天然放射性廢物的處理處置

1、 中核第四研究設計工程有限公司中核第四研究設計工程有限公司劉曉超劉曉超2016.07一二三四天然放射性的定義及內容天然放射性的定義及內容天然放射性廢物的內容天然放射性廢物的內容鈾礦放射性廢物的處理處置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伴生放射性礦廢物的處理處置 五下一步研究方向下一步研究方向 目目 錄錄1.天然放射性的定義2.天然放射性的輻射特性 人類受到天然輻射源的天然放射性輻射照射是一種人類受到天然輻射源的天然放射性輻射照射是一種持持續(xù)性的、不可避免的特性續(xù)性的、不可避免的特性。天然輻射照射主要來自兩個。天然輻射照射主要來自兩個方面：進入地球大氣層的高能宇宙射線粒子和在地

2、殼中方面：進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（包括在人體內存在的）原生的、在環(huán)境中到處存在的（包括在人體內存在的）天然放射性核素。這些天然輻射源對人既產(chǎn)生天然放射性核素。這些天然輻射源對人既產(chǎn)生內照射內照射，又產(chǎn)生又產(chǎn)生外照射外照射。 3.天然放射性涵蓋的領域天然放射性涵蓋的領域核燃料循環(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1.放射性廢氣放射性放射性廢氣廢氣鈾礦塵鈾礦塵氡氣（氡氣（222Rn及其及其子體）子體）放射性氣溶膠放射性氣溶膠釷射氣（釷射氣（ 220Rn及及其子體）其子體）鈾鈾/釷礦塵釷礦塵2.放射

3、性廢水跑冒滴漏廢水礦井涌水礦坑水沖洗排水滲水實驗室廢水洗浴排水工藝廢水水冶工藝廢水水冶工藝廢水純化工藝廢水純化工藝廢水尾礦庫滲水尾礦庫滲水尾渣庫滲水尾渣庫滲水池體滲水池體滲水地浸滲水地浸滲水3.放射性固體廢物放射性放射性固體廢物固體廢物廢舊勞保廢舊勞保用品用品廢樹脂、廢樹脂、廢濾布廢濾布受污染廢受污染廢舊器材舊器材廢石廢石尾礦、尾渣、濾尾礦、尾渣、濾渣、蒸發(fā)殘渣渣、蒸發(fā)殘渣鉆孔泥漿鉆孔泥漿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。通過水封作用， 延緩了爆炸產(chǎn)物和孔內高壓水的拋散，增加了對巖塊的破

4、碎作用， 并使飛石得到控制。同時， 水袋中的水在爆炸作用下飛濺起來而形成“水霧”， 達到了抑塵的目的。 水水壓壓水水封封抑抑塵塵爆爆破破技技術術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，除塵方式為濕式除塵， 即通過鉆機向鉆孔內部注水，使粉塵濕潤凝聚， 從而減少粉塵的排放量。此類設備除塵效率大于80 。 裝卸粉塵：密閉司機室 ；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， 向鏟頭方向灑水；另一組裝在司機室前窗下部， 防止粉塵進入司機室。 運輸粉塵：灑水車灑水， 或沿路鋪設灑水管道。氡的釋放：減少面積，自然擴散（當前狀態(tài)）。露天采

5、場 、礦倉、廢石場、尾礦庫、尾渣庫、堆浸池等。1.廢氣的處理露天開采關注重點：露天采區(qū)距離居民區(qū)800m以上。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；減少多中段開采，礦石及時運出地面；大量含氡污水涌出地方，應引入地溝，加蓋蓋板。最主要控制措施就是通風。通風；基本原則：通風方式包括抽出式、壓入式；合理設置通風分區(qū)：有效控制風壓；主通風巷道盡量布置在礦脈圍巖中；盡量避免通風死角，局部通風死角增加局扇；合理設置進風口，保證進風質量。通風風量設計；鈾礦排氡及通風技術規(guī)范（EJ/T

6、359）鈾礦井排氡子體風量計算方法（EJ/T360）鈾礦通風防護最優(yōu)化方法（EJ/T944）考慮因素：鈾塵；氡及其子體炮煙中CO、NOx。漏風系數(shù)通風管理；加強井下空氣監(jiān)測；做好風量分配工作；隔離、密閉采空區(qū)與廢棄巷道；調整風壓分布；控制氡流方向，調整風場方向關注重點；排風口距離居民區(qū)800m；井口工業(yè)場地、礦倉距離居民區(qū)300m；風機規(guī)格型號。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%。破碎車間、堆浸場、尾礦（渣）庫的氡：大氣擴散。關注重點：尾礦（渣）庫距離居民區(qū)800m，距離飲用水源地500m；堆浸場距離居民區(qū)300m，距離飲用水源

7、地500m；選冶廠距離居民區(qū)300m。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)離子交換塔進行樹脂吸附，沉渣由專用汽車運尾礦（渣）庫堆存。吸附：澄清后的礦井水在離子交換塔內自下而上與樹脂接觸進行吸附。吸附尾液外排。沖洗：當離子交換塔首塔內的樹脂吸附飽和后，對交換塔進行切換。用沖洗水自下而上對離子交換塔進行沖洗，沖洗水流入沉淀池進行沉淀 。淋洗：沖洗后飽和樹脂進行淋洗。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，淋洗合格液進入沉淀工序。沉淀：淋洗合格液流入沉淀攪拌槽中，加

8、入NaOH溶液在常溫下進行沉淀，沉淀完全后上清液排至沉淀母液貯池，沉淀母液部分回用于配制淋洗劑，部分外排。過濾：沉淀漿體用生產(chǎn)水進行洗滌，然后經(jīng)濃漿泵輸送到廂式壓濾機壓濾，得到產(chǎn)品，濾液外排。 礦井廢水處理關注重點：處理能力 ：是否能夠處理礦井涌水最大水量；出水水質：處理后出水是否滿足標準要求；礦井水的循環(huán)利用。2.廢水的處理水冶地表徑流實現(xiàn)清污分流：建設截排水溝，對工業(yè)場地產(chǎn)生的初期雨水收集；收集后的初期雨水進入澄清池沉淀后在回收利用。廢水循環(huán)利用浸出-吸附循環(huán)、淋洗-沉淀循環(huán)、淋洗-萃取-結晶循環(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

9、水處理：反滲透槽式排放關注重點：廢水處理站處理能力；廢水出水水質達標情況。尾礦（渣）庫廢水處理：壩下設置滲水收集池；壩下滲水、庫內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，檢測其活度濃度，當濃度低于排放管理限值時方可排放，當濃度高于排放管理限值時，不準排放，要將其返回再處理直至濃度低于管理限值。2.廢水的處理水冶2.廢水的處理地浸蒸發(fā)池：蒸發(fā)池：防滲：蒸發(fā)池底部進行防滲。檢漏：在蒸發(fā)池底部土工膜以下鋪設分布式檢漏光纖，在中心控制室設 置實時檢測預警系統(tǒng)，一旦發(fā)生泄漏可實現(xiàn)自動報警并識別泄漏位置。地下水監(jiān)測井：在蒸

10、發(fā)池地下水下游設置地下水監(jiān)測井，檢測蒸發(fā)池滲 漏情況。工藝廢水去向 樹脂轉型廢水：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 鉆井在工作一段時間后由于雜質的累積可能導致注液量明顯下降，因此 需要對鉆孔采取反復的機械洗井工作，并產(chǎn)生一定的洗井廢水 ，洗井廢水采用移動式環(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。 地下水預防措施抽大于注設置地下水監(jiān)測井開采次序先上游后下游鉆孔泥漿收集2.廢水的處理地浸3.固體廢物的處理處置廢石場關注重點：露天/地下開采廢石的處理處置：運輸至地表廢石場堆存；井下充填，新設計礦山廢石全部充填。鈾尾礦（尾渣）：為提取鈾，從

11、礦石加工過程中產(chǎn)生的細碎殘渣，包括水冶過程產(chǎn)生的殘余物和堆浸處理礦石而產(chǎn)生的殘渣。注:（1）選礦廠在特定經(jīng)濟技術條件下，將礦石磨細、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、第三種無礦石尾礦渣產(chǎn)生。尾礦（渣）庫是存放鈾礦加工廠浸出礦石后產(chǎn)生的尾礦礦漿（尾渣）的專門場地。尾礦（渣）庫關注重點：尾礦（渣）庫關注重點：防滲；防滲；尾礦（渣）庫監(jiān)測井；尾礦（渣）庫監(jiān)測井；尾礦壩安全：地震、洪水、位移觀測設施；尾礦壩安全：地震、洪水、位移觀測設施；截排洪設施；截排洪設施；

12、尾礦（渣）庫輻射防護距離：距離居民區(qū)尾礦（渣）庫輻射防護距離：距離居民區(qū)800m、飲用水源、飲用水源500m。3.固體廢物的處理處置水冶廢舊污染金屬收集：建立臺帳，完善信息；集中堆放：堆放場地要有防二次污染措施；井下掩埋或送金屬熔煉中心：大型構件不適宜長途運輸?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3.固體廢物的處理處置完成鈾礦冶系統(tǒng)80% 以上環(huán)評任務，作為中核集團地礦環(huán)保中心，為地礦環(huán)保提供技術支持，完成鄂爾多斯鈾煤協(xié)調開采環(huán)境影響研究、中核地礦“十三五”環(huán)保產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等多項重點任務。761761礦退役治理工程礦退役治理工程完成715、761、741、771、74

13、5、752、高山寺、272尾礦庫等絕大部分鈾礦冶系統(tǒng)退役設計、地質系統(tǒng)全部十一五、十二五退役設計、鈾礦冶十二五退役長期監(jiān)護等工作，還開展湖南省707、717、710的退役治理工作。4.已完成的相關工作4.已完成的相關工作 放射性廢物處理 掌握了放射性廢物回取、處理、整備技術國內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輸?shù)燃夹g放射性廢物庫放射性廢物庫原子能院中放廢液輸運系統(tǒng)建設（國內首次）原子能院含氚廢水空氣載帶排放站（國內首次）全國省級放射性廢物庫原子能院含氚廢水貯存罐應急整治工程中輻院放射性科研和廢物管理設施安全技術改造九院二所放射性固體廢物整備中心中科

14、院上海應物所放射性廢液處理車間項目四四5#通風廠房改造工程清華大學軍工遺留710實驗室退役源項調查原子能院190#技術改造及8、3號材料實驗樓原子能院303熱室改造、504工號改造401401空氣載帶排放空氣載帶排放站站 放射性廢物處置 放射性廢物處置技術 全面參與和開展了從近地表處置到深地質處置的科研和工程設計工作徐大堡低中放固體廢物處置場徐大堡低中放固體廢物處置場高放地質處置地下實驗室科研浙江核電低中放固體廢物處置場巖洞型徐大堡低中放固體廢物處置場近地表型湖南核電低中放固體廢物處置場近地表型福建漳州低中放固體廢物處置場近地表型山東核電低中放固體廢物處置場近地表型廣東遙田低中放固體廢物處置場

15、近地表型江蘇常州放射性廢物處理處置近地表型（EPC）江蘇戚墅堰放射性廢物處理處置近地表型（EPC）原子能院極低放污染土處置巖洞型4.已完成的相關工作1.廢氣的處理露天采場粉塵主要措施：灑水，增加含水率。選冶車間、倉庫粉塵主要措施：除塵器除塵、室外排放。露天采場 、廢石場、尾礦庫氡氣、釷射氣主要措施：減少面積，自然擴散（當前狀態(tài)）。選冶車間、倉庫氡氣、釷射氣主要措施：室內通風、室外排放。2.廢水的處理采選廢水：主要包括采場廢水、選礦廢水、尾礦廢水等。采場廢水一般經(jīng)沉淀處理后用于選礦用水，多余廢水處理后外排；選礦廢水一般能夠實現(xiàn)封閉循環(huán)，不外排，多余廢水排至尾礦庫。 冶煉廢水主要包括尾氣噴淋廢水、

16、含銨廢水、含氟廢水、沉淀廢水等。廢水經(jīng)過以石灰中和沉淀為基礎的多級物化組合工藝處理，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，部分排入尾礦庫或污水管網(wǎng)。 3.固體廢物的處理處置廢物庫堆存（內蒙稀土廢渣）巖洞暫存（浙江獨居石廢渣）暫存庫暫存（江蘇稀土廢渣）綜合利用（廢渣做建筑材料）二次提煉（廢渣提鈾提稀土 ）國內現(xiàn)有處理處置方式井下充填（云南鍺礦廢渣）尾礦庫排放（宜春鈮鉭尾礦）廢石場堆存（宜春鈮鉭廢石）創(chuàng)新發(fā)展模式，由單獨提供設計文件向提供設備成品轉變，大大提升了產(chǎn)品附加值和經(jīng)濟效益，此商業(yè)模式已在鞍鋼集團礦業(yè)公司某露天礦礦坑水除鈾工程中進行了成功嘗試。推進伴生放射性廢物處理處置，完成杭州神仙洞廢物暫存庫風險調查、包頭輻射處稀土廢渣庫擴容設計、包鋼稀土廢渣暫存庫設計，開展內蒙古釷收儲可行性研究等工作，完成多項伴生礦環(huán)評工作；完成環(huán)保部多項伴生礦廢物處理處置科研課題。4.已完成的相關工作1.鈾礦廢物的處理處置存在問題：對于北方礦山來說，外部受納水體并不發(fā)達，這