[发明专利]一种铀纯化放射性废水的治理方法

说明书

本发明涉及一种放射性废水的治理方法，特别是一种铀纯化放射性废水综合治理方法。是对铀纯化生产过程产生的含铀离子的高盐放射性废水的达标排放治理，特别适用于硝酸溶解、有机溶剂萃取和碳酸铵精制的铀纯化生产过程所排放的废水。本发明基于毒重石特有成分及三级净化工艺流程，使铀离子充分沉淀过滤。其中第一级净化在酸性环境下通过毒重石中和沉淀去除大量铀离子，第二级在中性环境下，毒重石或者工艺碳酸钡的添加可以通过絮凝沉淀、离子吸附等作用沉淀铀离子，第三级通过碱性碳酸钠的添加保证溶液处于碱性环境下，此时铀离子等放射性元素得到充分去除。

技术领域

本发明涉及一种放射性废水的治理方法，特别是一种铀纯化放射性废水综合治理方法。是对铀纯化生产过程产生的含铀离子的高盐放射性废水的达标排放治理，特别适用于硝酸溶解、有机溶剂萃取和碳酸铵精制的铀纯化生产过程所排放的废水，该方法同样适用于治理其它采用硝酸法水冶过程中产生的含铀放射性废水。

背景技术

铀纯化是核原料提取过程中极为关键的生产环节，但是其过程则会产生大量含铀废水，以年产1000吨金属铀的生产装置为例，年排放废水高达4～5万立方。纯化过程中排放出含有两种不同成分的纯化废水，一种为碱性的蒸氨残液，一种为酸性的萃取余液。两类废水都含有超过国家环保排放标准的铀(U)和镭(Ra)等放射性元素。此外，碱性废水中氨氮(NH₄⁺±N)的含量较高。酸性废水中含有大量的硝酸根离子(NO₃^-)，此外还含有硫酸根离子(SO₄^2-)、铵根离子(NH₄⁺)、氢离子(H⁺)等，部分污染因子严重超标，直接排放将对周边水源和土壤环境造成恶劣影响。铀纯化废水较GB23727—2009其他放射性废水而言，具有污染因子成分复杂、污染因子含量多、不易去除等问题，废水治理面临较大困难。

由于近年来国家、社会乃至企业对环境保护及污染治理的逐渐重视，放射性废水治理取得一定的进展，常见的有吸附法、化学沉淀法、萃取法、离子交换法等。其中吸附法工艺简单，除铀率高，但需要添加沸石、水滑石等吸附材料，价格昂贵成本较高。化学沉淀法的成本较低但出水浓度往往不达标，易造成二次污染。蒸发浓缩法仅适用于水量小，废水比活度低的情况，对于大量废水处理不适用，且成本也较高。离子交换法往往会引入新的污染因子(如：氯离子等)，且离子交换剂再生和处置困难，同时运行成本很高。总的来说，目前国内对放射性废水处理的系统都存在一定得限制和缺陷，类似的放射性废水治理都面临各项困难。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有放射性废水处理系统中，处理效果不彻底以及二次污染等问题。同时提供一套资源回收，以及零排放的处理方案。

本发明的技术解决方案：一种放射性废水的治理方法，包括以下步骤：

第一步：臭氧氧化回收，用于处理废水中的游离铀及有机相中夹带的铀。

第二步：对步骤一处理后的废水加入毒重石矿粉，利用板框压滤除去放射性镭。利用蒸发浓缩初步回收硝酸钡。

第三步：复分解反应，对步骤二处理的废水加入工业碳酸钡并在140℃，0.4MPa的条件下通过硝酸铵和碳酸钡复分解反应回收碳酸铵，硝酸钡溶液经过浓缩、沉降离心产生粗制硝酸钡。剩余含少量硝酸铵的废水添加纯碱进行复分解反应，回收碳酸铵和硝酸钠溶液。

第四步：对步骤三产生的粗制硝酸钡进行溶解过滤，蒸发冷却结晶得到精制的硝酸钡工业半成品，碳酸钙等不溶性废渣通过板框压滤封存。

第五步：对步骤三产生的硝酸钠溶液经过板框压滤、蒸发结晶得到硝酸钠晶体，水蒸汽冷凝收集，多余蒸发残液返回待处理废水。

进一步地，步骤一中，废水注入曝气反应釜进行加热，利用臭氧爆气，氧化回收铀。使废水中的氨含量低于1500mg/L；铀含量低于30mg/L。经过板框压滤装置过滤后，废渣进入存放系统，废水进入步骤二。