沸石基地聚合物固化核素Sr 2+ 的性能及機(jī)制研究
發(fā)布時間:2020-12-06 10:45
核電的大力發(fā)展產(chǎn)生了相當(dāng)量的中低放射性核廢液,安全有效地處置這些核廢液已經(jīng)成為制約核能發(fā)展的關(guān)鍵因素。本論文提出一種中低放廢液―吸附濃縮-固化‖處置一體化的新工藝,將吸附了含鍶廢液的4A沸石原位轉(zhuǎn)化成地質(zhì)聚合物以實(shí)現(xiàn)對鍶的固化,縮短了工藝流程和處理時間,降低了固化體的增容比。運(yùn)用對比實(shí)驗,研究了傳統(tǒng)的水泥固化體和新工藝路線下的地聚合物固化體對Sr2+固化性能的差異。針對制備地聚合物過程中遇到的Sr2+對地聚合反應(yīng)的遲滯效應(yīng),借助電阻率法和終凝時間測定法開展了初步實(shí)驗探索。研究表明,沸石制備地聚合物最佳參數(shù)范圍為:水玻璃模數(shù)0.81.5,堿灰比2:35:6,偏高嶺土摻量20%80%;4A沸石對Sr2+的吸附機(jī)制為離子交換吸附。在沸石基地聚合物、沸石水泥固化體、偏高嶺土基地聚合物、水泥固化體這四種固化體中,沸石基地聚合物固化Sr2+的整體性能要比后三者更好,具體原因為:沸石基地聚合物抗壓強(qiáng)度較高、能有效降低固化過程的增容比、在四種浸出劑(去離子水、硫酸溶液、醋酸-醋酸鈉緩沖液、硫酸鎂溶液)中的浸出率和累積浸出分?jǐn)?shù)最低、耐高溫...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究意義及背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 中、低放廢水處理現(xiàn)狀
1.2.2 中、低放廢物的固化現(xiàn)狀
1.2.3 地聚合物材料概述
1.2.4 地聚合物固化危廢的研究現(xiàn)狀
1.2.5 地聚合物固化核廢物存在的問題
1.3 本論文的研究目的和研究內(nèi)容
1.3.1 本論文的研究目標(biāo)
1.3.2 本論文的研究內(nèi)容
1.4 本論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本論文的研究路線
2 主要材料和設(shè)備
2.1 主要實(shí)驗材料和設(shè)備
2.1.1 4A沸石
2.1.2 偏高嶺土
2.1.3 液態(tài)水玻璃
2.1.4 復(fù)合硅酸鹽水泥
2.1.5 其他實(shí)驗材料
2.2 主要實(shí)驗設(shè)備和儀器
3 沸石基地聚合物的制備及特性研究
3.1 沸石基地聚合物制備實(shí)驗方案設(shè)計
3.2 結(jié)果討論和分析
3.3 本章小結(jié)
4 沸石基地聚合物對核素鍶的固化效果研究
4.1 低放廢液“吸附 - 固化”一體化工藝簡介
4.2 實(shí)驗方案設(shè)計
4.2.1 實(shí)驗?zāi)康?br> 4.2.2 實(shí)驗材料和設(shè)備
4.2.3 實(shí)驗步驟
4.3 結(jié)果討論和分析
4.3.1 4A沸 對鍶的吸附效果分析
4.3.2 固化體抗壓強(qiáng)度分析
4.3.3 固化體抗浸出性能分析
4.3.4 固化體耐高溫性能分析
4.3.5 固化體抗凍融循環(huán)分析
4.4 本章小結(jié)
5 沸石基地聚合物固化核素鍶的機(jī)制研究
5.1 地聚合物樣品SEM分 析
5.2 地聚合物樣品XRD分 析
5.3 地聚合物樣品IR分 析
5.4 地聚合物樣品XPS分 析
5.5 本章小結(jié)
6 核素鍶對地聚合反應(yīng)的遲滯效應(yīng)
6.1 核素鍶對地聚合反應(yīng)的遲滯效應(yīng)實(shí)驗設(shè)計
6.1.1 實(shí)驗?zāi)康?br> 6.1.2 實(shí)驗材料和設(shè)備
6.1.3 實(shí)驗步驟
6.2 結(jié)果討論與分析
6.2.1 地聚合反應(yīng)過程電阻率變化
6.2.2 鍶對終凝時間的影響
6.2.3 鍶對地聚合反應(yīng)遲滯效應(yīng)分析
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外沸石處理核廢水的研究現(xiàn)狀[J]. 吳丹丹,徐中慧,肖裕龍,王海龍. 廣州化工. 2013(21)
[2]淤泥再生混合輕質(zhì)土強(qiáng)度特性試驗研究[J]. 沙玲,王國才,金菲力,陳龍珠. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[3]偏高嶺土-礦渣基地聚合物緩凝劑的性能研究[J]. 諸華軍,姚曉,張祖華,王道正,何玉鑫. 建筑材料學(xué)報. 2012(03)
[4]放射性廢物處置研究進(jìn)展[J]. 易樹平,馬海毅,鄭春苗. 地球?qū)W報. 2011(05)
[5]淺談我國核電發(fā)展的現(xiàn)狀與未來[J]. 胡珊. 科技資訊. 2011(24)
[6]改性沸石去除中低放廢水中痕量放射性核素的研究[J]. 車俊霞,蒯琳萍,王欣鵬. 工業(yè)水處理. 2011(08)
[7]水熱合成法制備偏高嶺土-粉煤灰基地聚合物材料的研究[J]. 唐婕,陳益蘭,周君生. 新型建筑材料. 2011(05)
[8]地聚合物固化重金屬Pb2+的研究[J]. 金漫彤,金贊芳,黃彩菊. 環(huán)境科學(xué). 2011(05)
[9]放射性廢物水泥固化研究進(jìn)展[J]. 孫奇娜,李俊峰,王建龍. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(12)
[10]粉煤灰地聚合物固封鎳的機(jī)理研究[J]. 劉斯鳳,王培銘. 建筑材料學(xué)報. 2010(05)
碩士論文
[1]離子交換材料去除模擬低水平放射性廢水中核素的研究[D]. 史驥.上海交通大學(xué) 2010
[2]地質(zhì)聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及其性能評價的研究[D]. 陳曉堂.鄭州大學(xué) 2008
本文編號:2901244
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究意義及背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 中、低放廢水處理現(xiàn)狀
1.2.2 中、低放廢物的固化現(xiàn)狀
1.2.3 地聚合物材料概述
1.2.4 地聚合物固化危廢的研究現(xiàn)狀
1.2.5 地聚合物固化核廢物存在的問題
1.3 本論文的研究目的和研究內(nèi)容
1.3.1 本論文的研究目標(biāo)
1.3.2 本論文的研究內(nèi)容
1.4 本論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本論文的研究路線
2 主要材料和設(shè)備
2.1 主要實(shí)驗材料和設(shè)備
2.1.1 4A沸石
2.1.2 偏高嶺土
2.1.3 液態(tài)水玻璃
2.1.4 復(fù)合硅酸鹽水泥
2.1.5 其他實(shí)驗材料
2.2 主要實(shí)驗設(shè)備和儀器
3 沸石基地聚合物的制備及特性研究
3.1 沸石基地聚合物制備實(shí)驗方案設(shè)計
3.2 結(jié)果討論和分析
3.3 本章小結(jié)
4 沸石基地聚合物對核素鍶的固化效果研究
4.1 低放廢液“吸附 - 固化”一體化工藝簡介
4.2 實(shí)驗方案設(shè)計
4.2.1 實(shí)驗?zāi)康?br> 4.2.2 實(shí)驗材料和設(shè)備
4.2.3 實(shí)驗步驟
4.3 結(jié)果討論和分析
4.3.1 4A沸 對鍶的吸附效果分析
4.3.2 固化體抗壓強(qiáng)度分析
4.3.3 固化體抗浸出性能分析
4.3.4 固化體耐高溫性能分析
4.3.5 固化體抗凍融循環(huán)分析
4.4 本章小結(jié)
5 沸石基地聚合物固化核素鍶的機(jī)制研究
5.1 地聚合物樣品SEM分 析
5.2 地聚合物樣品XRD分 析
5.3 地聚合物樣品IR分 析
5.4 地聚合物樣品XPS分 析
5.5 本章小結(jié)
6 核素鍶對地聚合反應(yīng)的遲滯效應(yīng)
6.1 核素鍶對地聚合反應(yīng)的遲滯效應(yīng)實(shí)驗設(shè)計
6.1.1 實(shí)驗?zāi)康?br> 6.1.2 實(shí)驗材料和設(shè)備
6.1.3 實(shí)驗步驟
6.2 結(jié)果討論與分析
6.2.1 地聚合反應(yīng)過程電阻率變化
6.2.2 鍶對終凝時間的影響
6.2.3 鍶對地聚合反應(yīng)遲滯效應(yīng)分析
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外沸石處理核廢水的研究現(xiàn)狀[J]. 吳丹丹,徐中慧,肖裕龍,王海龍. 廣州化工. 2013(21)
[2]淤泥再生混合輕質(zhì)土強(qiáng)度特性試驗研究[J]. 沙玲,王國才,金菲力,陳龍珠. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[3]偏高嶺土-礦渣基地聚合物緩凝劑的性能研究[J]. 諸華軍,姚曉,張祖華,王道正,何玉鑫. 建筑材料學(xué)報. 2012(03)
[4]放射性廢物處置研究進(jìn)展[J]. 易樹平,馬海毅,鄭春苗. 地球?qū)W報. 2011(05)
[5]淺談我國核電發(fā)展的現(xiàn)狀與未來[J]. 胡珊. 科技資訊. 2011(24)
[6]改性沸石去除中低放廢水中痕量放射性核素的研究[J]. 車俊霞,蒯琳萍,王欣鵬. 工業(yè)水處理. 2011(08)
[7]水熱合成法制備偏高嶺土-粉煤灰基地聚合物材料的研究[J]. 唐婕,陳益蘭,周君生. 新型建筑材料. 2011(05)
[8]地聚合物固化重金屬Pb2+的研究[J]. 金漫彤,金贊芳,黃彩菊. 環(huán)境科學(xué). 2011(05)
[9]放射性廢物水泥固化研究進(jìn)展[J]. 孫奇娜,李俊峰,王建龍. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(12)
[10]粉煤灰地聚合物固封鎳的機(jī)理研究[J]. 劉斯鳳,王培銘. 建筑材料學(xué)報. 2010(05)
碩士論文
[1]離子交換材料去除模擬低水平放射性廢水中核素的研究[D]. 史驥.上海交通大學(xué) 2010
[2]地質(zhì)聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及其性能評價的研究[D]. 陳曉堂.鄭州大學(xué) 2008
本文編號:2901244
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