[发明专利]一种碱性含铀废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铀矿水冶领域，具体涉及铀矿山碱性含铀废水中铀、镭的去除方法。

背景技术

铀矿石碱法浸出与酸法浸出相比，可以选择性地溶解矿石中的铀，其中铁、铝、钛等几乎不溶解于碳酸盐溶液中，浸出液中只有某些少量的钼酸盐、硅酸盐、钒酸盐、磷酸盐和某些金属碳酸盐络合物。放射性核素钍在碱浸过程中实际上是不溶的，而镭则溶解1.5～3％，其它放射性核素显然都被排弃到尾矿中去了。因此对于碱法处理的铀矿山来说，废水的主要污染物是放射性核素铀和镭。

从我国已探明的铀资源看，碱性矿石资源量的比例达到30％，对于这类矿石通常采用碱法(碳酸盐)浸出，由于铀回收工艺的淋洗工序常使用NaCl+NaHCO₃，给体系带来Cl^-，且逐步积累，造成吸附工序的尾液铀浓度跑高，影响铀的回收率。因此，需要将一部分废水外排，以保证工艺正常运行。碱性含铀废水中CO₃^2-和Cl^-共存，现有技术除铀、除镭效果差，难以达到废水排放最高允许限值：铀0.3mg/L，镭1.1Bq/L。这是我国碱性矿石铀资源尚未得到大规模开发的主要原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决铀矿山的环境保护问题的碱性含铀废水处理方法。

实现本发明目的的技术方案：一种碱性含铀废水处理方法，其包括如下步骤：

(a)碱化：向碱性含铀废水内加入Ca(OH)₂，Ca(OH)₂与CO₃^2-和HCO₃^-反应，生成CaCO₃沉淀，Ca(OH)₂的加入量使碱性含铀废水中CO₃^2-和HCO₃^-浓度降至0.1mg/L以下；

(b)中和：将步骤(a)所得的碱性含铀废水进行过滤，得到滤液和滤渣；然后向滤液中加入FeSO₄调整pH值，搅拌使Fe²⁺氧化生成Fe(OH)₃沉淀，FeSO₄的加入量使碱性含铀废水pH控制在7.0～9.0；

(c)除镭：向步骤(b)所得的碱性含铀浆体内加入BaCl₂进行共沉淀除镭，BaCl₂加入量控制在20～60g/m³；

(d)循环陈化：对步骤(c)所得的碱性含铀浆体进行陈化，陈化温度20～30℃，陈化时间16～22h；陈化所得碱性含铀浆体返回步骤(b)中，与滤液一起进行中和反应；

经过5～10次循环陈化，对最后所得的碱性含铀浆体进行过滤，得到滤液和滤渣，该滤液铀含量降至0.05mg/L以下，镭含量降至1.1Bq/L以下，可实现废水达标排放。

如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其所述的Ca(OH)₂通过将生石灰用水消化制成。

如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(a)中，Ca(OH)₂加入的摩尔量为碱性含铀废水中CO₃^2-和HCO₃^-摩尔量之和的1.1～1.3倍，反应温度20～30℃，反应时间0.5～2小时。

如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(b)采用空气搅拌加入FeSO₄，中和反应温度20～30℃，中和反应时间1～3h。

如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其步骤(c)中BaCl₂加入的摩尔量为SO₄^2-摩尔量的5‰～15‰，反应温度20～30℃，反应时间1～3h。

如上所述的一种碱性含铀废水处理方法，其所述的碱性含铀废水中CO₃^2-含量为3.5～12.0g·L^-1；HCO₃^-含量为2.0～3.0g·L^-1；pH值9.0～10.5，铀含量1.0～10.0mg·L^-1；镭含量10～40Bq·L^-1。