江蘇省稀土冶煉行業(yè)放射性廢渣污染控制研究.pdf

1、我國(guó)稀土礦產(chǎn)資源十分豐富，稀土儲(chǔ)量和稀土產(chǎn)品年出口量均居世界第一位，但稀土礦資源常伴隨高于天然本底水平的放射性核素（如釷、鈾和鐳），且在開(kāi)采、冶煉、加工和利用的過(guò)程中，伴生的放射性物質(zhì)隨之遷移、濃集和擴(kuò)散，產(chǎn)品和廢棄物都會(huì)有不同程度的放射性，對(duì)周?chē)h(huán)境造成了一定的放射性污染，給工作人員和公眾造成了額外的照射劑量。因此，需要尋找出合適的處理處置方案，對(duì)稀土廢渣進(jìn)行妥善處置，消除環(huán)境安全隱患。
　　本論文是以“江蘇省環(huán)?？蒲许?xiàng)目——江

2、蘇省稀土冶煉行業(yè)低放廢渣放射性污染控制技術(shù)研究”為依托，對(duì)江蘇省稀土冶煉行業(yè)的大物料低放廢渣的放射性解控方法進(jìn)行研究。主要從平衡與非平衡情況下核素活度對(duì)比分析，非平衡情況下γ輻射劑量率與活度濃度研究，稀土冶煉工藝中放射性研究與處理處置建議三個(gè)方面進(jìn)行研究，最后得出如下結(jié)論：
　?。?）稀土廢渣中的放射性平衡已經(jīng)遭到破壞，與實(shí)際測(cè)量結(jié)果對(duì)照表明采用非平衡條件下多個(gè)特征核素共同計(jì)算放射性活度的方法，與稀土實(shí)際的放射性活度更接近。釷系核

3、素在平衡被破壞后的放射性活度隨時(shí)間變化情況與母體232Th和228Ra的初始放射性活度濃度有關(guān)。鈾系核素在平衡破壞后主要以兩段子體（234Th和226Ra及其子體）的放射性貢獻(xiàn)為主。對(duì)于平衡遭到破壞的稀土廢渣，僅測(cè)量單一子體的活度濃度并不能保證其它核素的活度濃度不超標(biāo)，測(cè)量特征核素的活度濃度，從而計(jì)算得出衰變鏈中各個(gè)核素的活度濃度及總放射性活度濃度，為制定相關(guān)可操作性強(qiáng)的豁免標(biāo)準(zhǔn)提供了參考，對(duì)稀土冶煉廠家申請(qǐng)豁免稀土廢渣具有重要意義。<

4、br>　?。?）建立了γ劑量率與活度濃度的關(guān)系，結(jié)合非平衡情況下的放射系分段理論，得到吸收劑量率與特征核素活度濃度的關(guān)系公式，雙重保障了稀土廢渣放射性測(cè)量的準(zhǔn)確度。參考IAEA對(duì)公眾的年有效劑量限值及加拿大對(duì)NORM的管理模式及限值，計(jì)算得到了基于對(duì)公眾年有效劑量為0.3mSv/a和1mSv/a的豁免限值與管理限值。通過(guò)第一次和第二次實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果符合良好，驗(yàn)證了理論正確性，也修正了現(xiàn)場(chǎng)操作中存在的問(wèn)題，如樣品尺寸

5、大小、樣品重量、渣樣形態(tài)等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的影響。
　?。?）針對(duì)稀土冶煉工藝，可以從酸溶工序和最后廢水處理兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。酸溶過(guò)程中進(jìn)行的鋇鐳共沉淀，可以實(shí)驗(yàn)確定添加試劑的最優(yōu)配比，也可以使用新的除放射性物質(zhì)的試劑，既有利于放射性核素回收，也有利于減少后續(xù)程序中的放射性水平；中和處理中也可采用新型的除放試劑輔助，降低中和渣中的放射性，使其低于豁免限值。此外，根據(jù)γ光子在稀土渣樣中的有效厚度確定了中和渣模型的形狀與尺寸，提出了可操作的