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文檔簡介
1、放射性核素鍶、銫的固化是核廢物安全處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在固化基材的研究中,堿激發(fā)膠凝材料以其強度高、孔隙率低、耐久性好、對鍶、銫吸附能力強等特點受到越來越多的關(guān)注。堿激發(fā)膠凝材料屬于Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O體系,研究該體系水化產(chǎn)物對核素鍶、銫的固化效應(yīng),有助于探索最佳的固化體材料設(shè)計方案和制備條件,并為進一步預(yù)測鍶、銫的環(huán)境行為及鍶、銫固化提供理論依據(jù)。
按設(shè)計配比,在35℃恒溫、水化時間90天的條件
2、下,制備了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O體系水化產(chǎn)物粉體,并運用XRD、TG-DSC、FTIR、SEM等手段對其進行表征。結(jié)果表明:當(dāng)(Ca+Na)/(Si+Al)(記為(C+N)/(S+A))小于1時,主要水化產(chǎn)物為含Na、Al的C-S-H凝膠(記為:(Na+Al)-C-S-H)、水化鈣黃長石或水化鈣鋁黃長石;Al/Si(記為A/S)大于0.3時,還有鈣十字沸石和A型沸石產(chǎn)生。
用靜態(tài)吸附法研究了該體系水
3、化產(chǎn)物粉體的化學(xué)組成即(C+N)/(S+A)、A/S對鍶、銫吸附性能的影響,討論了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O體系水化產(chǎn)物粉體對Sr2+、Cs+的吸附動力學(xué)和吸附熱力學(xué)行為。結(jié)果表明,在本實驗范圍內(nèi),(C+N)/(S+A)越低、A/S越高,越有利于水化產(chǎn)物粉體對鍶、銫的吸附;溫度為25℃,母液濃度為0.0002mol·L-1條件下,當(dāng)(C+N)/(S+A)=0.66,A/S=0.6時,水化產(chǎn)物粉體對Sr2+的3天吸附量
4、達0.0895 mmol·g-1,對Cs+的3天吸附量為0.0805 mmol·g-1;水化產(chǎn)物粉體對S12+、Cs+的吸附動力學(xué)符合Lagergren假二級速率方程模型;水化產(chǎn)物粉體對Sr2+、Cs+的吸附近似服從Freudlich、D-R吸附等溫式,吸附過程以離子交換吸附為主;吉布斯自由能為負值,反應(yīng)能自發(fā)進行。
在25℃條件下,當(dāng)(C+N)/(S+A)<1時,Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O體系凝膠固化
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