稀土中和渣放射性减量技术研究(4)

1.3.1 低放射性废物处置方法 随着核技术的广泛应用成熟,在放射性工业废物处理水平低的情况下,世界正在增加,但这方面的研究正处于初级阶段,还有


1.3.1  低放射性废物处置方法

随着核技术的广泛应用成熟,在放射性工业废物处理水平低的情况下,世界正在增加,但这方面的研究正处于初级阶段,还有很多问题需要解决。 目前,放射性废物的处置方式,不同国家使用的方法是不一样的,但大致可分为两种处置和海洋处置方法(见表1.1)。

表1.1 各国对中、低水平放射性废物的处置方法

国家 处置方法

美国 地中处置(浅层埋藏、地下浸透等)

加拿大 地中处置(浅层埋藏、地下浸透等)

英国 地中处置

日本 海洋投弃

瑞典 永久贮藏(选在适当的地点)

荷兰 海洋投弃

比利时 海洋投弃

德国 最终埋藏

法国 永久埋藏(浅层埋藏)、海洋投弃

俄罗斯 地中处置(混凝土砌块等)

澳大利亚 地中处置(浅层埋藏)

与放射性废物的海洋处置相比,放射性废物的处置难度较小,安全性更高。但鉴于土地资源有限和大气放射性污染有限,水土环境可能面临,根据使用单位产生的放射性废物的不同程度,应严格按照规定进行分类管理,不得随意丢弃和销毁[9]。

1.3.2  稀土中和渣现有处置方法

稀土是中国高新技术产业在国际竞争中的重要战略资源。中国是世界上最大的稀土消费,由于生产和使用的因素,大量稀土荧光粉,陶瓷粉,宝石等废物。稀土废渣和废物是有价值的可再生资源,从废料回收稀土元素,有利于资源利用和环境保护,符合国家产业政策。

目前国内外废旧荧光灯的回收利用还处于起步阶段,大部分荧光粉作为特殊垃圾填埋处理,只有少量回收利用。主要的回收方法如下:湿法研磨灯管的方法,将汞固定在硫化物中,干燥灯管,蒸馏汞,燃烧,切割等。这种分离玻璃,金属,磷光体和汞的方法是为了解决污染和玻璃,金属汞的再利用。

在目前情况下,由于对中和渣不够重视,导致目前中和渣的处理主要是建立在临时储存的基础上。然而,由于中和渣本身含量大,放射性水平低,临时存储在经济和环境方面都有很大的改善和利用。在目前情况下,大多数企事业单位或吸附稀土冶炼废水自身优化稀土冶炼废水的生产工艺,在中和渣前,造成稀土前期和渣中含量的放射性元素和放射性活性控制在稀土渣中。

具体的方法如下:

(1) 利用吸附材料对萃取废水进行吸附[10]

通过利用MOFs材料对稀土冶炼废水进行吸附,可以有效地将稀土冶炼废水中的钍离子含量降低,最终达到稀土冶炼废水及其处理过程所产生的中和渣的放射性活度均显著降低的目标,有助于降低稀土冶炼废水以及中和渣对环境的放射性危害。

(2) 改进生产工艺以回收钍元素[11]

在稀土冶炼生产过程中,通过降低稀土原料的焙烧温度,来提高钍的浸出率,从而使焙烧矿中的钍元素含量的90% 以上与稀土元素一并浸出并转移到水浸液中。之后,通过采用伯胺萃取法将钍元素提炼出来,制成硝酸钍产品。实践证明,利用此方法可使钍的回收率达到90%以上,同时中和渣放射性比活度低于建坝水平,产生量减少50% 左右[12 ]。

1.4  研究目的与意义

1.4.1  研究意义

随着“十二五”规划的圆满结束,中国经济总量继续稳步增长。在刺激经济增长的同时,中国的生态文明建设也不断完善,有关法律法规和制度机制得到全面推进。对于稀土行业,如何应对经济与环境协调发展已成为制约稀土行业未来发展的关键问题。在当前形势下,稀土产业未来发展的主要方向是提高稀土生产技术,处置稀土生产废弃物。

在稀土生产中产生的废渣主要是中性和酸溶性矿渣。其中,由于中和渣含有一些放射性元素,使其不像在工业生产过程中生产的普通固体废物作为直接埋藏或燃烧处置。但是,实际放射性污染水平和炉渣相对较低,如果放射性废物处置方式低,经济成本高,不能考虑到经济效益。同时,由于大量的中和渣,导致目前施工临时储存情况不理想,大部分稀土企业面临着矿渣沉积现象,无堆叠现象。因此,中和渣处理方法与上述不同之处在于,可以去除中和渣中的放射性元素,最终成为清洗稀土中和渣的新方法。