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文檔簡介
1、核電事業(yè)的高速發(fā)展產(chǎn)生了大量的高放廢液,對人類的生存環(huán)境造成了很大的威脅。高放廢液的安全處理處置已成為核電事業(yè)健康發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。本文針對目前高放廢液分離固化處置方法中存在的不足,研究了一種新方法。
采用實時合成水滑石煅燒制備尖晶石的方法分離固化高放廢液中的一元放射性核素(Sr或Nd)和兩元放射性核素(Sr、Nd或Sr、Th),考察了pH值、n(M2+/M3+)和核素初始濃度對核素分離效果的影響,通過XRD、FTIR、TG
2、和SEM等手段對含模擬核素水滑石進(jìn)行表征;以核素歸一化浸出率為考核指標(biāo),并借助XRD分析,研究并確定包容模擬核素尖晶石固化體的最佳制備條件,利用FTIR、SEM/EDS等手段表征了固化體的結(jié)構(gòu)、微觀形貌等,并測試了固化體的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性。
實驗確定的鍶分離最佳實驗條件為:初始C(Sr)=70mg/L、pH=9.5、n(M2+/M3+)=3,在此條件下鍶的去除率可達(dá)到95%以上;釹分離的最佳實驗條件為:初始C(Nd)=
3、150mg/L、pH=10、n(M2+/M3+)=3,在此條件下釹的去除率可達(dá)到96%以上。最佳條件下合成的含一元核素樣品均為單一水滑石相,分離的核素全部嵌入了水滑石的晶體結(jié)構(gòu)中;含一元核素的水滑石形貌為六邊形,粒徑約為2μm。包容鍶尖晶石固化體和包容釹尖晶石固化體制備的最佳煅燒溫度為1100℃,煅燒時間為4h,其中鍶包容量為0.648%,釹包容量0.601%。最佳條件下制備的尖晶石固化體由氧化鎂和尖晶石組成,分離的鍶和釹均能全部被尖晶
4、石固化體所包容。包容鍶固化體和包容釹固化體都具有良好的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性,能夠滿足深地質(zhì)處置的要求。
實驗確定的鍶釹同時分離的最佳條件為:初始C(Sr)=90mg/L、初始C(Nd)=70mg/L、pH=11、n(M2+/M3+)=3;在此條件下鍶和釹的去除率均可達(dá)到98%,含鍶釹樣品為單一水滑石相,形貌為六邊形,分離的鍶和釹全部嵌入到水滑石的晶體結(jié)構(gòu)中。鍶釷同時分離的最佳條件為:初始C(Sr)=70mg/L、初始C(T
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