鈾礦放射性污染物處置簡介

鐘　敏　謝　斌

摘要：本文介紹了鈾礦放射性污染物對環(huán)境的影響，及對各類污染物相應的處置辦法。

關鍵詞：鈾礦；輻射；處置

前言[1,2]

中國是世界上能源生產(chǎn)和消費的一個大國，多年來，中國的能源生產(chǎn)和消費總量在世界上排在第二位。近幾年，

中國能源生產(chǎn)和電力生產(chǎn)的增長也都達到兩位數(shù)。然而中國在能源生產(chǎn)和消費水平快速增長的同時，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)：首先，中國的能源資源嚴重不足，人均占有量還不到世界的一半；其次，中國經(jīng)濟的高速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，使得中國能源需求的增長速度長期居高不下；第三，中國目前的能源結構很不合理，一次能源中，煤炭占八成，能源消費對自然環(huán)境的負面影響十分嚴重。為解決我國能源生產(chǎn)所面臨的問題，國家開始有計劃地逐步加大核電站的建設力度：2007年國務院批準的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2005-2020年）》確定了“到2020年核電運行裝機容量爭取達到4000萬千瓦”的發(fā)展目標；在08年底09年初面對國際能源的新形勢，我國將可能進一步上調核電發(fā)展計劃-2020年核電裝機容量可能將調高到6000萬千瓦。面對即將到來的核電大發(fā)展，鈾礦作為重要的生產(chǎn)原料的需求量無疑將大大增加。因此，在保證鈾礦開采量的同時盡量減少其對環(huán)境的影響，將直接影響到我國核電的健康發(fā)展。

1鈾礦生產(chǎn)對環(huán)境的影響因素[3,4]

在鈾礦的開采和冶煉過程中，會產(chǎn)生大量的廢石和尾礦，它們的平均含鈾量是天然土壤的5~10倍，輻射劑量是一般土壤的6~70倍。如果這些放射性廢物沒有進行適當?shù)奶幚恚陲L吹、沖刷等外界作用下游離于自然界，無疑會對周圍環(huán)境造成污染；如果在雨季，雨水浸入尾礦后最終滲入地下水，整個地下水系都將受到輻射的污染，將對地下水系周邊的居民生活、生物生長造成巨大的影響。

2我國鈾礦廢石的處置方法[4-6]

我國目前對鈾礦廢石的治理，尚無統(tǒng)一的標準和規(guī)定，但根據(jù)多年的生產(chǎn)實際情況，大致有如下三條基本思路：

（1）在鈾礦山設計時，應全面規(guī)劃，合理布局廢石的堆棄作業(yè)，既考慮今后的回收利用，同時要選定安全可靠而又地點集中的場所，作出妥當安排。

（2）在鈾礦開采時，應綜合利用，化害為利，盡量將廢石回填到井下采空區(qū)或回收其中的鈾金屬。

（3）在設計和生產(chǎn)的全過程，均應采取措施，盡量減少廢礦石的產(chǎn)出率，并加強對采出廢石的管理，防止對周圍環(huán)境的污染。

鈾廢石的治理方法，雖然各地根據(jù)自身情況采取的措施各有不同，但歸納起來，有以下幾種：

（1）設置永久性廢石場

從長遠考慮，在礦山開采的設計期間，同時應估計采掘出來的廢石總量，確定并建立永久性廢石場，賴以處置不夠工業(yè)品位、或品位較低，包括表外礦的鈾礦石等廢石。廢石場位置的選擇既要安全，又要集中。若是建在山溝，其下方需筑以擋土墻或攔石壩，并修建防洪及排水溝渠，防止雨水的沖刷流失。若是建在平地，則其周圍也應砌以當土墻并挖設排水溝以控制其占地范圍，減少污染面。

（2）回填井下采空區(qū)

具體做法是利用己有的探礦和采礦天井與相關水平層的永久性充填井相貫通形成分枝井與充填井溝通，如此構成完整的填充體系。實踐證明，此種處置鈾廢石的方法既利用里廢料又縮減了充填期，降低了采礦成本，并有利于環(huán)境保護。

（3）回收廢石中鈾金屬

我國某中型鈾礦采冶聯(lián)合企業(yè)將礦石品位較低、水冶成本高、適宜于堆浸的鈾礦石，采用地表堆浸法回收鈾金屬。取用的浸出劑為濃度10~100g/L的硫酸，堆浸時間120d，浸出液鈾濃度在1g/L以上，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。堆浸法最宜浸出粒度小于50mm的碎石，一般用2%~5%的硫酸溶液作浸出劑，堆浸后可回廢石中50%~ 80%的鈾。

3我國冶煉鈾尾礦的處置方法[4-6]

我國的鈾礦石經(jīng)過水冶以后，尾砂多以砂漿狀態(tài)排出，迄今產(chǎn)生的鈾尾礦已達數(shù)千萬噸。鈾尾礦對環(huán)境和健康的危害，源于尾礦庫內儲存的大量含放射性的尾砂及廢水，除了輸運系統(tǒng)的任何泄漏會造成污染外，尾礦庫的滲潰、決、垮壩事件將帶來不同程度的災難性后果。因此鈾尾礦管理的重點在于尾礦庫的選址和尾礦壩的建設上。尾礦(堤)壩是尾礦庫的組成部分，對尾礦起有不可缺少的攔阻和保留作用，它的壩(堤)基選擇較庫址尤顯重要，更應全面考慮綜合比較后確定。鈾水治廠尾礦處理的方法是把它長期貯存在尾礦區(qū)中，并在四周加設圍欄作為防護區(qū)加以控制。為減少尾礦區(qū)的面積，利用尾礦來筑尾礦的堤壩。

目前我國采用的尾礦穩(wěn)定方法主要有三種：①用巖石或泥土復蓋尾礦壩的頂部和側面；②用化學藥劑和粘合劑處理尾礦，在尾礦堆表層使生成阻氣、隔水的硬殼層——如：水泥、黃鐵礦、磁黃鐵礦等能與含硅的細粒尾礦發(fā)生反應，形成混凝土和亞硫酸鹽，可有效地防止輻射物質溢出，同時具有較好的抵抗雨水沖刷能力；③先平整尾礦，然后蓋土施肥并種上草再種樹——通過覆蓋土壤并進行植被種植，可大大降低尾礦庫周邊輻射性物質“氡”的濃度。

4結語

隨著國家能源戰(zhàn)略的調整，核電將發(fā)揮越來越重要的作用。在發(fā)展核電的過程中，我們必須重視核電相關輻射污染物的無害化處置，使核電真正作為清潔能源造福社會。

參考文獻:

[1]趙仁愷.中國核電的可持續(xù)發(fā)展[J].中國核工業(yè),2000(3): 11.

[2]史永謙.核能發(fā)電的優(yōu)點及世界核電發(fā)展動向[J].能源工程,2007(1): 1-6.

[3]李合蓮,鄧家軍.鈾尾礦對地下水環(huán)境影響研究[J.環(huán)境污染治理技術與設備,2000(3):198-203.

[4]潘英杰.鈾尾礦庫的輻射安全及事故預防對策[J].鈾礦冶,2002(4):200-203.

[5]吳桂惠,周星火.鈾礦冶尾礦、廢石堆放場地的輻射防護[J].輻射防護通訊,2001(6): 33-36.

[6]潘英杰.鈾礦石及尾礦最終處置技術探討.鈾礦冶,1994(4):43-48.