沸石基地聚合物固化核素Sr 2+ 的性能及机制研究
发布时间：2020-12-06 10:45
核电的大力发展产生了相当量的中低放射性核废液,安全有效地处置这些核废液已经成为制约核能发展的关键因素。本论文提出一种中低放废液―吸附浓缩-固化‖处置一体化的新工艺,将吸附了含锶废液的4A沸石原位转化成地质聚合物以实现对锶的固化,缩短了工艺流程和处理时间,降低了固化体的增容比。运用对比实验,研究了传统的水泥固化体和新工艺路线下的地聚合物固化体对Sr2+固化性能的差异。针对制备地聚合物过程中遇到的Sr2+对地聚合反应的迟滞效应,借助电阻率法和终凝时间测定法开展了初步实验探索。研究表明,沸石制备地聚合物最佳参数范围为:水玻璃模数0.81.5,碱灰比2:35:6,偏高岭土掺量20%80%;4A沸石对Sr2+的吸附机制为离子交换吸附。在沸石基地聚合物、沸石水泥固化体、偏高岭土基地聚合物、水泥固化体这四种固化体中,沸石基地聚合物固化Sr2+的整体性能要比后三者更好,具体原因为:沸石基地聚合物抗压强度较高、能有效降低固化过程的增容比、在四种浸出剂（去离子水、硫酸溶液、醋酸-醋酸钠缓冲液、硫酸镁溶液）中的浸出率和累积浸出分数最低、耐高温...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究意义及背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 中、低放废水处理现状
1.2.2 中、低放废物的固化现状
1.2.3 地聚合物材料概述
1.2.4 地聚合物固化危废的研究现状
1.2.5 地聚合物固化核废物存在的问题
1.3 本论文的研究目的和研究内容
1.3.1 本论文的研究目标
1.3.2 本论文的研究内容
1.4 本论文的主要创新点
1.5 本论文的研究路线
2 主要材料和设备
2.1 主要实验材料和设备
2.1.1 4A沸石
2.1.2 偏高岭土
2.1.3 液态水玻璃
2.1.4 复合硅酸盐水泥
2.1.5 其他实验材料
2.2 主要实验设备和仪器
3 沸石基地聚合物的制备及特性研究
3.1 沸石基地聚合物制备实验方案设计
3.2 结果讨论和分析
3.3 本章小结
4 沸石基地聚合物对核素锶的固化效果研究
4.1 低放废液“吸附 - 固化”一体化工艺简介
4.2 实验方案设计
4.2.1 实验目的
4.2.2 实验材料和设备
4.2.3 实验步骤
4.3 结果讨论和分析
4.3.1 4A沸 对锶的吸附效果分析
4.3.2 固化体抗压强度分析
4.3.3 固化体抗浸出性能分析
4.3.4 固化体耐高温性能分析
4.3.5 固化体抗冻融循环分析
4.4 本章小结
5 沸石基地聚合物固化核素锶的机制研究
5.1 地聚合物样品SEM分 析
5.2 地聚合物样品XRD分 析
5.3 地聚合物样品IR分 析
5.4 地聚合物样品XPS分 析
5.5 本章小结
6 核素锶对地聚合反应的迟滞效应
6.1 核素锶对地聚合反应的迟滞效应实验设计
6.1.1 实验目的
6.1.2 实验材料和设备
6.1.3 实验步骤
6.2 结果讨论与分析
6.2.1 地聚合反应过程电阻率变化
6.2.2 锶对终凝时间的影响
6.2.3 锶对地聚合反应迟滞效应分析
6.3 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外沸石处理核废水的研究现状[J]. 吴丹丹,徐中慧,肖裕龙,王海龙. 广州化工. 2013(21)
[2]淤泥再生混合轻质土强度特性试验研究[J]. 沙玲,王国才,金菲力,陈龙珠. 南京理工大学学报. 2013(03)
[3]偏高岭土-矿渣基地聚合物缓凝剂的性能研究[J]. 诸华军,姚晓,张祖华,王道正,何玉鑫. 建筑材料学报. 2012(03)
[4]放射性废物处置研究进展[J]. 易树平,马海毅,郑春苗. 地球学报. 2011(05)
[5]浅谈我国核电发展的现状与未来[J]. 胡珊. 科技资讯. 2011(24)
[6]改性沸石去除中低放废水中痕量放射性核素的研究[J]. 车俊霞,蒯琳萍,王欣鹏. 工业水处理. 2011(08)
[7]水热合成法制备偏高岭土-粉煤灰基地聚合物材料的研究[J]. 唐婕,陈益兰,周君生. 新型建筑材料. 2011(05)
[8]地聚合物固化重金属Pb2+的研究[J]. 金漫彤,金赞芳,黄彩菊. 环境科学. 2011(05)
[9]放射性废物水泥固化研究进展[J]. 孙奇娜,李俊峰,王建龙. 原子能科学技术. 2010(12)
[10]粉煤灰地聚合物固封镍的机理研究[J]. 刘斯凤,王培铭. 建筑材料学报. 2010(05)
硕士论文
[1]离子交换材料去除模拟低水平放射性废水中核素的研究[D]. 史骥.上海交通大学 2010
[2]地质聚合物的合成、结构及其性能评价的研究[D]. 陈晓堂.郑州大学 2008
本文编号：2901244
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究意义及背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 中、低放废水处理现状
1.2.2 中、低放废物的固化现状
1.2.3 地聚合物材料概述
1.2.4 地聚合物固化危废的研究现状
1.2.5 地聚合物固化核废物存在的问题
1.3 本论文的研究目的和研究内容
1.3.1 本论文的研究目标
1.3.2 本论文的研究内容
1.4 本论文的主要创新点
1.5 本论文的研究路线
2 主要材料和设备
2.1 主要实验材料和设备
2.1.1 4A沸石
2.1.2 偏高岭土
2.1.3 液态水玻璃
2.1.4 复合硅酸盐水泥
2.1.5 其他实验材料
2.2 主要实验设备和仪器
3 沸石基地聚合物的制备及特性研究
3.1 沸石基地聚合物制备实验方案设计
3.2 结果讨论和分析
3.3 本章小结
4 沸石基地聚合物对核素锶的固化效果研究
4.1 低放废液“吸附 - 固化”一体化工艺简介
4.2 实验方案设计
4.2.1 实验目的
4.2.2 实验材料和设备
4.2.3 实验步骤
4.3 结果讨论和分析
4.3.1 4A沸 对锶的吸附效果分析
4.3.2 固化体抗压强度分析
4.3.3 固化体抗浸出性能分析
4.3.4 固化体耐高温性能分析
4.3.5 固化体抗冻融循环分析
4.4 本章小结
5 沸石基地聚合物固化核素锶的机制研究
5.1 地聚合物样品SEM分 析
5.2 地聚合物样品XRD分 析
5.3 地聚合物样品IR分 析
5.4 地聚合物样品XPS分 析
5.5 本章小结
6 核素锶对地聚合反应的迟滞效应
6.1 核素锶对地聚合反应的迟滞效应实验设计
6.1.1 实验目的
6.1.2 实验材料和设备
6.1.3 实验步骤
6.2 结果讨论与分析
6.2.1 地聚合反应过程电阻率变化
6.2.2 锶对终凝时间的影响
6.2.3 锶对地聚合反应迟滞效应分析
6.3 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外沸石处理核废水的研究现状[J]. 吴丹丹,徐中慧,肖裕龙,王海龙. 广州化工. 2013(21)
[2]淤泥再生混合轻质土强度特性试验研究[J]. 沙玲,王国才,金菲力,陈龙珠. 南京理工大学学报. 2013(03)
[3]偏高岭土-矿渣基地聚合物缓凝剂的性能研究[J]. 诸华军,姚晓,张祖华,王道正,何玉鑫. 建筑材料学报. 2012(03)
[4]放射性废物处置研究进展[J]. 易树平,马海毅,郑春苗. 地球学报. 2011(05)
[5]浅谈我国核电发展的现状与未来[J]. 胡珊. 科技资讯. 2011(24)
[6]改性沸石去除中低放废水中痕量放射性核素的研究[J]. 车俊霞,蒯琳萍,王欣鹏. 工业水处理. 2011(08)
[7]水热合成法制备偏高岭土-粉煤灰基地聚合物材料的研究[J]. 唐婕,陈益兰,周君生. 新型建筑材料. 2011(05)
[8]地聚合物固化重金属Pb2+的研究[J]. 金漫彤,金赞芳,黄彩菊. 环境科学. 2011(05)
[9]放射性废物水泥固化研究进展[J]. 孙奇娜,李俊峰,王建龙. 原子能科学技术. 2010(12)
[10]粉煤灰地聚合物固封镍的机理研究[J]. 刘斯凤,王培铭. 建筑材料学报. 2010(05)
硕士论文
[1]离子交换材料去除模拟低水平放射性废水中核素的研究[D]. 史骥.上海交通大学 2010
[2]地质聚合物的合成、结构及其性能评价的研究[D]. 陈晓堂.郑州大学 2008
本文编号：2901244
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2901244.html
