鈾礦放射性污染物處置簡(jiǎn)介

鐘　敏　謝　斌

摘要：本文介紹了鈾礦放射性污染物對(duì)環(huán)境的影響，及對(duì)各類污染物相應(yīng)的處置辦法。

關(guān)鍵詞：鈾礦；輻射；處置

前言[1,2]

中國(guó)是世界上能源生產(chǎn)和消費(fèi)的一個(gè)大國(guó)，多年來(lái)，中國(guó)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量在世界上排在第二位。近幾年，

中國(guó)能源生產(chǎn)和電力生產(chǎn)的增長(zhǎng)也都達(dá)到兩位數(shù)。然而中國(guó)在能源生產(chǎn)和消費(fèi)水平快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)：首先，中國(guó)的能源資源嚴(yán)重不足，人均占有量還不到世界的一半；其次，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，使得中國(guó)能源需求的增長(zhǎng)速度長(zhǎng)期居高不下；第三，中國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)很不合理，一次能源中，煤炭占八成，能源消費(fèi)對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響十分嚴(yán)重。為解決我國(guó)能源生產(chǎn)所面臨的問(wèn)題，國(guó)家開(kāi)始有計(jì)劃地逐步加大核電站的建設(shè)力度：2007年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2005-2020年）》確定了“到2020年核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭(zhēng)取達(dá)到4000萬(wàn)千瓦”的發(fā)展目標(biāo)；在08年底09年初面對(duì)國(guó)際能源的新形勢(shì)，我國(guó)將可能進(jìn)一步上調(diào)核電發(fā)展計(jì)劃-2020年核電裝機(jī)容量可能將調(diào)高到6000萬(wàn)千瓦。面對(duì)即將到來(lái)的核電大發(fā)展，鈾礦作為重要的生產(chǎn)原料的需求量無(wú)疑將大大增加。因此，在保證鈾礦開(kāi)采量的同時(shí)盡量減少其對(duì)環(huán)境的影響，將直接影響到我國(guó)核電的健康發(fā)展。

1鈾礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響因素[3,4]

在鈾礦的開(kāi)采和冶煉過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢石和尾礦，它們的平均含鈾量是天然土壤的5~10倍，輻射劑量是一般土壤的6~70倍。如果這些放射性廢物沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚陲L(fēng)吹、沖刷等外界作用下游離于自然界，無(wú)疑會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染；如果在雨季，雨水浸入尾礦后最終滲入地下水，整個(gè)地下水系都將受到輻射的污染，將對(duì)地下水系周邊的居民生活、生物生長(zhǎng)造成巨大的影響。

2我國(guó)鈾礦廢石的處置方法[4-6]

我國(guó)目前對(duì)鈾礦廢石的治理，尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，但根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)際情況，大致有如下三條基本思路：

（1）在鈾礦山設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)全面規(guī)劃，合理布局廢石的堆棄作業(yè)，既考慮今后的回收利用，同時(shí)要選定安全可靠而又地點(diǎn)集中的場(chǎng)所，作出妥當(dāng)安排。

（2）在鈾礦開(kāi)采時(shí)，應(yīng)綜合利用，化害為利，盡量將廢石回填到井下采空區(qū)或回收其中的鈾金屬。

（3）在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的全過(guò)程，均應(yīng)采取措施，盡量減少?gòu)U礦石的產(chǎn)出率，并加強(qiáng)對(duì)采出廢石的管理，防止對(duì)周圍環(huán)境的污染。

鈾廢石的治理方法，雖然各地根據(jù)自身情況采取的措施各有不同，但歸納起來(lái)，有以下幾種：

（1）設(shè)置永久性廢石場(chǎng)

從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在礦山開(kāi)采的設(shè)計(jì)期間，同時(shí)應(yīng)估計(jì)采掘出來(lái)的廢石總量，確定并建立永久性廢石場(chǎng)，賴以處置不夠工業(yè)品位、或品位較低，包括表外礦的鈾礦石等廢石。廢石場(chǎng)位置的選擇既要安全，又要集中。若是建在山溝，其下方需筑以擋土墻或攔石壩，并修建防洪及排水溝渠，防止雨水的沖刷流失。若是建在平地，則其周圍也應(yīng)砌以當(dāng)土墻并挖設(shè)排水溝以控制其占地范圍，減少污染面。

（2）回填井下采空區(qū)

具體做法是利用己有的探礦和采礦天井與相關(guān)水平層的永久性充填井相貫通形成分枝井與充填井溝通，如此構(gòu)成完整的填充體系。實(shí)踐證明，此種處置鈾廢石的方法既利用里廢料又縮減了充填期，降低了采礦成本，并有利于環(huán)境保護(hù)。

（3）回收廢石中鈾金屬

我國(guó)某中型鈾礦采冶聯(lián)合企業(yè)將礦石品位較低、水冶成本高、適宜于堆浸的鈾礦石，采用地表堆浸法回收鈾金屬。取用的浸出劑為濃度10~100g/L的硫酸，堆浸時(shí)間120d，浸出液鈾濃度在1g/L以上，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。堆浸法最宜浸出粒度小于50mm的碎石，一般用2%~5%的硫酸溶液作浸出劑，堆浸后可回廢石中50%~ 80%的鈾。

3我國(guó)冶煉鈾尾礦的處置方法[4-6]

我國(guó)的鈾礦石經(jīng)過(guò)水冶以后，尾砂多以砂漿狀態(tài)排出，迄今產(chǎn)生的鈾尾礦已達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。鈾尾礦對(duì)環(huán)境和健康的危害，源于尾礦庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存的大量含放射性的尾砂及廢水，除了輸運(yùn)系統(tǒng)的任何泄漏會(huì)造成污染外，尾礦庫(kù)的滲潰、決、垮壩事件將帶來(lái)不同程度的災(zāi)難性后果。因此鈾尾礦管理的重點(diǎn)在于尾礦庫(kù)的選址和尾礦壩的建設(shè)上。尾礦(堤)壩是尾礦庫(kù)的組成部分，對(duì)尾礦起有不可缺少的攔阻和保留作用，它的壩(堤)基選擇較庫(kù)址尤顯重要，更應(yīng)全面考慮綜合比較后確定。鈾水治廠尾礦處理的方法是把它長(zhǎng)期貯存在尾礦區(qū)中，并在四周加設(shè)圍欄作為防護(hù)區(qū)加以控制。為減少尾礦區(qū)的面積，利用尾礦來(lái)筑尾礦的堤壩。

目前我國(guó)采用的尾礦穩(wěn)定方法主要有三種：①用巖石或泥土復(fù)蓋尾礦壩的頂部和側(cè)面；②用化學(xué)藥劑和粘合劑處理尾礦，在尾礦堆表層使生成阻氣、隔水的硬殼層——如：水泥、黃鐵礦、磁黃鐵礦等能與含硅的細(xì)粒尾礦發(fā)生反應(yīng)，形成混凝土和亞硫酸鹽，可有效地防止輻射物質(zhì)溢出，同時(shí)具有較好的抵抗雨水沖刷能力；③先平整尾礦，然后蓋土施肥并種上草再種樹(shù)——通過(guò)覆蓋土壤并進(jìn)行植被種植，可大大降低尾礦庫(kù)周邊輻射性物質(zhì)“氡”的濃度。

4結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家能源戰(zhàn)略的調(diào)整，核電將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在發(fā)展核電的過(guò)程中，我們必須重視核電相關(guān)輻射污染物的無(wú)害化處置，使核電真正作為清潔能源造福社會(huì)。

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