铀矿冶放射性固体废物最小化.pdf

第29卷第4期
铀矿
2010年11月
URANIUM MINING AND METALIURGY
ov.2010
铀矿治放射性固体废物最小化
张学礼,徐乐昌,魏广芝,高洁,王尔奇
(核工业北京化工治金研究院,北京101149
摘要:介绍放射性废物最小化的概念与内涵,从管理最优化、源项减少、循环与再利用、减容处理4个方面详细
总结和探讨了实现铀矿治放射性固体废物最小化的策略与方法,分析了实施废物最小化策略所带来的经济效
益,并对开展这方面的研究工作提出展槊。
关键词:放射性固体废物;最小化;铀矿冶
中图分类号:TI.941.3文献标志码:A文章编号:1000-8063(2010)04-0204-06
铀矿冶放射性固体废物主要是采掘废石、水最小化的内容包括控制废物的产生和既存废物的
冷尾矿和维浸尾渣。多年来,我国铀矿采掘出来的管理,体现了废物从源头控制和全过程管理的原
废石总量约为2800万t,占地面积250hm2;铀水则;最小化目标是通过限制放射性污染的产生和
治厂排出的尾砂量约3000万t,若按平均堆放高扩散以及减少贮存和处置的放射性废物的体积,
度4m计算,约需占地375khm21123。由此可见,达到减小环境影响以及与污染物料管理相关的成
铀矿冶过程产生的放射性固体废物量是很大的
本的目的,即体现为环境影响最小化和管理成本
这些废石和尾矿(渣)长期堆存不仅占用了大最小化
量的土地,而且还会源源不断地释放出氡,会因雨
放射性废物最小化策路实施的逻辑优先原则
水淋滤而产生放射性流出物,从而将会对周围环如下:管理最优化、源项减少、循环与再利用、减容
境造成一定污染和形成潜在辐射危害。预防和减处理。下面就从这4个方画探讨在铀矿治中如何
轻此类环境污染与辐射危害最重要的措施在于实实现放射性固体废物最小化。
施铀矿冷放射性固体废物最小化策略。这既会减
管理最优化
少放射性体废物量,同时必将有駒于械少放射
性废水和废气的产生,即铀矿治放射性固体废物
从管理上釆取优化措施以及从行政上采取
最小化还将有助于有关气态废物(22Rn)及液态些有力措施,将废物最小化纳人到国家和钟矿冶
废物(场址渗漏液、淋滤液)的最小化,进而实现对企业放射性废物管理政策的核心环节,可以以最
环境的不利影响最小化。因此,铀矿治放射性固高效率、最少成本投入的方式实施废物最小化。
体废物最小化策略的实施对于保护矿区周围生态因而管理最优化是实现放射性废物最小化最重要
环境,促进铀矿治工业可持续发展具有重要意义。的措施,主要包括:1)国家制定有关法律、法规与
标准,如《中华人民共和国放射性污染防治法》
1放射性废物最小化
《中华人民共和国放射性废物安全管理条例》(征
放射性废物最小化的概念首先见于国际原子求意见稿)、GB14500-2002《放射性废物管理规
能机构(IAEA)1992年出版的技术文件《放射性定》以及正在修订的GB14585-1993《铀、针矿冶
废物最小化和分离》,在随后的IAEA系列技术文放射性废物安全管理技术规定》等都对营运单位
件和技术报告中陆续给出了放射性废物最小化的明确规定了放射性废物最小化要求,各铀矿治企
概念、内容及目标。放射性废物最小化即放射性业应严格遵照执行。2)国家有关部门应建立放射
废物数量和活度减至可合理达到尽量低的水平;性废物问管理委员会或废物评审小组,定期评
收稿日期:2010-06-07
作者简介:张学礼(1973)、男,四川渠县人,博士,工程师,从事辐射防抑与环境保护研究工作。
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张学礼,等:铀矿冶放射性固体废物最小化
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审和评价放射性废物管理活动,并提出有关解决浸出。如按年产矿石4万t,生产10a计算,堆置
办法、建议或改进方案。3)企业应健全放射性废于地表的废石、废渣量将会从常规开采方法的51
物管理组织机构,制定放射性废物管理规章,授权万t下降为12.75万t,减少了3/4。
有经验人员负责废物管理。4)企业要制定合理的
3)充填采矿法。地浸与原地爆破浸出采铀可
经济政策和奖惩办法并加强管理,以降低矿石贫以显著减少废石的产出和排放,但这类开采方法
化率。5)企业加强对员工在放射性废物管理知识需要具备合适的条件才能应用,因而应用受到限
方面的培训,使员工了解放射性废物管理和废物制。具有普遍应用前景的废物最小化技术方案是
最小化,熟悉放射性废物产生的有关工艺过程,提采矿充填工艺,即把充填作为矿床开采的一道必
高员工安全文化素养,并激励员工在废物最小化要工序,将采矿和选矿工序所产生的固体废物(废
方面的积极性,增强责任感。6)企业制定应急响石与尾矿)作为充填工序的原料被重新利用,-且
应和应急准备措施,加强辐射环境监测,防止放射做到掘进废石不出窿与尾矿全部回填处置,可实
性污染扩散。7)企业定期通告放射性废物产生量现矿山地表无废石与尾矿的堆存。充填采矿法既
的趋势,建立废物统计和跟踪系统以及废物处理避免了大量放射性固体废物堆置于地表而引起的
与处置的策略、文档和数据库。8)企业在适当位环境问题,也解決了采场采后空间的充填材料来
置以专门标志或宣传画的方式强调废物最小化
源的问题
主要的充填采矿法有削壁充填采矿法、阶段
源项减少
充填采矿法、全尾矿充填等。应根据矿床具体条
在铀矿山和水治厂的设计阶段就应深人地考件选择合适的充填采矿法,使体废物产生量最
虑从采、选、冶等源头方面控制废石和尾矿的产生小,甚至实现无废开采,取消地面废石场。
量和活度,实现放射性固体废物最小化
4)优化留矿法。传统留矿法存在如下缺点:
3.采掘工艺
出矿短穿脉的掘进废石不能就地处理而需要提升
废石源于采矿、掘进和探矿。采用少废采掘至地表,且矿体底部三角区的矿石因为施工安全
工艺,从源头上.控制废石产率是实现废物最小化原因不能从出矿短穿脉溜出,造成矿石的损失和
的有效途径
粉矿的流失。优化留矿法采矿工艺·能将出矿短
选择合适的开采方法
穿脉掘进废石就地回填到采矿空区,解决废石需
1)地浸采铀。地浸采铀产生的固体废物(废要提升的问题,并能避免矿体底部矿石的损失和
渣)量极少,其废渣主要来自如下2个方面2:①粉矿的流失,提高矿石回收率
抽出溶浸液中所含的悬浮物在集液池沉降产生的3.1.2控制贫化
废渣(小于6.4mg/L);②外排液经石灰乳中和后
在开采过程中混入矿石中的废石数量称为废
产生的残渣(当中和至pH=7.5时,残渣量约为石混入量,废石混入量占矿石开采量的百分比称
2g/1)。据此,若以某地浸铀矿山年浸出液量为贫化率。各种采矿方法的矿石贫化率见表1。
652.61万m3计,则抽出液中的悬浮物量小于42由表1可见,矿石贫化率的最大值和最小值之间
a。若外排液量以抽大于注0.5%计,即外排液差距很大,这表明在开采过程中控制贫化率是一
量为抽出液的0.5%,则外排液产生的残渣量约项极为重要的任务。
为65t/a。由此看出,渣量极少。
降低矿石贫化率,实现贫化最小化,既可减少
2)原地爆破浸出采铀。原地爆破浸出采铀是铀矿石中的废石量,从而减少水治尾矿(渣)的数
一种固体废物产生量较少的矿床开采方法。一方量,还可提高供矿品位,降低铀矿加工成本。有许
面,由于原地爆破浸出采铀井巷工程量和凿岩Tに多降低铀矿石贫化的具体措施,如:1)对缓倾斜极

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