论文部分内容阅读
碱-偏高岭土-矿渣水合陶瓷(alkali-activatedmetakaolin-slaghydroceramic,AKSHC)是一种新型高碱高放废液(Sodiumbearingwaste,SBW)固化材料,其原理立足于地聚胶凝材料,即碱激发硅铝质活性材料在水热条件下反应形成沸石结构,并利用其结构特性对核素进行固化。本文研究了组成和温度对AKSHC的水化物物相、固化基材强度、吸附性能以及固化性能的影响。应用X射线衍射分析、扫描电镜、热分析等测试技术对水化物进行表征。采用静态吸附测试方法,研究水化物对Sr2+、Cs+吸附性能,应用PCT(ProductConsistencyTest)浸出测试方法研究基材对模拟废液的固化性能。
文中的研究结果表明:体系水化物物相随矿渣掺量变化而变化,当矿渣掺量在小于50wt.%,合成温度90℃时,体系水化物主要是NaA沸石和C-S-H凝胶;合成温度在120℃、180℃时,其物相在原有基础上产生了方钠石和托勃莫来石,随着温度升高方钠石和托勃莫来石晶相逐渐增多;矿渣掺量超过60wt.%时,水化物主要是C-S-H凝胶和硅酸钙、硅铝酸钙晶体。矿渣掺量和合成温度对固化体抗压强提高有利;吸附实验结果表明,水化产物对Sr2+、Cs+的吸附性能随产物物相变化而变化,NaA沸石对Sr2+、Cs+的吸附性能高于产物中其他物相;固化性能研究表明,模拟废液固化体AKSHC的固化性能与固化体产物组成相关,废液掺量增加、合成温度升高,产物中方钠石和钙霞石晶相增多,离子浸出分数逐渐减少。方钠石和钙霞石对废液离子的固化性能好于NaA沸石。AKSHC对的Sr2+、Cs+的固化性能优于碱矿渣复合胶凝材料和普通硅酸盐水泥。