一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方及制备方法 |
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| 申请号 | CN201610264714.2 | 申请日 | 2016-04-26 | 公开(公告)号 | CN105924002A | 公开(公告)日 | 2016-09-07 |
| 申请人 | 东莞市银通玻璃有限公司; | 发明人 | 李锦亮; 李明飞; 万永宁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种利用模拟高放废液制备 石英 玻璃板配方，由如下成分制备组而成：200‑240mL的模拟高放废液SiO253份‑55份、B2O314份‑15份、Na2O 5份‑6份、Li2O2.5份‑3.5份、Al2O34.5份‑5份、CaO 8‑9份、MgO 5份‑6份、BaO4份‑5份、V2O5 1.7份‑2.1份、Sb2O50.6份‑0.8份；本发明采用模拟高放废液及原料的混合熔制方法，产品的高温 粘度 和 电阻 率 达到设定指标，完全解决了废液中硫的包容问题，而且产品的28d总失重、元素归一化 浸出 率、 密度 、均匀性、析晶率均达到了我国行业标准的要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，其特征在于，由如下重量份数制备组而成：200-240mL的模拟高放废液、SiO253份-55份、B2O314份-15份、Na2O5份-6份、Li2O 2.5份-3.5份、Al2O3 4.5份-5份、CaO 8份-9份、MgO 5份-6份、BaO 4份-5份、V2O5 1.7份-2.1份、Sb2O50.6份-0.8份。 |
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| 说明书全文 | 一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方及制备方法技术领域[0001] 本发明涉及玻璃板制备技术领域，具体涉及一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方及制备方法。 背景技术[0002] 中核四川环保工程有限责任公司现存的高放废液特点为硫、钠含量较高，在玻璃板熔制过程中废液中的硫很容易从玻璃相中析出并形成“黄相”。“黄相”是一种易溶于水的结晶物质，富含一定量的Sr、Cs等裂变核素。黄相的存在不仅对固化体结构和强度造成不良影响，还会增加放射性核素的浸出。因此在玻璃固化过程中必须避免产生黄相。 发明内容[0003] 针对以上问题，本发明提供了一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方及制备方法，采用模拟高放废液及原料的混合熔制方法，产品的高温粘度和电阻率达到设定指标，完全解决了废液中硫的包容问题，而且产品的28d总失重、元素归一化浸出率、密度、均匀性、析晶率均达到了我国行业标准的要求，可以有效解决背景技术中的问题。 [0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，由如下成分制备组而成：200-240mL的模拟高放废液、SiO253份-55份、B2O314份-15份、Na2O5份-6份、Li2O 2.5份-3.5份、Al2O3 4.5份-5份、CaO 8份-9份、MgO5份-6份、BaO 4份-5份、V2O5 1.7份-2.1份、Sb2O50.6份-0.8份。 [0005] 作为本发明一种优选的技术方案，所述模拟高放废液按照含量百分比由下述成分组成：0.346％的CeO2、2.023％的Cr2O3、0.092％的Cs2O、0.606％的K2O、11.625％的La2O3、21.460％的Fe2O3、8.767％的Al2O3、0.129％的BaO、45.405％的Na2O、0.777％的MoO3、 0.693％的Nd2O3、2.556％的NiO、0.444％的P2O5、4.623％的SO3、0.047％的SrO、0.316％的TiO2、0.091％的Y2O3。 [0006] 另外本发明还设计了一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板的不搅拌熔制方法，其具体为：根据石英玻璃板配方和模拟高放废液的组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在硅碳棒电炉内熔制，在1150℃的熔制温度下澄清3-4h后将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火1-2h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0007] 另外本发明还设计了一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板的搅拌熔制方法，其具体为：根据玻璃配方和模拟废液组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在高温电阻炉内熔制，在1050℃开始进行搅拌，每20min搅拌20s，在1150℃的熔制温度下澄清2-4h后，将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火1-2h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0008] 作为本发明一种优选的技术方案，熔制过程中，控制升温速率在4-6℃/min，防止熔制过程中发生溢料。 [0009] 本发明的有益效果：本发明采用模拟高放废液及原料的混合熔制方法，产品的高温粘度和电阻率达到设定指标，完全解决了废液中硫的包容问题，而且产品的28d总失重、元素归一化浸出率、密度、均匀性、析晶率均达到了我国行业标准的要求。 具体实施方式[0010] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0011] 实施例1：一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，由如下成分制备组而成： 200的模拟高放废液、SiO253份、B2O314份、Na2O5份、Li2O2.5份、Al2O34.5份、CaO 8份、MgO5份、BaO4份、V2O511.7份、Sb2O50.6份。 [0012] 所述模拟高放废液按照含量百分比由下述成分组成：0.346％的CeO2、2.023％的Cr2O3、0.092％的Cs2O、0.606％的K2O、11.625％的La2O3、 21.460％的Fe2O3、8.767％的Al2O3、0.129％的BaO、45.405％的Na2O、0.777％的MoO3、 0.693％的Nd2O3、2.556％的NiO、0.444％的P2O5、4.623％的SO3、0.047％的SrO、0.316％的TiO2、0.091％的Y2O3。 [0013] 不搅拌熔制方法：根据石英玻璃板配方和模拟高放废液的组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在硅碳棒电炉内熔制，控制升温速率在4℃/min，防止熔制过程中发生溢料，在1150℃的熔制温度下澄清3h后将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火1h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0014] 实施例2：一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，由如下成分制备组而成： 220mL的模拟高放废液、SiO254份、B2O314.5份、Na2O5.5份、Li2O3份、Al2O34.7份、CaO8.5份、MgO 5.5份、BaO4.5份、V2O51.9份、Sb2O50.7份。 [0015] 不搅拌熔制方法：根据石英玻璃板配方和模拟高放废液的组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在硅碳棒电炉内熔制，控制升温速率在6℃/min，防止熔制过程中发生溢料，在1150℃的熔制温度下澄清4h后将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火2h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0016] 实施例3：一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，由如下成分制备组而成： 200的模拟高放废液、SiO253份、B2O314份、Na2O5份、Li2O2.5份、Al2O34.5份、CaO8份、MgO5份、BaO4份、V2O511.7份、Sb2O50.6份。 [0017] 所述模拟高放废液按照含量百分比由下述成分组成：0.346％的CeO2、2.023％的Cr2O3、0.092％的Cs2O、0.606％的K2O、11.625％的La2O3、 21.460％的Fe2O3、8.767％的Al2O3、0.129％的BaO、45.405％的Na2O、0.777％的MoO3、 0.693％的Nd2O3、2.556％的NiO、0.444％的P2O5、4.623％的SO3、0.047％的SrO、0.316％的TiO2、0.091％的Y2O3。 [0018] 搅拌熔制方法，其具体为：根据玻璃配方和模拟废液组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在高温电阻炉内熔制，控制升温速率在4℃/min，防止熔制过程中发生溢料，在1050℃开始进行搅拌，每20min搅拌20s，在1150℃的熔制温度下澄清2h后，将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火1h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0019] 实施例4：一种利用模拟高放废液制备石英玻璃板配方，由如下成分制备组而成： 220mL的模拟高放废液、SiO254份、B2O314.5份、Na2O5.5份、Li2O3份、Al2O34.7份、CaO8.5份、MgO 5.5份、BaO4.5份、V2O51.9份、Sb2O50.7份。 [0020] 搅拌熔制方法，其具体为：根据玻璃配方和模拟废液组成计算并称量各组分，将称量好的化学试剂在研钵内混合均匀后装入300mL的坩埚中，在高温电阻炉内熔制，控制升温速率在6℃/min，防止熔制过程中发生溢料，在1050℃开始进行搅拌，每20min搅拌20s，在1150℃ 的熔制温度下澄清4h后，将熔制好的玻璃液浇注在预先加热的石墨模具中成形，然后再将玻璃放入500℃的退火炉内退火2h，最后关闭退火炉电源，玻璃在退火炉内自然冷却至室温。 [0021] (1)元素归一化浸出率：不同包容量下玻璃经过28d浸泡后单个元素归一化浸出率(B)数据列入表1，由表1可知：所分析元素28d的元素归一化浸出率均小于1g/(m2·d)，满足我国行业标准中关于玻璃固化体浸出实验后元素归一化浸出率的要求(玻璃固化体在样品表面积/浸泡剂体积之比为(10±0.5)m-1的条件下，在(90±1)℃去离子水中，静态浸泡28d的Si、B、Na的归一化元素浸出率和137Cs、238U的归一化放射性核素浸出率应小于1g/(m2·d))。 [0022] 表1玻璃固化体在90℃去离子水中浸泡28d后单个元素归一化浸出率(2)总失重：不同废物包容量玻璃固化体浸出实验样品的单位表面积总失重(A)结果列入表2，由表2可知，五种包容量下玻璃28d浸出实验的总失重结果都小于15g/m2，满足我国 |
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