本發明涉及放射性廢物處理領域，具體涉及的是一種放射性石墨的處理方法。
背景技術：
自1942年美國建立第一座反應堆以來，全世界范圍內已有百余座石墨核反應堆。在反應堆中石墨一般作為中子慢化劑、反射劑、燃料套或用于盛裝核燃料的容器。石墨所包括的體積常常是與堆芯本身相同大小，典型慢化反應堆中堆芯可能包含2000t石墨。如：英國的Magnox堆，最大的有3000t石墨。俄國的钚生產堆，每個堆芯有900t至1340t石墨。擁有石墨的大戶英國有26座Magonx堆和14座AGR堆，以及10座研究堆，擁有約6萬噸石墨。隨著運行時間的長久，多數石墨堆開始老化，其中一些已經停運，需要安排退役，屆時全世界范圍將產生約230000t的放射性石墨。我國于二十世紀六七十年代在酒泉、廣元和包頭建立的此類反應堆也基本處于關停狀態，約有9000t放射性石墨急需處理。放射性石墨因其存量大、組成特殊性、放射性大、處理工藝復雜等問題，成為當前我國及世界核設施退役處理處置過程中共同關注的熱點問題。
目前，對于放射性石墨處理的普遍做法是在反應堆關閉后的幾十年內就地長期暫存、延緩退役及最終處置。其中，長期暫存具有很多不確定性因素，并且將問題留給后代而沒有最終解決。近年來，國際上對放射性石墨廢物處理技術、處置策略和替代方案等也開展了廣泛的研究。其中主要技術手段包括固定床(熔爐)焚燒、流化床焚燒、密封腔焚燒、激光焚燒、蒸汽熱解技術以及固化法。然而，固定床焚燒技術雖然減容明顯，但需預處理、效率較低且處理量小；流化床焚燒技術處理量大、過程易控、焚燒效率高，不過也需要預處理；密封腔焚燒技術較易實現低放廢物分離，卻只能對特定對象進行研發；激光焚燒技術溫度易控、無需預處理、可遠程操控，但處理量小、受限于激光技術；蒸汽熱解技術可用于石墨去污、可在場址內操作，而反應條件苛刻、技術難度較大。因此，尋找到一種高效、便捷的放射性石墨處理方法尤為必要。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有放射性石墨處理過程中工藝復雜，且處理條件苛刻等缺點，提供了一種放射性石墨的處理方法。該方法采用微波燒結技術對放射性石墨進行處理，具有快速、高效、工藝流程簡單，不需要進行預處理等特點。
本發明所提供的放射性石墨的處理方法，包括如下步驟：采用微波燒結技術對放射性石墨進行處理。
上述的處理方法，所述放射性石墨來自于核反應堆；所述放射性石墨可以為塊體，也可以為粉體。
上述的處理方法，所述處理是在微波燒結爐中進行的。
上述的處理方法，所述處理的溫度為800℃～3000℃；具體可為1200℃、1700℃、1800℃、2000℃或3000℃；所述處理時間為3min～4320min；具體可為3min、50min、80min或100min。
上述的處理方法，所述處理是在空氣氣氛、常壓條件下進行的。
上述的處理方法，所述處理的升溫速率為10℃/min～100℃/min；具體可為20℃/min、50℃/min、80℃/min或100℃/min。
上述的處理方法，所述放射性石墨的一次性處理量為0kg～2000kg，但不為0。
上述的處理方法，所述方法還包括在微波燒結處理之前對石墨進行粉碎的步驟。
所述粉碎的石墨的粒徑具體可為0.5mm～150mm；實際情況可以根據設備容量的大小來確定粉碎后石墨的粒徑大小。
上述的處理方法，所述方法還包括在微波燒結處理之后對產生的非石墨低微波活性組分和氣體進行處理的步驟。
所述非石墨低微波活性組分為雜質物質。
微波作為一種新型燒結技術，具有升溫速度快、燒結時間短、能源利用率高與產生二次廢物少，且工藝流程簡單，不需要進行預處理等特點。放射性石墨具有一定的微波活性。
本發明的處理方法可以快速高效的將放射性石墨進行減容。本發明的處理方法具有處理量大、工藝過程簡單、安全可靠等特點。本發明的方法具有良好的應用前景，有助于核設施退役廢石墨的處理。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡明本發明，而不是為了限制本發明的范圍。
下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
實施例1
(1)將核反應所使用的塊體放射性石墨進行粉碎處理，粉碎后的放射性石墨的粒徑為30mm到60mm；
(2)將取粉碎后的2kg放射性石墨放入微波燒結爐中，在空氣氣氛、常壓條件下，以20℃/min的加熱速率由室溫28℃加熱至1800℃，然后在1800℃保溫80min。
(3)關閉電源，自然冷卻至室溫。將反應產生的氣體及粉塵按其粒徑大小分別吸附過濾收集處理。
本實施例的放射性石墨被充分燃燒生成氣體，去除率為98％以上。
實施例2
(1)將核反應所使用的塊體放射性石墨進行粉碎處理，粉碎后的放射性石墨的粒徑為0.5mm到5mm；
(2)將取粉碎后的1kg放射性石墨放入微波燒結爐中，在空氣氣氛、常壓條件下，以50℃/min的加熱速率由室溫28℃加熱至1200℃，然后在1200℃保溫50min。
(3)關閉電源，自然冷卻至室溫。將反應產生的氣體及粉塵按其粒徑大小分別吸附過濾收集處理。
本實施例的放射性石墨被充分燃燒生成氣體，去除率為98％以上。
實施例3
(1)將核反應所使用的塊體放射性石墨進行粉碎處理，粉碎后的放射性石墨的粒徑為0.5mm到60mm；
(2)將取粉碎后的3kg放射性石墨放入微波燒結爐中，在空氣氣氛、常壓條件下，以80℃/min的加熱速率由室溫28℃加熱至2000℃，然后在2000℃保溫100min。
(3)關閉電源，自然冷卻至室溫。將反應產生的氣體及粉塵按其粒徑大小分別吸附過濾收集處理。
本實施例的放射性石墨被充分燃燒生成氣體，去除率為98％以上。
實施例4
(1)將核反應所使用的塊體放射性石墨進行粉碎處理，粉碎后的放射性石墨的粒徑為0.5mm到1mm；
(2)將取粉碎后的0.1kg放射性石墨放入微波燒結爐中，在空氣氣氛、常壓條件下，以80℃/min的加熱速率由室溫28℃加熱至1700℃，然后在1700℃保溫3min。
(3)關閉電源，自然冷卻至室溫。將反應產生的氣體及粉塵按其粒徑大小分別吸附過濾收集處理。
本實施例的放射性石墨被充分燃燒生成氣體，去除率為98％以上。
實施例5
(1)將核反應所使用的塊體放射性石墨進行粉碎處理，粉碎后的放射性石墨的粒徑為100mm到150mm；
(2)將取粉碎后的4kg放射性石墨放入微波燒結爐中，在空氣氣氛、常壓條件下，以100℃/min的加熱速率由室溫28℃加熱至3000℃，然后在3000℃保溫80min。
(3)關閉電源，自然冷卻至室溫。將反應產生的氣體及粉塵按其粒徑大小分別吸附過濾收集處理。
本實施例的放射性石墨被充分燃燒生成氣體，去除率為98％以上。