[发明专利]一种评价榍石固化体化学稳定性的方法

摘要

本发明公开了一种评价榍石固化体化学稳定性的方法，其特征是包括下列步骤：制备模拟锕系核素榍石固化体；制备浸泡用榍石固化体粉末样品；以外壳为不锈钢、内胆为聚四氟乙烯的水热反应釜为浸泡容器；去离子水为浸泡液且pH值为3～11；采用粉末试验法进行浸出试验，浸泡后分析浸泡液中各离子的浓度，计算各离子的归一化浸出率，分析模拟锕系核素榍石固化体浸泡前后的物相变化，评价模拟榍石固化体在“热-水-力-化学”耦合作用下的化学稳定性。采用本发明，模拟深地质处置环境，研究高放废物固化体在深地质处置环境下多因素耦合作用的化学稳定性；本发明简单易行，容易操作、控制，为评价榍石固化体在深地质处置条件下的长期安全性奠定基础。

主权项

一种评价榍石固化体化学稳定性的方法，其特征是包括下列步骤：a、制备模拟三价锕系核素榍石固化体：以SiO2、CaCO3、TiO2、Nd2O3、Al2O3为原料，按化学式Ca1‑yNdyTi1‑yAlySiO5取各原料进行配料，其中：0＜y≤0.2；按原料总量∶球∶无水乙醇或水为1∶1.5～3.0∶1.0～1.5 的质量比例，混合于行星磨中球磨2～5 h后，获得的混合料经烘干，再在1200～1270℃的温度下煅烧30～60分钟，制得模拟三价锕系核素榍石固化体；b、制备浸泡榍石固化体样品：将模拟三价锕系核素榍石固化体研磨、过筛，取100～200目的模拟三价锕系核素榍石固化体粉料，用去离子水洗涤3～5次，再用无水乙醇洗涤3～5次，烘干，得到浸泡用榍石固化体粉末样品；c、清洗浸泡容器：以外壳为不锈钢、内胆为聚四氟乙烯的水热反应釜为浸泡容器，将水热反应釜的内胆分别用硝酸和氢氟酸浸泡后、再用去离子清洗，然后烘干备用；d、配制浸泡液：取去离子水，用草酸或氨水调节去离子水pH值为3～11，制得浸泡液；e、浸泡和分析：将榍石固化体粉末样品放入水热反应釜中，按榍石固化体粉末样品表面积/浸泡液体积=1000m‑1倒入浸泡液，控制浸泡温度100～200℃、浸泡液pH值为3～11，浸泡时间1天、3天、7天、14天、21天、28天和42天后，分别采用原子吸收光谱、等离子发射光谱分析检测，获得浸泡液中各离子的浓度；f、评价模拟三价锕系核素榍石固化体的化学稳定性：用浸泡液中各离子的浓度计算Ca2+、Si4+、Al3+、Ti4+、Nd3+的浸出率，采用X射线衍射、扫描电镜分析模拟三价锕系核素榍石固化体浸泡前后的物相变化， 评价模拟三价榍石固化体在“热‑水‑力‑化学”耦合作用下的化学稳定性。