Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Инновационная технология иммобилизации радиоактивных отходов на основе магнезиальных матриц

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Исследование механической устойчивости отвержденных компаундов с включением КО спецпрачечных в зависимости от соотношения основных компонентов ММСК (ПМК/МдСГ)

В экспериментах в качестве ЖРО использовались реальные кубовые остатки от установки дистилляции ЖРО с солесодержанием 400-600 г/л, сульфат и хлорид магния марки «Ч» (ГОСТ 7759-73) и порошок магнезитовый каустический (ПМК-87), изготовленный по ГОСТ 1216-87. Этот порошок получен улавливанием пыли при обжиге природного магнезита. Он на 82-83% состоит из MgO, содержит до 2,5% СаО и 2,5% Si02 и имеет плотность 3,1-3,4 г/см3.

Зависимость механической устойчивости отвержденных компаундов с включением КО спецпрачечных от соотношения основных компонентов ММСК (ПМК/MgCb) при постоянном содержании отходов по поведению в водной среде приведена в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Влияние соотношения nMK/MgCl2 от 2:1 до 4:1 на механическую устойчивость компаундов в воде

Состав компаунда*, г

Соотношение

nMK/MgCl2(MgS04)

Состояние образцов после выдержки в воде**

ПМК-87

MgCl2 (MgS04***)

8,0

4,0

2:1

Развалился после 1 сут.

8,6

3,4

2,5:1

Развалился после 3 сут.

9,0

3,0

3:1

Много трещин

9,4

2,7

3,5:1

Меньше, чем в № 3

9,6

2,4

4:1

Без трещин

  • * содержание КО с солесодержанием 600 г/л во всех компаундах составляло 12 г, в качестве каталитической добавки использовали навески шунгита или белой сажи, массы которых составляли 0,2-0,3 масс. % от массы компонентов композиции;
  • ** время сушки образцов после изготовления в помещение при 18-20 °С составляло 10 сут., а выдержки их в воде — 20 сут.;
  • *** при использования сульфата магния определялась механическая устойчивость только образцов при соотношении ингредиентов 4:1.

Как видно из табл. 2.11 для создании устойчивых компаундов соотношение ПМК/MgCb (MgS04) должно быть не менее 4:1. Различий влияния каталитических добавок на механические свойства компаундов не было выявлено.

Исследование образцов на механическую прочность при сжатии в зависимости от времени и условий выдержки компаундов

При оценке влияния времени и условий выдержки компаундов на механическую прочность при сжатии в качестве РАО использовали:

• КО от установки дистилляции ЖРО спецпрачечной с солесодержанием около 400 г/л;

  • • влажную ионообменную смолу (ИОС);
  • • зольные остатки (30);
  • • искусственно приготовленную смесь из трех отходов — КО + + ИОС + перлит при соотношении компонентов 2:1:1.

Тесто для компаунда готовили при соотношении ПМК/MgCb - 4:1 (16:4 в г), в качестве каталитической добавки использовали шунгит, масса которого составляла 0,2 масс. % от массы реагентов композиции. Результаты испытаний образцов на механическую прочность при сжатии в зависимости от времени и условий выдержки компаундов приведены в табл.3.3.

Таблица 3.3

Оценка влияния типа РАО и методики подготовки компаундов

на механическую прочность

Тип РАО, и его масса в компаунде, г

Механическая прочность образцов на сжатие, МПа*

при отверждении их в сухой среде

при отверждении их в эксикаторе при 100%-ной влажности

10 сут.

20 сут.

30 сут.

10 сут.

20 сут.

30 сут.

Без РАО

13

20

24

10

15

18

КО, 13

7

9

10

6

7

8

ИОС, 14

4

5

5,5

4

4,5

5

КО + ИОС + перлит, 15

7

8

9

6

6,5

7,5

30,7

9

12

18

8

10

12

* после указанного времени отверждения образцов в сухой среде с помощью лабораторного гидравлического пресса марки ХАДИ (максимальная нагрузка 4000 МПа) определяли их механическую прочность, а после выдержки в лабораторном эксикаторе до испытаний они высушивались при комнатной температуре в течение трех дней.

Из анализа полученных данных следует, что механическая прочность образцов независимо от методики подготовки со временем повышается для всех опробованных РАО. Наиболее благоприятными условиями для отверждения компаунда является выдержка его в сухой среде.

Рис. 3.1. Механическая прочность образцов на сжатие в МПа при отверждении в сухой среде

Рис. 3.2. Механическая прочность образцов на сжатие в МПа при отверждении их в эксикаторе при 100% влажности

Естественно, что максимальной прочностью обладают компаунды без добавок РАО, а минимальной — компаунды, содержащие ИОС. В дальнейшем было подтверждено, что при включении в ММСК, как и в портландцемент бессолевых форм ионитов максимальная степень наполнения по сухим ионитам составляет не более 7%, а при отверждении ионитов в солевых формах она увеличивалась до 10,4%. Более высокие степени наполнения приводят не только к снижению прочности, а даже к разрушения компаундов без внешнего воздействия.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>