[发明专利]一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及铀矿水冶技术，具体涉及一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法。

背景技术

在铀矿开采及水冶生产过程中，生产大量废水。这些生产废水不仅含有放射性核素铀、钍、镭等，而且含有大量的非放射性元素汞、镉、铬、砷、铜、锌、锰、氟离子、及硫酸根离子。它们的组成与矿石特性、采矿方法及处理工艺有关。这些元素和离子即使在很低的浓度下，对环境也是非常有害的。因此，铀工业生产的废水必须以适当方法处理后，才能排放入自然环境。

由于环境意识的不断增强和政府管理立法的要求，在铀废水排放到环境之前，必须要有经济而可行的方法进行处理，以达到环保的要求。氯化钡沉淀法处理酸性铀工业废水研究报道很多，应用也很广泛，是一种处理铀工业废水经典、有效的方法。该方法的基本原理是利用废水中存在的硫酸根离子，加入氯化钡后生成BaSO₄沉淀，然后与镭发生同晶置换作用生成共沉物Ba(Ra)SO₄。再通过加入石灰乳调pH值，使溶液中的铀、钍等天然放射性核素降低到排放标准。在用石灰乳调节pH的同时，使锰、镁等阴离子形成絮状沉淀物，对Ba(Ra)SO₄沉淀起絮凝载带作用，从而加速其沉降。该方法操作方便，除镭效果好。缺点是所形成的沉渣含水分高，不易压缩，且沉降速度较慢，需要较大的沉降槽。因此，对该方法的改进研究有加入絮凝剂的方法，加快沉降速度，提高沉降槽的处理能力和用流化床处理技术，及氯化钡沉淀-污渣循环处理工艺，减少沉渣产量和改善渣的沉降性能。

在我国的铀矿石资源中，矿石分布地域性很广，矿点多，铀矿品位低，杂质元素多，尤其在华南、华东和东北的硬质铀矿中如此。这些杂质元素和目标元素铀在酸性浸出过程中一同被浸出来，在用离子交换或溶剂萃取铀后，这些杂质元素或离子存在与酸性铀工艺废水中，用中和法和氯化钡沉淀载带法可除去放射性核素铀、钍和镭大部分重金属离子，但氟离子很难去除达到工业废水排放标准要求(氟离子浓度≤10mg/L，《污水综合排放标准》GB8978-1996)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其适合于处理铀工艺废水中的氟离子。

本发明所述的一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其包括如下步骤：

(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)₂中和，使溶液的pH值控制在7～8；

(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO^2-₄)≥250mg/l的情况下，加入BaCl₂除镭，加入除氟试剂除氟，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min；所述BaCl₂的加入质量为每升溶液中加入5～30mg BaCl₂；所述除氟试剂的加入质量为溶液中氟的质量浓度的60～70倍；

(3)然后向步骤(2)所得溶液在加入Ca(OH)₂中和，使溶液的pH值控制在10.5～11.5；

(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离；将分离得到的下部底流的40～60wt％返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库储存；将分离得到的上部溢流用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水，其可外排或用于工业生产。

本发明所述的另一种酸性铀工艺废水中氟的去除方法，其包括如下步骤：

(1)向酸性铀工艺废水中加入Ca(OH)₂中和，使溶液的pH值控制在7～8；

(2)在步骤(1)所得的溶液硫酸根浓度ρ(SO^2-₄)≥250mg/l的情况下，加入BaCl₂除镭，然后在5～25℃下搅拌反应30～60min；所述BaCl₂的加入质量为每升溶液中加入5～30mg BaCl₂；

(3)然后向步骤(2)所得溶液加入Ca(OH)₂中和，使溶液的pH值控制在10.5～11.5；

(4)对步骤(3)所得溶液进行固液分离；将分离得到的下部底流的40～60wt％返回步骤(3)循环操作，循环次数为10～20次，其余的底流送尾矿库储存；将分离得到的上部溢流加入除氟试剂除氟，除氟试剂的加入质量为溶液中氟的质量浓度的60～70倍，在5～25℃下搅拌反应30～60min，固液分离；对清液用浓硫酸进行中和，控制pH值≈8，即为符合排放标准的工业废水，其可外排或用于工业生产。