“熱—水—力—化學(xué)”(THMC)耦合作用下?lián)解S榍石固化體的化學(xué)穩(wěn)定性研究.pdf

1、以CaCO3、Nd2O3、TiO2、SiO2、Al2O3為原料，通過(guò)固相法制備摻釹榍石固化體(Ca0.86Nd0.14Ti0.86Al0.14SiO5)。用水熱反應(yīng)釜模擬人造巖石固化體深地層處置環(huán)境，采用PCT法進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn)，借助X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)等分析手段，研究摻釹榍石固化體在“熱-水-力-化學(xué)”(THMC)耦合作用下的化學(xué)穩(wěn)定性，建立浸出速率和浸泡齡期之間的數(shù)學(xué)模型，

2、定量描述固化體中各個(gè)元素在THMC耦合作用下的浸出速率與浸出時(shí)間的變化關(guān)系。結(jié)果表明：摻釹榍石固化體的較佳制備溫度是1230℃，保溫時(shí)間為60min；在pH值為5-9、溫度150-200℃、壓力0.476-1.554MPa的耦合作用下?lián)解S榍石固化體具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；pH值、溫度(壓力)對(duì)摻釹榍石固化體中Si4+、Al3+、Nd3+的歸一化浸出率沒(méi)有明顯的影響；Ca2+在200℃(1.554MPa)時(shí)的浸出率低于150℃；在pH值為9

3、時(shí)Ca2+的浸出率低于pH值為5和7；Ti4+在pH值為9時(shí)的浸出率低于pH值為5、7；浸泡齡期為42d的Ca2+、Si4+、Al3+、Ti4+、Nd3+的浸出率數(shù)量級(jí)(cm·d-1)分別為10-8、10-7、10-9、10-10、10-11，其歸一化浸出率數(shù)量級(jí)(g·m-2.d-1)分別為10-3、10-2、10-4、10-6、10-4；擬合結(jié)果表明固化體中Ca2+、Si4+、Al3+、Ti4+、Nd3+的歸一化浸出率與時(shí)間的擬合方程