文档介绍：第三部分
安全防护和环境保护
第十二章废水处理
铀矿的加工方法,是属于湿法冶金的基本方法,也就是利用水作为溶剂和矿石加工过
程的介质,达到从矿石中提取铀并制备铀产品的目的。在铀矿加工的过程中需要水,同时
由于矿物中杂质元素的溶解和铀矿加工过程中使用的各种化学试剂,必然造成所使用水的
水质发生变化,成为不符合环境要求的废水。除了在铀矿加工工艺中,尽可能考虑水的返
回使用以外,不可避免地有一部分无法利用的废水需要排放。因此,铀矿加工工业产生的
废水成为环境放射性污染的主要来源。
由于废水的排放必然会污染环境,形成公害。从保护人类生存环境的需要,国家制定
了一系列环境标准。因此,铀矿加工工业需要排放的废水必须通过处理,达到国家制定的
关于排放废水的标准,才能外排。
在铀矿的加工工业中废水的来源主要是两部分:在矿石开采过程产生的矿山废水和铀
矿加工厂加工铀矿石过程中产生的废水。
铀矿加工厂废水的来源和特点
废水的来源
铀矿加工厂加工铀矿石过程中产生的废水,是铀矿加工工业污染环境的外排废水的主
要来源。这部分废水产生的原因:
(1)在铀矿加工过程中,水是作为矿石的浸出溶剂使用的。为了达到从矿石中浸出铀
的目的,需要加入酸、碱或盐,既引入了阳离子和阴离子,又改变了水的 pH 值。在浸出
过程中,不仅铀被溶解,而且矿石中大量杂质元素也被溶解。通过离子交换或溶剂萃取方
法可以把铀从浸出液中选择性地提取出来,但是在水中留下了大量杂质元素和低于工艺要
求浓度的铀。一般来说,这部分水(包括:离子交换树脂穿透前的吸附液、萃余水相或直
接沉淀铀以后的浸出液)难以继续使用,这是铀矿加工厂的主要废水来源。
(2)离子交换树脂或有机萃取剂提取铀以后,需要用解吸剂或反萃取剂把铀转入水相,
必然在工艺过程中引入相应化学试剂的水溶液。解吸液和反萃取液中的铀被沉淀成为铀产
品以后,含一定量杂质和化学试剂的沉淀母液成为铀矿加工厂废水的另一个来源。一般来
说,虽然这部分废水在流程中尽可能返回使用,但是循环使用会造成水中杂质数量不断积
累,为了保证铀产品的质量,排放其中一部分也是必需的。这部分废水的量虽然不大,但
是其中的铀浓度较高。
(3)矿石破、磨过程用水,工艺过程需要的冲洗水、洗涤水,以及跑、冒、滴、漏造
成的污水,甚至于厂区的生活用水,都是铀矿加工厂排放的废水来源。这部分废水,虽然
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铀浓度不高,但是数量比较大。
废水的特点
在铀矿加工厂排放的废水中,含有符合工艺要求的尾弃浓度(小于 5 mg/L)的铀,同
时含有与铀达到放射性平衡的子体元素(钍、镭等)。因此,废水的基本特点仍然是放射性
废水。铀、钍、镭等放射性元素的危害性,按其在废水中的浓度,可以短期内发生,也可
能持续许多年。放射性元素对人体和生物的危害主要是辐射能量吸收引起电离作用,它们
对细胞和分子具有累积性的破坏作用,致使白血球增加、癌变和其它放射性病变。
铀矿加工厂排放的废水中含有大量有害的金属或非金属离子,它们对人、畜、鱼类的
危害各不相同,主要可以分成两类:一类是毒性作用快,极低的浓度就可能发生明显危害
的,包括:汞、镉、砷、铅等;另一类是毒性作用慢,危害性需要通过食物链在生物体内
逐渐积累才能显现的,包括:铜、锌、锰、氟等。
在铀矿加工过程中,为了固液分离需要加入絮凝剂,溶剂萃取流程采用的有机萃取剂
在水中有一定程度的溶解和夹带,都会使排放的废水造成有机物污染。漂浮的有机相会隔
绝阳光透入水体的途径,干扰或阻止空气中氧在水中的溶解过程,影响水生生物的生长和
降低水体的自净作用。
铀矿加工厂排放的废水中往往含有大量氮、磷等元素的无机化合物,它们是植物生长
需要的营养物质,虽然对人类无害,但是会引起水生生物,尤其是藻类的大量繁殖,造成
鱼类生存环境的恶化,危害鱼类的生存。
铀矿加工过程使用的强酸或强碱,改变了水的 pH 值,如果直接外排,会破坏水体的
水质和水体的自然缓冲作用,抑制水体中细菌和微生物的生长,削弱水体的自净能力。水
体如果严重酸化或碱化,会危害鱼类和水生动、植物的生命。
废水排放的标准
按照国际原子能机构(IAEA)建议的放射性废水分类,铀矿加工厂排放的废水属于低
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放射性废水。国家制定的这类废水的排放标准,见表 12-1 。
表 12-1 工业废水允许排放的有害物质最高浓度
有害物质 U Th 226Ra Hg Cd Cr6+ As
允许排放的最高
Bq/L
浓度/ (mg·