稀土礦伴生放射性廢渣浸泡和淋濾實(shí)驗(yàn)鈾、釷溶出機(jī)制研究

稀土礦伴生射性廢渣浸和淋濾實(shí)驗(yàn)、釷溶出制研究我國(guó)是稀土生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),稀土礦的開采產(chǎn)生大量的廢渣,露天堆放的含放射性核素稀土礦渣經(jīng)風(fēng)化、降雨等自然淋洗作用其中的放射性核素（U、Th等被淋洗出來進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),對(duì)人類健康造成巨大隱患本文主要選取個(gè)稀土礦及其廢渣樣品,通過測(cè)量其放射性核素²³⁸U²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K比活度最后選擇不同類型及有較大放射性核素含量差異的鈾釷渣（S1中和渣（四川稀土（S3渣（）4種稀土礦廢渣分別進(jìn)行靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)淋濾實(shí)驗(yàn)研究浸出液和淋出液pH鈾、釷濃度的變化、鈾淋出量以及淋濾對(duì)稀土礦渣放射性核素含量的影響,從而大致了解4種稀土礦中放射性核素的釋放遷移規(guī)律為科學(xué)處理稀土礦渣及放射性污染防治提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)主要結(jié)論如下（1）30個(gè)稀土礦樣品均具有較強(qiáng)的放射性。4種用于浸泡和淋濾的稀土礦渣中放射性核素²³⁸U活度大小依次為:鐳渣（1.11×10⁴¹.5710⁴Bq/kg）,鈾釷渣（4.11×10³⁷.0110³Bq/kg和渣（2.86×10³Bq/kg）,四川稀土最?。?.68×10³¹.15×10³Bq/kg）;放射性核素²³²Th比活度大小依次為:鐳渣（×10⁷Bq/kg釷渣（3.79×10⁵⁵.98×10⁵Bq/kg川稀土（6.32×10⁴⁶.60×10⁴Bq/kg和渣（4.29×10³Bq/kg動(dòng)態(tài)淋濾實(shí)驗(yàn)S1、S3S4三種酸性礦渣在第一周期淋濾前期,過篩礦渣淋出值小于未過篩礦渣,堿性礦S2在兩個(gè)

淋濾周期中,過篩礦渣淋出液始終大于未過篩礦渣。第二周期淋濾后S1、S3未過篩礦渣淋出液pH逐漸小于篩礦渣,S4則是未過篩礦渣淋出液pH持續(xù)大于過篩礦渣。淋濾周期時(shí)間間隔對(duì)礦渣的酸析出有一定恢復(fù)。濃度隨著淋濾量的增加,濃度呈下降趨勢(shì)。其中S1、S3過篩礦渣（S1-GS3-G）淋出液U濃度顯著高于未過篩礦渣（S1-WG、S3-WG,S2、S4過篩礦渣（S2-WG、S4-WG）淋出U濃度高于過篩礦（S2-GS4-G,但隨著淋濾時(shí)間的增加在不同時(shí)間內(nèi)未過篩礦渣U濃度均高于過篩礦渣。（3）靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn):S1、S2、S3pH呈不同程度的上升趨勢(shì),S4在浸泡時(shí)間內(nèi)pH變化為先升后降。隨著浸泡時(shí)間的增加大粒徑未過篩礦渣浸出液pH值小于小粒徑過篩礦渣。4種稀土礦渣浸出液U度的變化基本一致,總體呈上升趨勢(shì)且U濃度的變化均有快速和緩慢兩個(gè)過程。不同粒徑的同種礦渣浸出液中S1篩礦渣U濃度始終大于未過篩礦渣S2、S3和S4則為未過篩礦渣大于過篩礦渣）動(dòng)態(tài)淋濾實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)中淋出液和浸出液²³²Th度變化與礦渣及淋出液和浸出液pH大小呈正相關(guān)。當(dāng)動(dòng)態(tài)淋濾實(shí)驗(yàn)的淋出液為弱酸性和堿性時(shí)淋出液中²³²Th濃度會(huì)隨著pH的升高而上升靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)的浸出液中²³²Th濃度無論浸出液為酸性或是堿性均隨著pH的升高而上升。（5）相同或相近酸堿性的礦渣在淋濾實(shí)驗(yàn)和浸泡實(shí)驗(yàn)過程中的鈾釋放淋出量分別具有相似的規(guī)律。淋濾實(shí)驗(yàn)各個(gè)月份的鈾淋出量的最大值出現(xiàn)在3⁶月份,且淋出量與模擬酸雨淋濾量呈正相關(guān)濾周期間的時(shí)間間隔有利于U析出能力的恢復(fù),且淋濾實(shí)驗(yàn)鈾淋出量遠(yuǎn)大于浸泡實(shí)驗(yàn)。

（6）淋濾前后稀土礦渣的放射性核素含量發(fā)生變化。鈾釷渣G（S1-G）淋濾前的²³⁸U、²²⁶Ra²³²Th、⁴⁰K比活度大于淋濾后,鐳渣（）淋濾前²³⁸U比活度顯著大于淋濾后,鐳渣S4-G濾后比淋濾前降低了約倍,鐳渣（S4-WG）降低了約10倍,²²⁶Ra、²³²Th<sup