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申请/专利权人：浙江乾江源环境科技有限公司;杭州乾智坤达新材料科技有限公司

摘要：本发明属于放射性废物处置技术领域，具体包括放射性废物玻璃化用玻璃球的制备方法、产品及其应用，通过将玻璃基材特别制成球形和敲打碾边机提高了抛圆的效率，采用全电熔窑和全封闭波浪式供料道，减少高温熔化配料中硼等元素的挥发，能提高玻璃球成分的稳定性，从而提高玻璃固化体的性能；玻璃液流经不同角度的所述挡板被干扰，其流动方向和速度被数次改变而避免了分层；在敲打碾边过程中，风从筛网上的许多出风口吹出，加大了坯粒的流动和碰撞几率，另一方面也降低了坯粒等摩擦而导致的温升；采用精磨和或酸抛光的工艺，使玻璃球外观光滑，有强烈的玻璃光泽。

主权项：1.放射性废物玻璃化用玻璃球的制备方法，包括以下步骤：熔制、双辊模具成形、敲打碾边、抛圆、粒度分级、磨圆和酸抛光工序，具体步骤如下：1熔制：将配料由进料口1投入电熔窑通过主熔电极2的焦耳发热熔化，由波浪供料道3的出料口4流出玻璃液6；取样观察所述玻璃液6，要求光学显微镜下样品均匀，无可见气泡、无不熔物，无分离相或失透现象；2双辊模具成形：将熔制好的玻璃液6由供料道出料口4连续地流入相对旋转的双辊模具7之间，双辊模具7至少有一个辊的表面上有单排或多排的半球形或多面体或网格形的凹形坑；玻璃液受到相对旋转的双辊模具7的挤压力被紧贴到模具众多的凹形坑中，由粘性液态转变为可塑态，再转变成具有固定形状的坯片8；通过改变双辊模具7上凹形坑的尺寸或直径和调整两个辊的间距可得到不同直径的玻璃球；观察体积比为40％-80％的不同直径玻璃球与60％-20％的高放废液浓缩液焚烧灰模拟物的混合物在管道在流动状态和玻璃化进程中均化的速度，确定玻璃球的直径；3敲打碾边整形：运用颗粒离散力学的接触模型，计算颗粒接触时的基本作用力，设计坯片喷风敲打碾边机；冷却后的坯片8，由进料口9进入敲打碾边机，利用颗粒的厚度和强度大于颗粒边隙的特点，在副轴10上多排锤头11的敲打下被破碎成有毛刺的坯粒，落到集料仓12；被螺旋面13旋转推入碾边室14而碾削整形；所述碾削整形，是借助旋转的碾辊15使有毛刺的坯粒与圆弧状碾削筛网16以及坯粒之间的相互碰撞、摩擦及翻滚运动，去除坯粒边缘毛刺的加工过程；4抛圆：对坯粒进行外形和圆度的修整加工；将坯粒或混合一定量的隔离剂或研磨剂后送入旋转的两端有开口的金属圆筒中，在反复旋转滚动中，去除掉坯粒上残留的边渣或因模具错位造成的变形，或模具面上的点蚀造成的表面不圆滑缺陷，使圆度不断减小，即颗粒的形状与圆球的差异愈小；抛圆后三维直径的最大差值小于10丝；5清洗和干燥：用清水清洗玻璃球去除抛圆后表面残留的隔离剂；烘干去除清洗后玻璃球表面的水分；6检验分级：通过筛分机或和分圆机分选出直径合格的玻璃球，玻璃球直径φ1-φ3mm，圆度＜10丝，同一批次样品的累计粒度分布数达到97％，即粒径小于直径指标的颗粒占97％，休止度＜3度；玻璃球外观光滑，有强烈的玻璃光泽；不沾有粉尘和油污；7精磨：如果玻璃球的性能达不到步骤6要求的性能指标，选择通过平面精磨机利用抛光粉对玻璃球表面的高速摩擦来去除划痕；抛光粉应用400目以上的金刚砂或氧化铈抛光粉进行精磨；8酸抛光：如果玻璃球的性能达不到步骤6性能的要求，选择通过酸抛光对其表面采用氢氟酸和硫酸的混合配制的抛光原液进行化学抛光。

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