当前位置：文档之家 › 锆英石资料

锆英石资料

  • 格式：docx
  • 大小：1.99 MB
  • 文档页数：30

Southwest university of science and technology

本科毕业设计（论文）

锆英石基An4+ 放射性核素固化体物相、结构及固化机理研究

学院名称 国防科技学院

专业名称 辐射防护与环境工程

学生姓名 张欣

学号 20100562

指导教师 丁艺

二〇一四年六月 西南科技大学本科生毕业论文 I

锆英石基An4+ 放射性核素固化体物相、结构及固化机理研究

摘要：本研究以Ce4+作为An4+的模拟替代物质，以ZrO2、SiO2和CeO2粉体为原料，设计了包容Ce4+量为0~5％的锆英石基固化体配方，在1500℃条件下采用高温固相法进行固化体的制备。从而获得锕系模拟元素添加剂量对固化体物相、结构、微观形貌及变生程度的相关信息, 进而为开展锕系元素的锆英石固化研究提供一些必要的科学数据。

关键词：锆英石基；高温固相法；物相；结构

西南科技大学本科生毕业论文 II

The scheme design of fluidized bed incineration

treatment nuclear decommissioning radioactive

graphite

Abstract: The scheme design of the graphite produced by the retirement of radioactive

graphite (i.e. waste graphite) given a characteristics of research on the basic experiments

of the original waste graphite disposal which has a high activity radioactive graphite

fluidized bed burning treatment method. In order to provide the necessary scientific data

and recommendations for the treatment of nuclear decommissioning radioactive graphite,

this scheme design the feasibility study of nuclear retirement radioactive graphite

fluidized bed type.

Key words: nuclear decommissioning, radioactive waste graphite, fluidized bed,

incineration, treatment and disposal

西南科技大学本科生毕业论文 III

目 录

第一章 绪 论 ................................................................................................................... 1

1.1 概述 ...................................................................................................................... 1

1.2 锆英石简述 ............................................................................................................ 3

1.2.1 晶体结构 ..................................................................................................... 3

1.2.2 物理化学性质 ............................................................................................. 3

1.3 放射性废物处理方法研究 .................................................................................... 5

1.3.1固化方法 ...................................................................................................... 5

1.3.2 研究现状 ................................................................................................... 10

1.4 研究目的及意义 .................................................................................................. 10

第二章 实 验 ................................................................................................................... 11

2.1 实验原理 .............................................................................................................. 11

2.2 实验流程 .............................................................................................................. 12

2.2.1主要内容 .................................................................................................... 12

2.3 本章小结 .............................................................................................................. 13

第三章 测试与表征 ......................................................................................................... 14

3.1 XRD测试分析 ...................................................................................................... 19

3.1.1 结果与讨论 ............................................................................................... 19

3.1.2 结论 ........................................................................... 错误！未定义书签。

3.2 SEM测试分析 ...................................................................................................... 20

3.2.1 结果与讨论 ............................................................................................... 20

3.2.2 结论 ........................................................................... 错误！未定义书签。

3.3 本章小结 .............................................................................................................. 22

第四章 结构分析 ............................................................................................................. 22

4.1 简述 ...................................................................................................................... 22

结论 ..................................................................................................................................... 22

致谢 ..................................................................................................................................... 22

参考文献 ............................................................................................................................. 23

合集下载

锆

锆

理化性质及危险、有害特性一览表

标

识 中文名：锆粉 英文名：zirconium powder 危险类别：

分子式：Zr 分子量：91.22 UN编号：2008

危货编号：42005 RTECS号: CAS号：7440-67-7

理

化

性

质 物质状态、外观、气味：淡灰色有光泽的金属或灰色无定形粉末。燃烧时发白光生成氧化锆

熔点（℃）：1852 溶解性：不溶于水，溶于热浓酸、氢氟酸、王水及浓硫酸

沸点（℃）：4377 相对密度（水=1）：6.49

饱和蒸汽压（KPa）： 相对密度（空气=1）：

临界温度（℃）： 燃烧热（KJ/mol）：

临界压力（MPa）： 最小引燃能量（mJ）：

燃

烧

爆

炸

危

险

性

及

消防 燃烧性： 燃烧分解产物：

闪点（℃）： 聚合危害：

爆炸极限（体积分数％）： 稳定性：

引燃温度（℃）： 禁忌物：强酸、氧、铅

危险特性：微细粉末极易燃烧，有时能自燃发生爆炸。锆粉也能在二氧化碳及氮气中燃烧。粉体在受热、遇明火或接触氧化剂时会引起燃烧爆炸。

爆炸性气体的分类、分级、分组

火灾危险性分级：

爆炸危险类别： 最大爆炸压力（MPa）：

灭火方法：采用干粉、砂土灭火。严禁用水、泡沫、二氧化碳扑救。

灭火剂：

健康危害与防护 工作场所职业接触限值（mg/m3） 职业毒性危害等级 侵入途径

MAC(mg/m3)：5 PC-TWA： PC-STEL：

健康危害 工业上尚未见有锆中毒的报道。

防护措施 工程控制：一般不需要特殊防护，但需防止烟尘危害。

呼吸系统防护：空气中粉尘浓度超标时，建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。

眼睛防护：空气中粉尘浓度超标时，戴化学安全防护眼镜。

身体防护：穿一般作业防护服。

手防护：戴防化学品手套。

其它：

急救与应急

急救措施 吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。

眼接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。

锆石 矿物

锆石 矿物

- 1 - 锆石 矿物

锆石，俗称金刚钻石，是宝石中最珍贵的品种之一，产于地球深处的高温热液矿床中，其化学组成与结构都极不稳定，很容易失去结晶水而变质。锆石还具有令人惊奇的性质，当外来震动能量传入时，可使锆石晶体发生畸变，从而反射出七彩光芒，似有大自然创造的神秘力量在起作用。

晶体结构：斜方柱状，通常为四角柱、三角柱或五角柱。集合体多呈粒状、块状、钟乳状、皮壳状等。颜色为无色至淡黄褐色，条痕白色。透明至半透明。玻璃光泽至油脂光泽。折光率1.74-1.78，双折射率0.008-0.010。硬度7，密度3.48克/立方厘米。

化学成分：硅酸锆（ BaTiO4）；含 SiO2，约50%以上。也见有铁、锰、钛、铬、镍和钴等杂质。常含少量金属硫化物，如黄铁矿、针铁矿、磁黄铁矿及金红石等。

可能有辐射的矿石要点

可能有辐射的矿石要点

说说矿石，范围有点大，先来说说有辐射的矿物标本，一般来讲有三类矿标的放射性较强。

一是含铀矿物，如晶质铀矿、沥青铀矿、铀黑、钛铀矿、硅钙铀矿、钡钾铀矿、铜铀云母、钙铀云母等9种矿物。由于这些矿物一般因含铀多，放射性很强。

二是一些稀土矿物，即铌钇矿、磷钇矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿、铌钙矿、复稀金矿这6种矿物。放射性强弱不等。

三是7种以"XX石"相称的稀土矿物：易解石、方钍石、烧绿石－－细晶石、独居石、凤凰石、钍石、褐帘石等。

以上的矿标，除非你是经常去国际矿展收货的矿标收藏者。否则这些日常是见不到的。

另外还有一些日常常见的，可以用作宝石的矿物，可能残留一些放射性，例如被辐照改色过没放置到一定时间的钻石，蓝宝石、托帕石等。还有一些可能在成矿过程中就混入放射性元素的矿物，例如萤石，烟晶等。

铌钇矿

铌钇矿 Samarskite

化学组成：Y钇(Fe，U)(Nb铌，Ta钽)2O8,成分极复杂，主要由铁、铀、钇族稀土元素等组成的铌钽矿物，Nb-Ta间可能为完全类质同象，其中有钛、钍、铈，钙，铝、镁、锰、铅等 的混入。变种有：钙-铌钇矿(Calciosamarskite)，含CaO达8％；钛铁-铌钇矿(Chlopinite)，含TiO2达10％；铁一铌 钇矿(Fitinhofite)，含FeO达23％；铁铀-铌钇矿(Ischikawaite)，含UO2达23％，比重6.2以上；铅-铌钇矿 (Plumboniobite)，含PbO达8％

成因产状：产于花岗伟晶岩的长石块体带中，与铌铁矿、褐钇铌旷、磷钇矿、独居石、绿柱石等稀有元素矿物及长石、云母、石英等共生。铌钇矿也见于冲积砂矿中 著名产地：世界著名的产地有美国康涅狄格州(Portland)、马达加斯加的安大纳马拉斯矿床、挪威摩斯附近的矿床以及中国内蒙、广东、东北、新疆阿尔泰等地矿床。

名称来源：以地名俄罗斯ColonelvonSamarski命名；

锆英砂结构及构成

锆英砂结构及构成

锆英砂结构及构成

锆英砂（锆英石）在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿，著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料，也用于国防和航天工业。

金澳锆英砂（锆英石）是硅酸盐类矿物，按其物理性质和化学成份可分为高型锆英石和低型两个变种。结晶完整的晶体多为“高型”；晶体极差或无晶者为“低型”。也有分为高、中、低三种的。但就宝石价值来说，高型锆石价值较高。

锆英砂（锆英石）理论组成(wB%)：ZrO267.1，SiO232.9。有时含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等杂质含量较高，而ZrO2、SiO2含量相应较低时，其物理性质也发生变化，硬度和相对密度降低，且常变为非晶态。

因而形成多种变种：山口石，TR2O310.93%，P2O517.7%；大山石，TR2O35.3%，P2O57.6%；苗木石，TR2O39.12%，(Nb,Ta)2O57.69%，含U、Th较高；曲晶石，含较高TR2O3、U3O8，因晶面弯曲而故名；水锆石，含H2O3~10%；铍锆石，BeO14.37%，HfO26.0%；富铪锆石，HfO2可达24.0%。