模擬高堿高放廢液堿-偏高嶺土-礦渣水合陶瓷固化技術研究.pdf

1、堿-偏高嶺土-礦渣水合陶瓷(alkali-activatedmetakaolin-slaghydroceramic，AKSHC)是一種新型高堿高放廢液(Sodiumbearingwaste，SBW)固化材料，其原理立足于地聚膠凝材料，即堿激發(fā)硅鋁質(zhì)活性材料在水熱條件下反應形成沸石結構，并利用其結構特性對核素進行固化。本文研究了組成和溫度對AKSHC的水化物物相、固化基材強度、吸附性能以及固化性能的影響。應用X射線衍射分析、掃描電鏡、熱分

2、析等測試技術對水化物進行表征。采用靜態(tài)吸附測試方法，研究水化物對Sr2+、Cs+吸附性能，應用PCT(ProductConsistencyTest)浸出測試方法研究基材對模擬廢液的固化性能。 文中的研究結果表明：體系水化物物相隨礦渣摻量變化而變化，當?shù)V渣摻量在小于50wt.％，合成溫度90℃時，體系水化物主要是NaA沸石和C-S-H凝膠；合成溫度在120℃、180℃時，其物相在原有基礎上產(chǎn)生了方鈉石和托勃莫來石，隨著溫度升高方鈉

3、石和托勃莫來石晶相逐漸增多；礦渣摻量超過60wt.％時，水化物主要是C-S-H凝膠和硅酸鈣、硅鋁酸鈣晶體。礦渣摻量和合成溫度對固化體抗壓強提高有利；吸附實驗結果表明，水化產(chǎn)物對Sr2+、Cs+的吸附性能隨產(chǎn)物物相變化而變化，NaA沸石對Sr2+、Cs+的吸附性能高于產(chǎn)物中其他物相；固化性能研究表明，模擬廢液固化體AKSHC的固化性能與固化體產(chǎn)物組成相關，廢液摻量增加、合成溫度升高，產(chǎn)物中方鈉石和鈣霞石晶相增多，離子浸出分數(shù)逐漸減少。方鈉