铀尾砂水泥固化体的力学性能及抗浸出性实验研究
发布时间：2022-08-10 11:18
由于原子能和国防工业的发展,铀及冶金产物的需求量不断增加,导致铀尾矿的量也不断增加。堆积的铀尾矿不仅会造成周围环境的污染,还会威胁周边居民的身体健康。本文结合南方某铀尾矿库的实际情况和退役治理需求,采用水泥固化技术,以水泥、矿渣粉和粉煤灰为胶结材料对铀尾砂进行固化处理,研究了铀尾砂固化体的无侧限抗压强度、抗浸出性和孔隙度及其之间的关系。主要的研究内容包括以后几个方面:（1）对铀尾砂进行了属性分析,包括铀尾砂的化学组成、含水率、粒径和物相分析等;研究了水泥、矿渣粉、粉煤灰的物理化学性质;根据以上掺合料的不同物理化学性质,进行配合比设计,制作成不同掺合料及不同配合比的铀尾砂水泥固化体,将粉煤灰、矿渣粉和粉煤灰与矿渣粉的混合物（两者的质量比为2:1）分别替代水泥掺量的15%、20%和25%制成铀尾砂水泥固化体。（2）研究了不同龄期、不同配比及不同掺合料固化体试样的无侧限抗压强度,以及试样铀的抗浸出性,并计算了第42天铀的浸出率,通过核磁共振实验获得了不同配比、不同掺合料固化体试样的孔隙度。结果表明:抗压强度效果最好的是掺入25%粉煤灰的水泥固化体,强度值为12.91MPa;复掺25%的矿渣粉...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 铀尾矿处理国内外研究现状
1.2.2 低中放废物处理研究现状
1.3 主要内容及技术路线
1.3.1 主要内容
1.3.2 技术路线
第2章 铀尾砂的来源及属性分析
2.1 现场调研及样品采集
2.1.1 现场调研
2.1.2 样品采集
2.2 铀尾砂样品处理及属性分析
2.2.1 样品处理
2.2.2 属性分析
2.3 本章小结
第3章 铀尾砂固化体制备
3.1 实验所需的仪器设备
3.2 实验材料的选择
3.2.1 水泥
3.2.2 矿渣粉
3.2.3 粉煤灰
3.2.4 减水剂
3.3 固化体的制备
3.3.1 固化体的配比计算
3.3.2 固化体的制作步骤
3.4 本章小结
第4章 铀尾砂固化体性能实验研究
4.1抗压强度实验
4.1.1 实验材料及仪器
4.1.2 抗压强度实验过程
4.1.3 结果分析
4.2 抗浸出实验
4.2.1 实验材料及仪器
4.2.2 抗浸出实验过程
4.2.3 结果分析
4.3 本章小结
第5章 基于NMR技术固化体性能验证实验
5.1 核磁共振技术基本理论
5.2 核磁共振实验
5.2.1 核磁共振测量仪器
5.2.2 实验过程
5.2.3 实验结果分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果、参与项目和获得奖项
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥-过磷酸钙复合材料固化铅污染土的浸出和力学特性[J]. 赵三青. 林业工程学报. 2019(01)
[2]基于核磁共振技术的花岗岩三轴压缩峰前裂隙发育及损伤规律研究[J]. 章亮,任奋华,韩猛,杨壮,孙翊程,刘康. 煤矿安全. 2018(09)
[3]放射性化学去污废水中铀浓度分析方法研究[J]. 刘洪清,李娟. 四川环境. 2018(04)
[4]汛期预防尾矿库溃坝 请学习这些知识把好关[J]. 吉林劳动保护. 2018(07)
[5]冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究[J]. 李杰林,刘汉文,周科平,朱龙胤. 西安科技大学学报. 2018(02)
[6]铀尾矿库中核素U（Ⅵ）的扩散迁移试验[J]. 康丽,周书葵,刘迎九,方良,常哲,侯康龙,王浩铭. 安全与环境学报. 2017(03)
[7]电感耦合等离子体质谱法测定岩石、土壤中的铀和钍[J]. 孙莉,张廷忠. 中国科技信息. 2016(17)
[8]碳酸盐矿化细菌产生碳酸钙胶结—固化铀尾矿渣研究[J]. 雷佳,蒋伟言,邱天力,胡佐文,段涛,竹文坤. 金属矿山. 2016(08)
[9]矿物混合材在放射性废物水泥固化中的作用[J]. 李聪,王琪,孙奇娜,李俊峰. 中国材料进展. 2016(07)
[10]固体核磁共振技术在水泥及其水化产物研究中的应用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科学与工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]掺合粉煤灰的复合水泥土力学性能及耐久性试验研究[D]. 庞文台.内蒙古农业大学 2013
硕士论文
[1]铀尾砂固化体物理力学特性及降氡效果的实验研究[D]. 黎明.南华大学 2018
[2]基于WSN的铀尾矿库污染监测系统理论研究[D]. 范飞生.南华大学 2017
[3]粉煤灰基沸石对Sr、Cs的吸附及其固化研究[D]. 罗洁.西南科技大学 2016
[4]沸石矿物对铀尾矿的固化及阻滞机理研究[D]. 胡小强.西南科技大学 2016
[5]沸石矿物对铀尾矿堆积体的固化处理与固化体稳定性研究[D]. 李真强.西南科技大学 2016
[6]冻融循环作用下岩石动态力学特性及微观机理研究[D]. 宾峰.中南大学 2014
[7]基于核磁共振的矿山充填料浆水分和孔隙演变研究[D]. 艾凯明.中南大学 2014
[8]铀矿山典型场地中铀分布特征及形成机理研究[D]. 朱晓杰.东华理工大学 2013
[9]272厂铀尾矿库放射性核素迁移模拟研究[D]. 李俊.东华理工大学 2013
[10]核磁共振在储层物性测定中的研究及应用[D]. 赵蕾.中国石油大学 2010
本文编号：3673542
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 铀尾矿处理国内外研究现状
1.2.2 低中放废物处理研究现状
1.3 主要内容及技术路线
1.3.1 主要内容
1.3.2 技术路线
第2章 铀尾砂的来源及属性分析
2.1 现场调研及样品采集
2.1.1 现场调研
2.1.2 样品采集
2.2 铀尾砂样品处理及属性分析
2.2.1 样品处理
2.2.2 属性分析
2.3 本章小结
第3章 铀尾砂固化体制备
3.1 实验所需的仪器设备
3.2 实验材料的选择
3.2.1 水泥
3.2.2 矿渣粉
3.2.3 粉煤灰
3.2.4 减水剂
3.3 固化体的制备
3.3.1 固化体的配比计算
3.3.2 固化体的制作步骤
3.4 本章小结
第4章 铀尾砂固化体性能实验研究
4.1抗压强度实验
4.1.1 实验材料及仪器
4.1.2 抗压强度实验过程
4.1.3 结果分析
4.2 抗浸出实验
4.2.1 实验材料及仪器
4.2.2 抗浸出实验过程
4.2.3 结果分析
4.3 本章小结
第5章 基于NMR技术固化体性能验证实验
5.1 核磁共振技术基本理论
5.2 核磁共振实验
5.2.1 核磁共振测量仪器
5.2.2 实验过程
5.2.3 实验结果分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果、参与项目和获得奖项
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥-过磷酸钙复合材料固化铅污染土的浸出和力学特性[J]. 赵三青. 林业工程学报. 2019(01)
[2]基于核磁共振技术的花岗岩三轴压缩峰前裂隙发育及损伤规律研究[J]. 章亮,任奋华,韩猛,杨壮,孙翊程,刘康. 煤矿安全. 2018(09)
[3]放射性化学去污废水中铀浓度分析方法研究[J]. 刘洪清,李娟. 四川环境. 2018(04)
[4]汛期预防尾矿库溃坝 请学习这些知识把好关[J]. 吉林劳动保护. 2018(07)
[5]冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究[J]. 李杰林,刘汉文,周科平,朱龙胤. 西安科技大学学报. 2018(02)
[6]铀尾矿库中核素U（Ⅵ）的扩散迁移试验[J]. 康丽,周书葵,刘迎九,方良,常哲,侯康龙,王浩铭. 安全与环境学报. 2017(03)
[7]电感耦合等离子体质谱法测定岩石、土壤中的铀和钍[J]. 孙莉,张廷忠. 中国科技信息. 2016(17)
[8]碳酸盐矿化细菌产生碳酸钙胶结—固化铀尾矿渣研究[J]. 雷佳,蒋伟言,邱天力,胡佐文,段涛,竹文坤. 金属矿山. 2016(08)
[9]矿物混合材在放射性废物水泥固化中的作用[J]. 李聪,王琪,孙奇娜,李俊峰. 中国材料进展. 2016(07)
[10]固体核磁共振技术在水泥及其水化产物研究中的应用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科学与工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]掺合粉煤灰的复合水泥土力学性能及耐久性试验研究[D]. 庞文台.内蒙古农业大学 2013
硕士论文
[1]铀尾砂固化体物理力学特性及降氡效果的实验研究[D]. 黎明.南华大学 2018
[2]基于WSN的铀尾矿库污染监测系统理论研究[D]. 范飞生.南华大学 2017
[3]粉煤灰基沸石对Sr、Cs的吸附及其固化研究[D]. 罗洁.西南科技大学 2016
[4]沸石矿物对铀尾矿的固化及阻滞机理研究[D]. 胡小强.西南科技大学 2016
[5]沸石矿物对铀尾矿堆积体的固化处理与固化体稳定性研究[D]. 李真强.西南科技大学 2016
[6]冻融循环作用下岩石动态力学特性及微观机理研究[D]. 宾峰.中南大学 2014
[7]基于核磁共振的矿山充填料浆水分和孔隙演变研究[D]. 艾凯明.中南大学 2014
[8]铀矿山典型场地中铀分布特征及形成机理研究[D]. 朱晓杰.东华理工大学 2013
[9]272厂铀尾矿库放射性核素迁移模拟研究[D]. 李俊.东华理工大学 2013
[10]核磁共振在储层物性测定中的研究及应用[D]. 赵蕾.中国石油大学 2010
本文编号：3673542
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