某铀矿矿坑水及生产废水达标直排处理技术研究及构想..docVIP

某铀矿矿坑水及生产废水达标 直排构想及技术研究 （谢望南，罗远秋，韩福长，龙济敏，曾瑞虎，吴联合，高云甲,谢 伟） （中核赣州金瑞铀业有限公司 江西 赣州 341000） 摘要：南方硬岩铀矿，地质储量大，品位低，矿体小，现设计采矿和水冶方式有常规堆浸，也有原地爆破筑堆就地浸出方式矿水中铀金属含量达到0.3-0.5mg/l。原设计经处理后的废水最后集中于总排放槽中，由泵输送至3000m外的另一村庄的河流中外排，设计外排参数：铀含量小于0.3mg/l,镭含量小于1.1Bq/l，设计当综合废水外排至河中时，在六倍以上的接纳水体稀释下，铀指标达到0.05mg/l以下的三类水质标准。通过技术研究，对现有流程和工艺参数作有限的调整，可以使废水中铀含量达到0.05mg/l以下镭、锰、氟等杂项含量。 本文对该矿的现状分析和废水处理研究构想过程、结果作一详细阐述，旨在为破解该矿目前存在的废水外排这一难点问题寻找路径。 废水，矿坑水，达标直排，技术研究U (mg/l) GB23727-2009 Ra-226 Bq/l GB23727-2009 PH Mn mg/l F mg/l 有5倍受纳水体标准值 0.30 1.1 6～9 2 10 0.05 1.1 工艺废水处理工艺流程图 见图1： 图1 工艺废水处理工艺流程图 1.1.2 矿井水处理工艺流程图 见图2： 1.1.3 工艺废水处理工艺运行情况 该矿工艺废水处理工艺采用三台中和搅拌槽串联作业，首槽为除镭槽，加入用量为0.02g/l（废水）的氯化钡除镭，次塔为中和槽，加入石灰乳进行中和，末塔为中和充分反应槽，用于补充石灰乳及延长反应时间，在检测合格后排出料液至浓密池，中和终点PH值为8～9。 根据目前所定的工艺参数运行、处理后的结果：废水可达到GB23727-2009要求的Ra1.1Bq/l、U0.3mg/l的国家标准。但不能使处理后废水满足小于或等于0.05mgu/l的直接排放标准要求；此外，处理后的杂项含量中氟和锰的分析结果不稳定，有时会略高于国家标准规定的小于10mg/l的指标要求。 1.1.4 矿井水处理工艺运行情况 该矿矿物组成比较简单，铀以外的金属杂质较少，故在矿坑水中，主要是铀金属较高达到3～5mg/l,水中含泥量也较高，除此二项之外，其余各项杂质均可符合指标要求。因此，解决矿坑水经工艺处理后直排问题的关键点在于如何使铀离子含量达到或小于0.05mg/l这一标准。 现处理工艺中采用离子交换工艺吸附铀离子，再用硫铵和碳酸氢铵溶液解吸的方法达到纯化含铀矿坑水之目的。在工艺运行过程中，吸附尾液中铀金属指标介于0.10mg/l～0.30mg/l之间，可以达到经稀释外排的标准，但不能满足直接排放的小于0.05mgu/l的标准要求。 因此，解决废水及矿井水能否直接排放的技术关键点在于使处理后外排水铀含量达到或小于0.05mgu/l的标准，以及氟、锰二项指标达到相应标准。 试验研究 2.1 工艺废水处理的试验研究 工艺废水主要是由离子交换工序废弃的尾液以及产品沉淀工序产生的富余母液组成，其中母液所占比例约为10%左右。为了不过多地改变原设计工艺，并在生产中便于操作，在成本上能经济合理，我们在试验中仍采用氯化钡除镭后再加石灰乳中和工艺进行，但调节中和后尾液的终点PH值，增强其沉淀杂质的能力，以实现废水中铀、氟、锰含量达到直排要求的指标,为使外排水PH达到标准要求，在中和尾液沉清后，再用硫酸溶液回调PH至要求值。 废水处理前杂质分析结果 见表1： 表1：工艺废水处理前杂项含量分析结果[1] 项目 pH U （mg/l） Ra （Bq/l） Mn （mg/l） F （mg/l） 吸附尾液 1.68 5.83 21.83 214 1239 母液 7.42 5.38 0.02 未检出 2.59 2.1.2 PH值对杂质达标影响试验 固定条件： 试验废水量（由生产上线取得，母液与尾液比例约为1：9） 3000ml BaCL2用量 0.02g/l 中和时间 中和达到要求PH值后，再搅拌30分钟。 变化条件：分别调节PH值为9.0、9.5、10.0 加入顺序：先加入BaCL2，充分搅匀后，缓慢加入石灰乳调节PH值到要求终点。 试验结果见表2 表2 中和PH值对杂质达标效果的试验结果 中和PH值 中和后滤 渣重 g 滤渣 产率 g\l 石灰用量 g 中和后滤液分析结果 U mg/l Ra Bq/l Mn mg/l F mg/l 9.05 60 20.00 33 0.021 0.25 22 22.2 9.53 74 24.67 36 0.014 0.48 1.0