湖南某地采铀试验工程废水处理工艺设计_高翔

环境工程2011年第29卷增刊湖南某地采铀试验工程废水处理工艺设计高翔1,2(1.南京大学环境学院,南京210046;2.核工业二三〇研究所,长沙410007)摘要:通过分析湖南境内某铀矿原地爆破浸出、地表堆浸采铀试验工程工艺流程以及该工程产生的废水源强及性质,介绍了BaCl2-Ca(OH)2中和沉淀法对该股废水处理的可行性及达到的效果。关键词:铀矿;原地爆破浸出;地表堆浸;BaCl2-Ca(OH)2中和沉淀法PROCESSDESIGNOFTREATINGWASTEWATERFROMURANIUMPRODUCTIONBYTESTPROJECTINHUNANGaoXiang1,2(1.EnvironmentalCollege,NanjingUniversity,Nanjing210093,China;2.NuclearIndustry230Institute,Changsha410007,China)Abstract:Basedontheanalysisoftheprocessflowofatestprojectofin-situexplosionleachingandsurfacepilesoakingforauraniummineinHunanProvince,andthesourcestrengthandnatureofwastewatergenera-tedbytheproject,itisintroducedthefeasibilityandtheeffectofBaCl2-Ca(OH)2mixedprecipitationmethodforthewastewatertreatment.Keywords:uraniumore;stopeleaching;surfaceheapleaching;BaCl2-Ca(OH)2mixedprecipitationmethod核工业湖南矿冶局结合省内383(代号)铀矿床的特性,利用该矿已有的开拓巷道和基础设施,进行原地爆破浸出、地面堆浸采铀实验工程的研究。实验过程中产生的尾液,不但具有放射性,而且含有多种重金属离子,加之其较强的流动性,对环境的影响不容忽视。1废水来源及性质1.1废水来源通过对工程水污染源项全面地调查和分析,中水的循环利用大幅减少了废水排放量。其中,喷淋前活化矿石的喷淋水,以及先于地浸停堆的两个地表堆浸矿堆的尾渣洗涤水和分流70%的离子交换尾液均回收用于配置溶浸液。废水主要为离子交换吸附尾液。地浸矿石15000t,液-固比3∶1,流经矿堆的溶浸液体积,在浸出的全过程中共45000m3。浸出时间300d,日均流量150m3,经离子交换吸附后成为尾液排出。尾液的70%返回配溶浸液,尾液实际日排放量45m3。1号和2号堆浸矿石量共9300t,喷淋时液-固比为2∶1。堆浸全过程中共有18600m3溶浸液流过矿堆,堆浸、喷淋时间为150d,日均流量124m3,经离子交换吸附后成为尾液。尾液的70%返回配溶浸液,所以实际日排量为37.2m3。地浸和堆浸的前150d尾液日排放量为82.2m3;后150d,堆浸已告结果,由地浸场产出的浸出溶液,经吸附后的尾液日排放量为45m3。地浸和堆浸在停堆前10d,由于浸出溶液的酸度和铀浓度都已很低因而尾液不再循环使用,但仍以原来的流量(包括最后几天的洗矿)浸矿和洗矿。地浸堆在运行期间尾液的最终排放量为15000m3,1号和2号矿堆在堆浸运行期间尾液的排放量为6448m3。两者共计尾液的排放量为21448m3,废水产生量见表1。表1工程的废水来源和产生量来源排放量/m3地浸浸出溶液15000(300d)1、2号堆浸溶液6448(150d)合计214481.2对环境有害元素在铀矿浸出过程中的行为在用稀硫酸(硫酸浓度0.05～0.3mol/L)浸出矿石中铀时,Be、Pb、Sn、V、Cr、As、Sb不被浸出或浸出率甚低,Mo、Cu、Zn、Co、Ni可以部分地进入硫酸溶液。浸出溶液中各种离子浓度见表2。77DOI:10.13205/j.hjgc.2011.s1.019环境工程2011年第29卷增刊表2浸出液集合样主要组份分析结果g/L(pH除外)项目ρ(U)pHρ(∑Fe)ρ(SiO2)ρ(Al2O3)ρ(CaO)ρ(MgO)浓度0.8243.21.000.280.350.140.182废水的处理方法与效果分析对铀矿采冶所产生废水的治理方法分为物理、化学法。采用沉降分离和过滤方法回收矿泥及悬浮物,对酸性废水若ρ(U)>4mg/L时用离子交换法回收铀可获得效益。对于镭须特别重视,目前各国多采用钡盐同晶共沉淀除镭方法。对酸性废水中重金属元素的去除,多采用中和,较常用的为两步沉淀法,即先用石灰中和到pH值约4.5,再用石灰中和至所需的pH;另一方法是石灰中