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堿性含鈾廢水處理技術(shù)

簡(jiǎn)要描述:

堿性含鈾廢水處理技術(shù)鈾礦冶廢水主要來(lái)自礦石開(kāi)采和鈾礦加工兩部分,包括礦坑水、吸附尾液、樹(shù)脂洗水、沉淀母液等。根據(jù)浸出介質(zhì)的差異,可分為酸性和堿性廢水,酸性廢水除含有鈾、釷、鐳等放射性核素外,還含有汞、鎘、砷、鉛、銅、鋅、錳等非放射性核素;

  • 更新時(shí)間:2024-04-02
  • 產(chǎn)品型號(hào):藍(lán)陽(yáng)環(huán)保
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 產(chǎn)品品牌:其他品牌
  • 產(chǎn)品廠地:常州市
  • 訪問(wèn)次數(shù):766
詳細(xì)介紹
品牌其他品牌加工定制
空氣量1000m3/min處理水量100m3/h
設(shè)備厚度12mm,10mm,13mm,15mm

堿性含鈾廢水處理技術(shù)鈾礦冶廢水主要來(lái)自礦石開(kāi)采和鈾礦加工兩部分,包括礦坑水、吸附尾液、樹(shù)脂洗水、沉淀母液等。根據(jù)浸出介質(zhì)的差異,可分為酸性和堿性廢水,酸性廢水除含有鈾、釷、鐳等放射性核素外,還含有汞、鎘、砷、鉛、銅、鋅、錳等非放射性核素;堿性廢水由于碳酸鹽選擇性溶解作用,鐵、鋁、鈦等幾乎不被溶解,浸出液僅含有少量的鉬酸鹽、硅酸鹽、釩酸鹽、磷酸鹽和碳酸鹽配合物。放射性核素釷在堿浸過(guò)程中也是不溶的,而鐳則溶解1.5%~3.0%。因此對(duì)于堿法浸出的鈾礦山來(lái)說(shuō),廢水的主要污染物為放射性核素鈾和鐳。  

某鈾礦山采用堿法浸出工藝,現(xiàn)有工藝廢水主要由礦井水、吸附尾液、沉淀母液和樹(shù)脂洗水四部分組成。廢水采用軟錳礦除鐳—三氯化鐵絮凝沉淀除鈾工藝處理。由于負(fù)載樹(shù)脂采用堿性氯化鈉溶液淋洗工藝,貧樹(shù)脂不轉(zhuǎn)型,造成廢水中Cl-濃度較高。廢水中CO32-和Cl-共存,現(xiàn)有廢水處理系統(tǒng)除鈾效果差,難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究,提出了石灰堿化中和—氯化鋇除鐳—污渣循環(huán)處理堿性廢水的工藝流程。  

1、試驗(yàn)部分  

1.1廢水來(lái)源及組成  

試驗(yàn)廢水為某鈾礦山礦井水、吸附尾液、沉淀母液、負(fù)載樹(shù)脂洗水的混合廢水,其主要成分見(jiàn)表1。  

1.jpg  

1.2試驗(yàn)方法  

取廢水0.5L,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的石灰乳調(diào)節(jié)pH至12以上,漿體過(guò)濾,分析濾液中U和CO32-質(zhì)量濃度;然后向?yàn)V液加入攪拌2h,再添加氯化鋇繼續(xù)攪拌0.5h,沉降澄清后測(cè)定上清液的U質(zhì)量濃度和Ra活度濃度。  

1.3分析方法  

用釩酸銨滴定法測(cè)定常量鈾;2-(5溴代-吡啶偶氮)-5-二乙胺基分光光度法測(cè)定微量鈾;用氡射氣法測(cè)定鐳;用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法測(cè)定鈣;用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定法測(cè)定CO32-。  

2試驗(yàn)原理  

堿性廢水的主要污染物為鈾和鐳,CO32-與UO22+配合能力強(qiáng)(k=2×1018),生成的UO2(CO3)34-比較穩(wěn)定,使得鈾難以被吸附載帶除去。因此,應(yīng)先消除CO32-的配合作用,用Ca(OH)2將CO32-和HCO3-定量轉(zhuǎn)變?yōu)镺H-,并生成CaCO3沉淀而除去,主要反應(yīng)為  

相比硫酸鐵價(jià)格低廉,選其作為中和劑,F(xiàn)e2+在空氣作用下氧化水解生成Fe(OH)3沉淀,并緩慢釋放出酸而中和多余的OH-,使廢水達(dá)到外排pH標(biāo)準(zhǔn);生成的Fe(OH)3沉淀帶正電,對(duì)鈾酰配合離子有較好的吸附作用,達(dá)到深度除鈾目的。另外,的加入補(bǔ)充了除鐳工序所需的SO42-。主要反應(yīng)為  

加入氯化鋇與廢水中SO42-反應(yīng)生成BaSO4沉淀,由于Ra2+與Ba2+離子半徑相近,在生成BaSO4沉淀過(guò)程中,Ra2+進(jìn)入晶格形成Ba(Ra)SO4共沉淀。主要反應(yīng)為  

3、試驗(yàn)結(jié)果與討論  

3.1石灰用量對(duì)除CO32-的影響  

加入不同用量石灰去除廢水的CO32-,測(cè)定濾液U、CO32-和Ca2+質(zhì)量濃度,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。  

5.jpg  

從表2看出:石灰去除CO32-的同時(shí),生成CaCO3沉淀將大部分鈾載帶下來(lái),減輕了后續(xù)工序深度除鈾的負(fù)擔(dān)。以將ρ(CO32-)降至20mg/L以下為最小劑量,確定Ca(OH)2的最小用量為1.1倍化學(xué)計(jì)量。  

3..2用量對(duì)除鈾的影響  

石灰用量為化學(xué)計(jì)量的1.1倍,加入不同用量的FeSO4·7H2O進(jìn)行中和試驗(yàn),測(cè)定上清液pH和鈾質(zhì)量濃度,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。  

試驗(yàn)結(jié)果表明:隨FeSO4·7H2O用量增加鈾濃度逐漸降低,當(dāng)其用量達(dá)到2.0g/L時(shí),鈾質(zhì)量濃度低于0.05mg/L,達(dá)到了廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮外排廢水pH要求,F(xiàn)eSO4·7H2O質(zhì)量濃度需大于5.0g/L。  

3.3氯化鋇用量對(duì)除鐳效果的影響  中和廢水使pH降至8左右,然后加入不同量的氯化鋇進(jìn)行攪拌,分析濾液鐳活度濃度,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4??梢钥闯觯S鋇鹽用量的增加廢水鐳活度濃度逐漸降低,當(dāng)其質(zhì)量濃度達(dá)到60mg/L時(shí),廢水鐳活度濃度可降至0.65Bq/L。因此,利用石灰堿化—中和—氯化鋇除鐳工藝處理廢水,氯化鋇質(zhì)量濃度用量為60mg/L,處理后廢水可達(dá)標(biāo)排放。  

3.4廢水處理驗(yàn)證試驗(yàn)  

對(duì)廢水處理效果進(jìn)行綜合驗(yàn)證試驗(yàn),試驗(yàn)條件:Ca(OH)2用量為化學(xué)計(jì)量1.1倍,F(xiàn)eSO4·7H2O質(zhì)量濃度2.0g/L,氯化鋇質(zhì)量濃度60mg/L,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。  

8.jpg  

廢水處理平行試驗(yàn)結(jié)果表明,處理后廢水鈾質(zhì)量濃度都低于0.05mg/L,鐳平均活度濃度為0.48Bq/L,均低于廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。  

3.5污渣循環(huán)減容試驗(yàn)  

中和產(chǎn)生的污渣體積較大,主要原因?yàn)槲墼侍摺N墼煽障端?、表面吸附水、毛?xì)水和內(nèi)部水4部分組成,其中空隙水約占70%。顯然,要使污渣減容主要是脫除空隙水。向石灰堿化得到的濾液中依次加入、氯化鋇進(jìn)行攪拌,然后靜置約22h,測(cè)量漿體體積,傾出上清液,完成一個(gè)循環(huán)。下一循環(huán)補(bǔ)加石灰堿化濾液至前一個(gè)循環(huán)得到的漿體中,重復(fù)上述操作過(guò)程,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。  

9.jpg  

表6結(jié)果表明,采用污渣循環(huán)的方法,污渣之間的空隙水不斷地脫除,使?jié){體體積明顯減少,且污渣沉降速度加快,有利于過(guò)濾操作和實(shí)現(xiàn)槽式排放,7個(gè)循環(huán)后得到的污渣產(chǎn)量為5.7g/L。循環(huán)后廢水pH下降,可考慮減少FeSO4·7H2O用量,節(jié)約廢水處理成本。  

堿性含鈾廢水處理技術(shù)

1)采用石灰堿化—中和深度除鈾—氯化鋇除鐳—污渣循環(huán)減容工藝可使廢水中鈾質(zhì)量濃度降至0.05mg/L以下,鐳活度濃度降至1.0Bq/L以下,處理后的廢水可達(dá)標(biāo)排放。  

2)依次采用了石灰、氯化鋇三種沉淀劑,其中石灰堿化除去大部分鈾,而兼有中和、深度除鈾、補(bǔ)充除鐳所需SO42-和抑制沉淀物返溶4種功能,使堿性含鈾廢水處理效果達(dá)到最佳。  

3)漿體循環(huán)操作可改善污渣過(guò)濾與沉降性能,提高工藝設(shè)備處理能力。


 


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