%的水玻璃，取固化料质量0.2%的纤维素醚；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥30%、矿渣粉30%、粉煤灰20%、沸石10%、以及凹凸棒石10%，按所述质量百分比例取各组分；

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于（特定的）容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合8分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体；该水泥固化体经养护后，得到的水泥固化体的各种性能即符合GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

实施例6—12：

a、配料：按质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.55～0.75∶1的比例取高盐高碱中低水平放射性废液和固化料，取模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计的固化料质量1～3%的水玻璃，取固化料质量0.05～0.5%的纤维素醚；（所述范围内任一点质量比例均可）；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石（又名坡缕石或坡缕缟石）5～15%，按所述质量百分比例取各组分；各实施例中固化料中各组分的具体质量百分比例见下表：

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于（特定的）容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合5～10分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体；该水泥固化体经养护后，得到的水泥固化体的各种性能即符合GB14569.1-1993“低、中水平放射性废物固化体性能要求－水泥固化体”的要求。

上述实施例3—12中：步骤b中所述混合浆体的流动度较好的是在160～220mm范围内。

上述实施例3—12中：步骤a中所述沸石可以是沸石的质量百分比含量＞70%的丝光沸石或/和斜发沸石（即采用沸石矿物）；所述低热硅酸盐水泥可以是42.5等级低热硅酸盐水泥、所述矿渣粉可以是95级矿渣粉，所述粉煤灰可以是一级粉煤灰。

上述实施例3—12中：步骤a中所述高盐高碱中低水平放射性废液是总盐浓度为100～400g/L， pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液。

上述实施例中：各步骤的工艺参数和数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims

1.一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体，其特征是：由质量比例为高盐高碱中低水平放射性废液∶固化料＝0.55～0.75∶1的高盐高碱中低水平放射性废液与固化料，模数为2.5～3.5、以水玻璃中的Na₂O计、固化料质量1～3%的水玻璃，以及固化料质量0.05～0.5%的纤维素醚混合组成；

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石5～15%。

2.按权利要求1所述的高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体，其特征是：所述沸石是沸石的质量百分比含量＞70%的丝光沸石或/和斜发沸石。

3.按权利要求1或2所述的高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体，其特征是：所述高盐高碱中低水平放射性废液是总盐浓度为100～400g/L， pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液。

4.一种高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体的制备方法，其特征是包括以下步骤：

所述固化料的组分和质量百分比例包括：低热硅酸盐水泥20～40%、矿渣粉15～50%、粉煤灰15～30%、沸石5～15%、以及凹凸棒石5～15%，按所述质量百分比例取各组分；

b、制备固化体：将步骤a所述固化料各组分、水玻璃、纤维素醚置于容器内，再将所述高盐高碱中低水平放射性废液加入到容器内，搅拌混合5～10分钟，制得均匀的混合浆体，再将混合浆体置于放射性废物固化桶内，常温下养护即制得高盐高碱中低水平放射性废液的水泥固化体。

5.按权利要求4所述高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体的制备方法，其特征是：步骤b中所述混合浆体的流动度在160～220mm范围内。

6.按权利要求4或5所述高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体的制备方法，其特征是：步骤a中所述沸石是沸石的质量百分比含量＞70%的丝光沸石或/和斜发沸石。

7.按权利要求4或5所述高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体的制备方法，其特征是：步骤a中所述高盐高碱中低水平放射性废液是总盐浓度为100～400g/L， pH值＞13，所含主要离子为Na⁺、AlO₂ ^－、NO₃ ^－、CO₃ ^2－、PO₄ ^3－、SO₄ ^2－、或/和OH^－及核素⁹⁰Sr或/和¹³⁷Cs的中、低水平放射性废液。