高放废液固化用硼硅酸盐钙钛锆石固化体析晶行为及化学稳定性的研究

发布时间：2023-06-16 20:25

　　核电站动力堆所产生的高放废液对环境安全、人类健康具有极大的破坏力,高放废液的安全性处置工程化进展严重滞后于我国不遗余力推动的核电事业的长足进步,日渐增多的动力堆高放废液限制了我国核电事业的可持续发展。通过我国先前的引进消化再吸收的历史经验表明,完全照搬国外的经验和设备不仅会产生巨大的经济压力,更重要的是会造成我国废物固化配方与国外设备工艺之间的不匹配,因此走出一条适合我国高放废液固化特点之路势在必行。由此本论文的具体研究内容是针对我国动力堆高放废液的特点,基于前人在玻璃固化方向上所作出的广泛而深入的经验,选择已工程化应用的硼硅酸盐玻璃体系作为基础玻璃,并期望在其中添加了CaO、TiO₂、ZrO₂等氧化物,通过特定的核化、晶化等热处理工艺手段制得废物包容量相对玻璃固化高的玻璃陶瓷固化体。在此过程中首先研究了Cr₂O₃、P₂O₅、Fe₂O₃、CaF₂晶核剂对硼硅酸盐-钙钛锆石固化体的晶化行为影响...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 研究背景
    1.1 高放废液来源
    1.2 高放废液的处置方法
        1.2.1 玻璃固化
        1.2.2 陶瓷固化
        1.2.3 玻璃陶瓷固化
    1.3 高放废液固化工艺
        1.3.1 罐式法
        1.3.2 煅烧-感应熔融两步法
        1.3.3 焦耳加热陶瓷熔炉法
        1.3.4 冷坩埚法
    1.4 研究现状及立题依据
2 实验研究方法
    2.1 原料及实验方法
    2.2 性能表征
        2.2.1 热分析
        2.2.2 物相分析
        2.2.3 形貌分析
        2.2.4 抗浸出性能测试
3 硼硅酸盐钙钛锆石析晶行为的研究
    3.1 引言
    3.2 实验样品制备
    3.3 晶化行为研究
        3.3.1 Cr₂O₃ 的引入对物相和形貌的影响
        3.3.2 Cr₂O₃ 对化学稳定性的影响
    3.4 本章小结
4 不同组分对硼硅酸盐钙钛锆石固化体结构及化学稳定性的研究
    4.1 引言
    4.2 样品制备
    4.3 Na₂O/SiO₂ 对固化体微观结构及化学稳定性的影响
        4.3.1 Na₂O/SiO₂ 对化学稳定性的影响
        4.3.2 物相组成及显微结构分析
    4.4 B₂O₃ 对化学稳定性的影响
    4.5 CaO对化学稳定性的影响
    4.6 Al₂O₃ 对化学稳定性的影响
    4.7 Na₂O/Li₂O对化学稳定性的影响
    4.8 本章小结
5 浸泡时间及气氛对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的研究
    5.1 引言
    5.2 浸泡时间对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的影响
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 浸泡时间对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的研究
    5.3 气氛对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的研究
        5.3.1 样品制备
        5.3.2 不同还原剂对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的影响
        5.3.3 不同Si含量对硼硅酸盐钙钛锆石化学稳定性的影响
    5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3833927