天然放射性廢物的處理處置

1、天然放射性廢物的處理處置,中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司劉曉超2016.07,,一,,二,,三,,四,天然放射性的定義及內(nèi)容,天然放射性廢物的內(nèi)容,鈾礦放射性廢物的處理處置,伴生放射性礦廢物的處理處置,,五,下一步研究方向,目 錄,一、天然放射性的定義及內(nèi)容,1.天然放射性的定義,（一） 天然放射性的定義及內(nèi)容,天然放射性（Natural radioactivity）是指天然存在的放射性同位素，其能夠從不穩(wěn)定的原子核自發(fā)地放出射線（

2、如α射線、β射線、γ射線等）而衰變形成穩(wěn)定元素的屬性。,2.天然放射性的輻射特性,（一） 天然放射性的定義及內(nèi)容,人類受到天然輻射源的天然放射性輻射照射是一種持續(xù)性的、不可避免的特性。天然輻射照射主要來(lái)自兩個(gè)方面：進(jìn)入地球大氣層的高能宇宙射線粒子和在地殼中原生的、在環(huán)境中到處存在的（包括在人體內(nèi)存在的）天然放射性核素。這些天然輻射源對(duì)人既產(chǎn)生內(nèi)照射，又產(chǎn)生外照射。,3.天然放射性涵蓋的領(lǐng)域,（一） 天然放射性的定義及內(nèi)容,天然放射性涵蓋

3、的領(lǐng)域,核燃料循環(huán),伴生礦開發(fā),鈾精制和核燃料元件制造,稀土、鈮鉭、鋯及氧化鋯、釩和石煤,其它伴生礦,鈾礦開采和水冶,二、天然放射性廢物的內(nèi)容,（二） 天然放射性廢物的內(nèi)容,1.放射性廢氣,（二） 天然放射性廢物的內(nèi)容,2.放射性廢水,（二） 天然放射性廢物的內(nèi)容,水冶工藝廢水純化工藝廢水,尾礦庫(kù)滲水尾渣庫(kù)滲水池體滲水地浸滲水,3.放射性固體廢物,（二） 天然放射性廢物的內(nèi)容,,,,廢舊勞保用品,,,廢樹脂、廢濾布,,,受污

4、染廢舊器材,,,廢石,,,尾礦、尾渣、濾渣、蒸發(fā)殘?jiān)?,,鉆孔泥漿,三、鈾礦放射性廢物的處理處置,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,1.廢氣的處理,爆破除塵：水壓水封抑塵爆破?；驹恚豪盟畨罕飘a(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波和高壓氣體的膨脹壓力及其形成的高速水流作用， 使巖塊得以破碎。通過(guò)水封作用， 延緩了爆炸產(chǎn)物和孔內(nèi)高壓水的拋散，增加了對(duì)巖塊的破碎作用， 并使飛石得到控制。同時(shí)， 水袋中的水在爆炸作用下飛濺起來(lái)而形成“水霧”， 達(dá)到了抑塵

5、的目的。,水壓水封抑塵爆破技術(shù),露天開采,降塵主要措施：灑水，增加含水率。鉆孔粉塵：采用KQD100型潛孔鉆機(jī)，除塵方式為濕式除塵， 即通過(guò)鉆機(jī)向鉆孔內(nèi)部注水，使粉塵濕潤(rùn)凝聚， 從而減少粉塵的排放量。此類設(shè)備除塵效率大于80％ 。 裝卸粉塵：密閉司機(jī)室 ；電鏟上安裝噴霧灑水裝置， 用水泵將水加壓送至兩組噴霧器， 一組裝在天輪下部， 向鏟頭方向?yàn)⑺?；另一組裝在司機(jī)室前窗下部， 防止粉塵進(jìn)入司機(jī)室。 運(yùn)輸粉塵：灑水車灑水， 或沿路鋪設(shè)

6、灑水管道。氡的釋放：減少面積，自然擴(kuò)散（當(dāng)前狀態(tài)）。露天采場(chǎng) 、礦倉(cāng)、廢石場(chǎng)、尾礦庫(kù)、尾渣庫(kù)、堆浸池等。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,1.廢氣的處理,露天開采,關(guān)注重點(diǎn)：露天采區(qū)距離居民區(qū)800m以上。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,1.廢氣的處理,地下開采,,井下鈾礦塵的控制措施：井下灑水抑塵；井下氡的控制措施：礦巖表面噴涂防氡覆蓋層：混凝土、水泥砂漿、粘土等密閉采空區(qū)與廢棄巷道，減少礦巖暴露面積；減少多中段開

7、采，礦石及時(shí)運(yùn)出地面；大量含氡污水涌出地方，應(yīng)引入地溝，加蓋蓋板。最主要控制措施就是通風(fēng)。,通風(fēng)；基本原則：通風(fēng)方式包括抽出式、壓入式；合理設(shè)置通風(fēng)分區(qū)：有效控制風(fēng)壓；主通風(fēng)巷道盡量布置在礦脈圍巖中；盡量避免通風(fēng)死角，局部通風(fēng)死角增加局扇；合理設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，保證進(jìn)風(fēng)質(zhì)量。,通風(fēng)風(fēng)量設(shè)計(jì)；《鈾礦排氡及通風(fēng)技術(shù)規(guī)范》（EJ/T359）《鈾礦井排氡子體風(fēng)量計(jì)算方法》（EJ/T360）《鈾礦通風(fēng)防護(hù)最優(yōu)化方法》（EJ/T9

8、44）考慮因素：鈾塵；氡及其子體炮煙中CO、NOx。漏風(fēng)系數(shù),通風(fēng)管理；加強(qiáng)井下空氣監(jiān)測(cè)；做好風(fēng)量分配工作；隔離、密閉采空區(qū)與廢棄巷道；調(diào)整風(fēng)壓分布；控制氡流方向，調(diào)整風(fēng)場(chǎng)方向,關(guān)注重點(diǎn)；排風(fēng)口距離居民區(qū)800m；井口工業(yè)場(chǎng)地、礦倉(cāng)距離居民區(qū)300m；風(fēng)機(jī)規(guī)格型號(hào)。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,1.廢氣的處理,水冶,,破碎車間鈾礦塵：礦石含水率8%以上；采用水膜除塵器除塵、布袋除塵器，除塵效率99%。

9、,破碎車間、堆浸場(chǎng)、尾礦（渣）庫(kù)的氡：大氣擴(kuò)散。,關(guān)注重點(diǎn)：尾礦（渣）庫(kù)距離居民區(qū)800m，距離飲用水源地500m；堆浸場(chǎng)距離居民區(qū)300m，距離飲用水源地500m；選冶廠距離居民區(qū)300m。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,2.廢水的處理,露天/地下開采,礦井水處理的主要方法為離子交換樹脂吸附。澄清：礦井水含有較多的懸浮物，首先需將礦井水輸送到貯池中澄清，清液送到串聯(lián)離子交換塔進(jìn)行樹脂吸附，沉渣由專用汽車運(yùn)尾礦（渣）庫(kù)堆存

10、。吸附：澄清后的礦井水在離子交換塔內(nèi)自下而上與樹脂接觸進(jìn)行吸附。吸附尾液外排。沖洗：當(dāng)離子交換塔首塔內(nèi)的樹脂吸附飽和后，對(duì)交換塔進(jìn)行切換。用沖洗水自下而上對(duì)離子交換塔進(jìn)行沖洗，沖洗水流入沉淀池進(jìn)行沉淀 。淋洗：沖洗后飽和樹脂進(jìn)行淋洗。淋洗劑自淋洗劑配制槽經(jīng)離心泵送入淋洗首塔塔頂，自上而下與樹脂接觸淋洗，淋洗合格液進(jìn)入沉淀工序。沉淀：淋洗合格液流入沉淀攪拌槽中，加入NaOH溶液在常溫下進(jìn)行沉淀，沉淀完全后上清液排至沉淀母液貯池，沉

11、淀母液部分回用于配制淋洗劑，部分外排。過(guò)濾：沉淀漿體用生產(chǎn)水進(jìn)行洗滌，然后經(jīng)濃漿泵輸送到廂式壓濾機(jī)壓濾，得到產(chǎn)品，濾液外排。,礦井廢水處理,關(guān)注重點(diǎn)：處理能力 ：是否能夠處理礦井涌水最大水量；出水水質(zhì)：處理后出水是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；礦井水的循環(huán)利用。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,2.廢水的處理,水冶,地表徑流實(shí)現(xiàn)清污分流：建設(shè)截排水溝，對(duì)工業(yè)場(chǎng)地產(chǎn)生的初期雨水收集；收集后的初期雨水進(jìn)入澄清池沉淀后在回收利用。廢水循環(huán)利

12、用浸出-吸附循環(huán)、淋洗-沉淀循環(huán)、淋洗-萃取-結(jié)晶循環(huán)循環(huán)利用率80%以上工藝廢水處理酸性廢水處理：石灰乳除鈾、氯化鋇除鐳堿性廢水處理：軟錳礦中性廢水處理：反滲透槽式排放,關(guān)注重點(diǎn)：廢水處理站處理能力；廢水出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況。,尾礦（渣）庫(kù)廢水處理：壩下設(shè)置滲水收集池；壩下滲水、庫(kù)內(nèi)積水由泵送入工藝廢水處理車間一并處理。,事故池類型：液體輸送管線事故池；水冶車間事故池。,槽式排放：將擬排放的廢水先注入貯槽中，檢測(cè)其

13、活度濃度，當(dāng)濃度低于排放管理限值時(shí)方可排放，當(dāng)濃度高于排放管理限值時(shí)，不準(zhǔn)排放，要將其返回再處理直至濃度低于管理限值。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,2.廢水的處理,水冶,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,2.廢水的處理,地浸,蒸發(fā)池：防滲：蒸發(fā)池底部進(jìn)行防滲。檢漏：在蒸發(fā)池底部土工膜以下鋪設(shè)分布式檢漏光纖，在中心控制室設(shè) 置實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，一旦發(fā)生泄漏可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警并識(shí)別泄漏位置。地下水監(jiān)測(cè)井：在蒸發(fā)池地下水下游設(shè)

14、置地下水監(jiān)測(cè)井，檢測(cè)蒸發(fā)池滲 漏情況。,工藝廢水去向 樹脂轉(zhuǎn)型廢水：反滲透處理后部分回用，部分灑水綠化。 其它廢水：蒸發(fā)池蒸發(fā)處理。洗井廢水去向 鉆井在工作一段時(shí)間后由于雜質(zhì)的累積可能導(dǎo)致注液量明顯下降，因此 需要對(duì)鉆孔采取反復(fù)的機(jī)械洗井工作，并產(chǎn)生一定的洗井廢水 ，洗井廢水采用移動(dòng)式環(huán)保洗孔工作站處理。,事故池液體輸送管線事故池；車間事故池。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,2.廢水的處理,地浸,（三）

15、鈾礦放射性廢物的處理處置,3.固體廢物的處理處置,廢石場(chǎng)關(guān)注重點(diǎn)：輻射防護(hù)距離：廢石場(chǎng)離居民區(qū)300m，距離飲用水源地500m。安全穩(wěn)定性：（1）防排洪問(wèn)題——截排洪溝是否滿足排水要求；（2）擋土渣墻——是否滿足規(guī)范要求；廢水——廢水是否收集處理；防滲。,露天/地下開采,廢石的處理處置：運(yùn)輸至地表廢石場(chǎng)堆存；井下充填，新設(shè)計(jì)礦山廢石全部充填。,鈾尾礦（尾渣）：為提取鈾，從礦石加工過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)碎殘?jiān)?，包括水冶過(guò)程產(chǎn)生的殘

16、余物和堆浸處理礦石而產(chǎn)生的殘?jiān)?。?（1）選礦廠在特定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，將礦石磨細(xì)、選取“有用組分”后所排放的廢棄物，也就是礦石選別出精礦后剩余的固體廢物。 （2）提取鈾的方法有：破碎+堆浸、磨礦+攪拌浸出（常規(guī)水冶） 、地浸，第一種產(chǎn)生尾渣、第二種產(chǎn)生尾礦、第三種無(wú)礦石尾礦渣產(chǎn)生。尾礦（渣）庫(kù)是存放鈾礦加工廠浸出礦石后產(chǎn)生的尾礦礦漿（尾渣）的專門場(chǎng)地。,尾礦（渣）庫(kù)關(guān)注重點(diǎn)：防滲；尾礦（渣）庫(kù)監(jiān)測(cè)井；尾礦壩安全：地震

17、、洪水、位移觀測(cè)設(shè)施；截排洪設(shè)施；尾礦（渣）庫(kù)輻射防護(hù)距離：距離居民區(qū)800m、飲用水源500m。,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,3.固體廢物的處理處置,水冶,廢舊污染金屬收集：建立臺(tái)帳，完善信息；集中堆放：堆放場(chǎng)地要有防二次污染措施；井下掩埋或送金屬熔煉中心：大型構(gòu)件不適宜長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)?，井下掩埋；其它表面去污后，送金屬熔煉中心?廢舊污染金屬熔煉示意圖,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,3.固體廢物的處理處置,（三） 鈾礦

18、放射性廢物的處理處置,,,完成鈾礦冶系統(tǒng)80% 以上環(huán)評(píng)任務(wù)，作為中核集團(tuán)地礦環(huán)保中心，為地礦環(huán)保提供技術(shù)支持，完成鄂爾多斯鈾煤協(xié)調(diào)開采環(huán)境影響研究、中核地礦“十三五”環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等多項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。,761礦退役治理工程,完成715、761、741、771、745、752、高山寺、272尾礦庫(kù)等絕大部分鈾礦冶系統(tǒng)退役設(shè)計(jì)、地質(zhì)系統(tǒng)全部十一五、十二五退役設(shè)計(jì)、鈾礦冶十二五退役長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)等工作，還開展湖南省707、717、710的退役治理工作。

19、,4.已完成的相關(guān)工作,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,4.已完成的相關(guān)工作,,放射性廢物處理,掌握了放射性廢物回取、處理、整備技術(shù)——國(guó)內(nèi)首次采用空氣載帶處置含氚廢水、系統(tǒng)掌握放射性廢物回取、處理、整備及中低放廢液運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù),放射性廢物庫(kù),,,401空氣載帶排放站,,放射性廢物處置,放射性廢物處置技術(shù) ——全面參與和開展了從近地表處置到深地質(zhì)處置的科研和工程設(shè)計(jì)工作,徐大堡低中放固體廢物處置場(chǎng),,,（三） 鈾礦放射性廢物的處理處置,

20、4.已完成的相關(guān)工作,四、伴生放射性礦廢物的處理處置,（四） 伴生放射性礦廢物的處理處置,1.廢氣的處理,露天采場(chǎng)粉塵主要措施：灑水，增加含水率。選冶車間、倉(cāng)庫(kù)粉塵主要措施：除塵器除塵、室外排放。露天采場(chǎng) 、廢石場(chǎng)、尾礦庫(kù)氡氣、釷射氣主要措施：減少面積，自然擴(kuò)散（當(dāng)前狀態(tài)）。選冶車間、倉(cāng)庫(kù)氡氣、釷射氣主要措施：室內(nèi)通風(fēng)、室外排放。,2.廢水的處理,采選廢水：主要包括采場(chǎng)廢水、選礦廢水、尾礦廢水等。采場(chǎng)廢水一般經(jīng)沉淀處理后用于選

21、礦用水，多余廢水處理后外排；選礦廢水一般能夠?qū)崿F(xiàn)封閉循環(huán)，不外排，多余廢水排至尾礦庫(kù)。 冶煉廢水主要包括尾氣噴淋廢水、含銨廢水、含氟廢水、沉淀廢水等。廢水經(jīng)過(guò)以石灰中和沉淀為基礎(chǔ)的多級(jí)物化組合工藝處理，去除其中的氟化物、氨氮、重金屬及部分放射性污染物后，部分回用，部分排入尾礦庫(kù)或污水管網(wǎng)。,（四） 伴生放射性礦廢物的處理處置,3.固體廢物的處理處置,,廢物庫(kù)堆存（內(nèi)蒙稀土廢渣）,巖洞暫存（浙江獨(dú)居石廢渣）,暫存庫(kù)暫存（江蘇稀土廢渣

22、）,綜合利用（廢渣做建筑材料）,二次提煉（廢渣提鈾提稀土 ）,,,,,,,,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有處理處置方式,,井下充填（云南鍺礦廢渣）,尾礦庫(kù)排放（宜春鈮鉭尾礦）,,廢石場(chǎng)堆存（宜春鈮鉭廢石）,（四） 伴生放射性礦廢物的處理處置,4.已完成的相關(guān)工作,（四） 伴生放射性礦廢物的處理處置,五、下一步研究方向,（五） 下一步研究方向,1.鈾礦廢物的處理處置,（五） 下一步研究方向,2.伴生礦廢物的處理處置,匯 報(bào) 完 畢敬 請(qǐng) 大 家 批 評(píng)