酸性含放射性元素坑道水的环保治理.pdf

第29卷第6期
铀矿地质
?l.29No.6
2013年11月
Uranium
Geology
2013
DOI:10.3969/issn.1000-0658.2013.06.007
酸性含放射性元素坑道水的环保治理
刘群芳
(核工业230研究所,湖南长沙410007
摘要]介绍了某铀矿勘探坑道涌水对环境污染的状况。针对坑道水酸性强、含铀、钍、镭以及
多种重金属离子的实际情况,结合坑道所在地的动力条件,实验和设计了便于实施的环保治理设施,
投入运行后获得较理想的效果。
关键词]铀矿勘探;含放射性元素坑道水;重金属离子;环保治理
[文章编号]1000658(2013)06-0362-06[中图分类号]X5[文献标志码]
在铀矿地质的坑探作业中,大多数岩石离子。本工作所涉及的正是后者。该坑道组
如花岗岩、砂岩、碳质板岩等的坑道涌水,开凿于20世纪50年代,因其铀储量太小而被
其pH值在6~8之间,水中所含的放射性核废弃。历经半个世纪的风化和裂隙水的沥滤,
素和重金属离子浓度甚低,可直接排放。但急需环保治理
若岩石含硫化物,则坑道涌水明显偏酸性,
本课题组监测了坑道水的流量,取水样和
并有两种情况:一是“原生”酸性,岩石中水渠沉积物检测其物质组分,试验和设计环保
的硫化物在开凿坑道前已被氧化,岩石积水治理该坑道水的设施并投入运行,效果较佳。
偏酸性,酸性水随坑道掘进而涌出;另一种
情况是,坑道开凿数年之后,岩石中硫化物1某铀矿点坑道水流量及物质组成
经历风化或嗜酸硫杆菌、氧化硫杆菌等菌类
该坑道组由3条坑道组成,3股水流汇总
的分解,使硫化物转化为硫酸,原硫化物中后日流量为7~9m3/d(不會暴雨时的流量)。
的金属离子也随之溶出,非硫化矿物的金属
沉积物中金属元素以铁和钒为主,其中
离子也被硫酸溶解,致使坑道水偏酸,并含五氧化二钒含量高达15%(以干基计)。水样
包括铀、钍、镭在内的多种污染水体的金属的水质分析结果如表1所示
表1坑道水分析结果
Table 1 Chemical analysis results of tunnel water
检测项目
检测结果/(mg?L-1)
检测项目
检测结果/(mgL-1)
As
0.0055
Ni
1.59
Cd
2.17
Pb
未检出
[收稿日期]2012-10-16[改回日期]201301-01
[作者简介]刘群芳(1975-),女,高级工程师,硕士,研究方向:环境工程。F-mail:80503222qq.com
第6期
刘群芳:酸性含放射性元素坑道水的环保治理
续表
检测项目
检測结果/(mg?L-1)
检测项目
检测结果/(mg?I-)
Co
0,98
POAS
0.372
未检出
SOA2
790
C
0.O24
0,252
Cu
9.13
Fe3"
Fe2+
未检出
4,27
H
0.43×10.3
R
3.39Bq?L-1
注:坑道水pH值为2.08
表1结果表明,此坑道内的矿物已被高度
(5)PC-2000辐射测量仪
风化(水中亚铁离子浓度极低);放射性核素
(6)石灰岩砾石:手选较纯净的岩块,
U、Th离子浓度超出GB15848-20092规定容破碎至西=1.0~1.5cm;
许量,其余13种非放射性元素的离子浓度以及
(7)石灰粉:从石灰窑出料处选取,粉
pH值,也都超过GB8976-1996和GB3838-碎至0.5mm。
2002所规定的限值,必须实施环保治理
2.1.2实验方法与结果
2.1.2.1石灰粉去污实验与结果
2室内试验和环保治理设施的设计
取水样5L于塑料桶中,用搅拌机以120
2.1试验方法
r/min的速度搅拌,往桶中多次加入石灰粉。
2.1.1试验设备与试剂
加石灰粉期间,用广泛pH试纸检测被试水样
(1)100W电动搅拌机;
pH的变化,直至被试水样pH值稳定在8
(2)酸度计:PHS3C型;
8.5,停止加入石灰粉,放置至澄清,取澄清
(3)分光光度计:721型;
水样,用酸度计精测其p值和表1中检出浓
(4)原子荧光光度计:AFS-23E型;
度的15种元素以及26Ra,检测结果见表2。
表2石灰粉和石灰岩砾石去污后排放水检測结果{mg?L1)
Table 2 Test results(mg L of decontaminated tunnel water by lime and limestone gravel
石灰粉去污
石灰岩砾石去污
檢测项目
检测结果
去污率/%
检测结果
去污率"/%
检测结果
去污率*/%
7。93
8.24
7.88
0.0046
16.36
0,002
63.63
0.0026
52.73
0.029
0.017
99,22
0,077
64,52
0.146
85.10
0,042
95,71
0.23
76.53
未检出
100.0
未检出
100,0
未检出
100.0
0.003
99.97
0.009
99.90
未检出
100,0
未检出
100.0
0.03
99.99
4.2×10
6×10
4.3X10
0,0